空气分离的方法和空气分离的现状介绍
你了解空气分离技术吗？不了解的人就和我们一起来看看吧，下面就来介绍下空气分离的方法和空气分离的现状。
简称空分，利用空气中各组分物理性质不同（见表），采用深度冷冻、吸附、膜分离等方法从空气中分离出氧气、氮气，或同时提取氦气、氩气等稀有气体的过程。
空气分离zui常用的方法是深度冷冻法。此方法可制得氧、氮与稀有气体，所得气体产品的纯度可达98.0％～99.9％。此外，还采用分子筛吸附法分离空气（见变压吸附），后者用于制取含氧70％～80％的富氧空气。近年来，有些国家还开发了固体膜分离空气的技术。氧气、氮气及氩气、氦气等稀有气体用途很广，所以空气分离装置广泛用于冶金、化工、石油、机械、采矿、食品、军事等工业部门。
空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在。分子是保持它原有性质的zui小颗粒，直径的数量级在10-3cm，而分子的数目非常多，并且不停地在作无规则运动，因此，空气中的氧、氮等分子是均匀地相互搀混在一起的，要将它们分离开是较困难的。目前主要有3种分离方法。
（1）低温法先将空气通过压缩、膨胀降温，直至空气液化，再利用氧、氮的气化温度（沸点）不同（在大气压力下，氧的沸点为90k，氮的沸点为77k），沸点低的氮相对于氧要容易气化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，液体中的氮较多地蒸发，气体中的氧较多地冷凝，使上升蒸气中的含氮量不断提高，下流液体中的含氧量不断增大，以此实现将空气分离。要将空气液化，需将空气冷却到100k以下的温度，这种制冷叫深度冷冻；而利用沸点差将液空分离的过程叫精馏过程。低温法实现空气分离是深冷与精馏的组合，是目前应用的空气分离方法。
（2）吸附法它是让空气通过充填有某种多孔性物质--分子筛的吸附塔，利用分子筛对不同的分子具有选择性吸附的特点，有的分子筛（如，13x等）对氮具有较强的吸附性能，让氧分子通过，因而可得到纯度较高的氧气；有的分子筛（碳分子筛等）对氧具有较强的吸附性能，让氮分子通过，因而可得到纯度较高的氮气。由于吸附剂的吸附容量有限，当吸附某种分子达到饱和时，就没有继续吸附的能力，需要将被吸附的物质驱赶掉，才能恢复吸附的能力。这一过程叫“再生”。因此，为了保证连续供气，需要有两个以上的吸附塔交替使用。再生的方法可采用加热提高温度的方法（tsa），或降低压力的方法（psa）。
这种方法流程简单，操作方便，运行成本较低，但要获得高纯度的产品较为困难，产品氧纯度在93%左右。并且，它只适宜于容量不太大（小于4000m3/h）的分离装置。
（3）膜分离法它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过薄膜（0.1μm）或中空纤维膜时，氧气的穿透过薄膜的速度约为氮的4～5倍，从而实现氧、氮的分离。这种方法装置简单，操作方便，启动快，投资少，但富氧浓度一般适宜在28%～35%，规模也只宜中、小型，所以只适用于富氧燃烧和医疗保健等方面。目前在玻璃窑炉中已得到实际应用。
空气分离现状简述1 空气分离的方法空气分离的方法可分为低温和非低温两种，其中非低温空气分离方法包括吸附、膜分离、化学分 离法。由于目前在大规模制取氧、氮气液产品，尤其是高纯度产品方面低温分离法具有无法取代的竞争优势，而且只有低温分离法才具有可同时生产氩等稀有气体产品的能力，故低温法在空气分离的工业应用中占据非常重要的地位。变压吸附法是20世纪50年代末才开发成功的，由于其*的灵活方便、投资少、能耗低的优点，近年来变压吸附空分富氧技术在中小规模富氧应用领域得到越来越多的应用。膜分离空分是80年代国外兴起的*，属高分子材料科学，它是21世纪新科技产业之一。该技术虽起步晚，但发展较快。
