空分制氮機(jī)工作原理

空氣分離簡稱空分，是以空氣為原料，將空氣深度冷卻至液態(tài)，由于液空其組分沸點(diǎn)各不相同，逐步分離出氧、氮、氬等等。空分裝置大體可分以下幾個(gè)系統(tǒng)：

1、空氣過濾系統(tǒng) 過濾空氣中的機(jī)械雜質(zhì)，主要設(shè)備有自潔式空氣過濾器。

2、空氣壓縮系統(tǒng) 將空氣進(jìn)行預(yù)壓縮，主要設(shè)備有汽輪機(jī)、增壓機(jī)、空壓機(jī)等。

3、空氣預(yù)冷及純化系統(tǒng) 將壓縮空氣進(jìn)行初步冷卻，并去除壓縮空氣中的水分和二氧化碳等雜質(zhì)，主要設(shè)備有空冷塔、水冷塔、分子篩純化器、冷卻水泵、冷凍水泵等。

4、分餾塔系統(tǒng) 將凈化的壓縮空氣深度冷卻，再逐級(jí)分餾出氧氣、氮?dú)狻鍤獾龋饕O(shè)備有透平膨脹 機(jī)、冷箱(內(nèi)含主塔、主冷、主還、過冷器、粗氬塔、液氧泵、液體泵等)。

5、貯存汽化系統(tǒng) 將分餾出的液氧、液氮、液氬進(jìn)行貯存、汽化、灌充，主要設(shè)備有低溫液體貯槽、汽化器、充瓶泵、灌充臺(tái)等。

空分制氮機(jī)工作原理

精餾塔是一種采用精餾的方法，使各組份分離。從而得到高純度組份的設(shè)備。

空氣被冷卻至接近液化溫度后送入精餾塔的下塔，空氣自下向上與溫度較低的回流液體充分接觸進(jìn)行傳熱，使部分空氣冷凝為液體。由于氧是難揮發(fā)組份，氮是易揮發(fā)組份，在冷凝過程中，氧比氮較多的冷凝下來，使氣體中氮的純度提高。同時(shí)，氣體冷凝時(shí)要放出冷凝潛熱，使回流液體一部分汽化。由于氮是易揮發(fā)組份。因此，氮比氧較多的蒸發(fā)出來，使液體中氧純度提高。就這樣，氣體由下向上與每一塊塔板上的回流液體進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，而沒經(jīng)過一塊塔板，氣相中的氮純度就提高一次，當(dāng)氣體到達(dá)下塔頂部時(shí)，絕大部分氧已被冷凝到液體中，使氣相中的氮純度達(dá)到99.999%。一部分氮?dú)膺M(jìn)入冷凝蒸發(fā)器中，冷凝成液氮，作為下塔回流液。同時(shí)上塔底部的液氧汽化，作為上塔的上升氣體，參與上塔的精餾。

將下塔底部得到的含氧38%~40%的富氧液空節(jié)流后送入上塔，作為上塔的一部分回流液與上升氣體接觸傳熱，部分富氧液空汽化。由于氧是難揮發(fā)組份，氮是易揮發(fā)組份，因此，氮比氧較多的蒸發(fā)出來，使液體氧純度提高。液體由上向下與上升氣體多次傳熱傳質(zhì)，液相中的氧純度不斷提高，當(dāng)液體達(dá)到上塔底部時(shí)就可得到99.6%的液氧。

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