深冷空分的原理是什么

深冷制氮的典型工艺流程

整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成。

空气压缩及净化

空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机，压缩至所需压力，然后送入空气冷却器，降低空气温度。再进入空气干燥净化器，除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。

空气分离

净化后的空气进入空分塔中的主换热器，被返流气体（产品氮气、废气）冷却至饱和温度，送入精馏塔底部，在塔顶部得到氮气，液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发，同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气，冷凝后的液氮一部分作为精馏塔的回流液，另一部分作为液氮产品出空分塔。

由冷凝蒸发器出来的废气经主换热器复热到约130K进膨胀机膨胀制冷为空分塔提供冷量，膨胀后的气体一部分作为分子筛的再生和吹冷用，然后经消音器排入大气。

液氮汽化

由空分塔出来的液氮进液氮贮槽贮存，当空分设备检修时，贮槽内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道。

深冷制氮可制取纯度≧99999%的氮气。

透平膨胀机制冷的基本原理 根据能量转换和守恒定律可知，气体在透平膨胀机内进行绝热膨张对外作功时，气体的能量焓值一定要减少，从而使气体本身强烈地冷却，而达到制冷的目的。

透平膨胀机的实际制冷量总比理论制冷量要小，因此，膨胀机的效率总是小于1。膨胀机的效率越低，则在相同进、出口压力和进口温度下，膨胀机的单位工质制冷量越小，反映出膨胀机的温降效果越小。在实际操作中，应该了解哪些因素影响膨胀机的效率，以便尽可能保证膨胀机在高效率下运转。

空气分离的基本原理是利用低温精馏法，将空气冷凝成液体，按

照各组分蒸发温度的不同将空气分离。双级精馏塔在上塔顶部和

底部同时获得纯氮气和纯氧气；也可以在主冷的蒸发侧和冷凝侧

分别取出液氧和液氮。精馏塔中空气分离分为两级，空气在下塔

进行第一次分离，获得液氮，同时得到富氧液空；富氧液空被送

向上塔进行精馏，获得纯氧和纯氮。上塔又分为两段:以液空进料

口为界，上部为精馏段，精馏上升气体，回收氧组分，提纯氮气

纯度，下段为提馏段，将液体中的氮组分分离出来，提高液体的

氧纯度。

工艺流程

1、空气压缩：空气被空气压缩机压缩至0。5~0。7Mpa；

2、预冷：空气在预冷机组中预冷到5℃~10℃，并分离水分；

3、纯化：空气在分子筛纯化器中清除剩余水分、二氧化碳和碳氢化合物；

4、空气膨胀：空气在膨胀机中膨胀制冷以及提供装置所需的冷量；

5、换热：空气在分馏塔住换热器中与返流的氧气、氮气、污氮气进行换热，被冷却接近液化温度并把返流的氧气、氮气、污氮气反复热到环境温度；

6、过冷：氮气在过冷器中过冷节流前的液空和液氮；

7、精馏：空气在精馏塔中进行精馏分离，在上塔顶部获得产品氮气，在上塔底部获得产品氧气。

制氮参数

氮气流量：

1—6000Nm3/h（可调）

氮气纯度:97%—999999%（可调）

氮气压力：

005—08MPa（配增压机可增压至客户需要压力）

露

点：

-40至-70℃

制氧参数：

氧气流量：

1—3000Nm3/h（可调）

氧气纯度：

25%—996%（可调）

氧气压力：

005—08MPa（配增压机可增压至客户需要压力）

露

点：

-40至-70℃

空分液化装置主要分为增压膨胀制冷和换热两大部分。增压膨胀制冷原理与空分的膨胀机一样，以中压氮气作为膨胀介质，液化氧气为例，中压氮气先进入增压端增压（增压的动力来自于膨胀端中氮膨胀做功），然后进入膨胀侧膨胀对叶轮做功，自身温度降低产生冷量，然后节流后进入板式换热器与氧气换热，把氧气冷却到液化温度成为液体。有的液化装置膨胀增压制冷分为两级，两个叶轮，进行两次增压、两次膨胀来实现制冷效果。板式换热器一般也会有切换通道，可以液化氧气，也可以液化氮气，通过切换进入板式的气体种类来实现。

电压吸附制氮的最大产出比是多少

原理：工业制氮主要是通过空气分离来实现的。

目前的制氮方法主要有三种：

冷空分法

分子筛空分法

薄膜空分法。

冷空分法

原理及工艺过程深冷空分法在制氮领域内是最传统，技术也是最成熟的一种方法。它将压缩后的空气送入冷却装置内，使之液化，再进入精馏塔精馏，把低纯度的氧气冷凝下来，而产出高纯度的氮气，最后进入换热装置使之接近环境温度。

分子筛空分法

基本原理由于氧气和氮气在分子筛吸附剂微孔内扩散速度不同，当空气经过分子筛时，直径较小的氧气分离以较快的速度向微孔内扩散，并优先被分子筛所吸附，剩下直径较大的氮分子供用户使用，而后再采用解吸方法释放分子筛中的富氧成分。因此分子筛空分法要连续生产需使用二个吸附罐，切换使用。

薄膜空分法

原理压缩空气由中空纤维膜分离器的纤维管程进料，其分离推动力就是气体各组分的分压在中空纤维内腔原料侧与外腔（渗透侧）所形成的分压差，当气流沿中空纤维内腔表面流动时，各组分在其分压差的推动下，渗透到丝外。“快气”如氧气 H2O 迅速渗透。所以丝外（渗透）气流量为富集氧气，压力为一大气压，被排放至大气中。而那些氮气、氢气的溶解扩散速度较低，决定了它们通过膜的渗透速度较慢，因此管程（非渗透侧）气流为富集氮气，氮气压力损失很小，产品氮的压力只略低原料气的压力。

主要是控制出塔的氧气量，空分是一个建立在动态平衡上的系统，需要保持进出系统的物料总量平衡，才可以稳定运行，出塔氧气量含气体氧和液态氧。膨胀空气进上塔的拉赫曼效应在制氩装置中是有限制的，通常高于进塔空气量超过12%以上的流量应该旁通进污氮管。氩馏分高低的调节不会很快反映在操作参数上，存在缓慢变化的过程，保持装置稳定才是最好的运行方式。