2、中国深冷空分设备的现状工业气体市场由七大跨国气体公司所垄断。2001年各公司*分别为al（法国液化空气公司）占18%，boc14%，praxair（普莱克斯）130%，ap（美国气体化工产品有限公司） 11%，linde/aga（德国林德公司）10%，日本酸素（nsc） 5%，messer（梅塞尔） 4%，其它25%。
经过几十年的发展，我国空气分离设备制造业已形成杭州杭氧股份有限公司、四川空分设备（集团）有限公司、开封空分集团有限公司三足鼎立局面。另外，法液空、林德等跨国公司在中国建立了合资或独资空分设备制造企业，给中国空分设备制造企业发展增添了新的力量。2004年年末，杭氧与德国梅塞尔集团签署了联合*与发展协议，使我国空分设备制造有望挑战世界垄断市场。
空分设备制造领域，国内企业与国外*水平至少有十年的差距。大型空分设备，还是跨国气体公司占优势。中国经济迅猛发展，钢铁、石化、化工更是超常规发展，工业气体的增速为12％～15％。为此引进了100多套大型空分设备，宝钢还引进了72000m3/h的空分设备。而国内企业所获订单甚少，杭氧设计制造的52000m3/h空分设备，代表了高水平。
3 空气低温分离工艺空气低温分离利用多塔低温精馏工艺从压缩空气中制取高纯度的氧、氮、氩产品。压缩空气经过分子筛吸附器，除去所含的杂质，包括水、co2、碳氢化合物等。再经换热器被冷却至低温，在精馏塔中可分离为氧、氮、氩等产品。装置所需冷量由压缩空气或压缩氮气膨胀做功制取。根据气态产品的加压方式可将空气低温分离流程分为外压缩和内压缩两种类型。在外压缩流程中，空分装置生产的气态产品的温度接近于环境温度，因其压力仅比大气压力稍高，故需要通过压缩机将其压缩至用户所需压力。在内压缩流程中，用液体泵将来自精馏塔的产品液体提压，再送入换热器汽化、复热后出空分装置。其中用液体泵将产品液体泵至用户所需压力的流程为全内压缩流程；在装置内将产品液体压力提升至一中间压力的流程为部分内压缩流程，此种流程可降低离心压缩机的压缩级数。＂4 我国空气低温分离的技术发展科技发展日新月异，空气低温分离技术已经取得很大的发展。早期的发展主要着眼于产品提取率的提高、原料空气的净化、换热器效率的提高、装置的优化控制、压缩机和膨胀机效率的提高等。zui近的发展着重于填料精馏塔的使用、分子筛吸附器用于空气的净化、计算机模拟和控制、单元设备机械效率的提高等。
1998年，杭氧在国内开发了规整填料上塔、全精馏制氩为核心的空分技术。2000年，杭氧成功设计制造了一套拥有*自主知识产权的云南铜业“1600”内压缩空分设备。这些技术达到了当代*水平。杭氧为河南中原大化集团计制造的52000m3/h空分设备，是目前国内自行成套、自主设计制造的zui大化工型内压缩流程空分设备，采用空气增压、膨胀空气进下塔的氧氮双泵内压缩流程，即采用增压空压机+液氧（氮）泵并通过换热器系统的合理组织来取代氧（氮）压缩机，采用了分子筛净化空气、全精馏制氩工艺。针对用户需求，可选择安全可靠和经济合理的*流程。整套装置具有设计参数*、工艺技术成熟、运行可靠性好、操作方便、能耗低、安全性高等显著特点。
近几年。在技术创新战略的指导下，我国的空分技术有长足进步，不仅巩固了国内的中端市场，也逐步进入市场与国外大公司相竞争。2003年12月，杭氧中标中石化湖北化肥、安庆分公司2套“48000”内压缩空分项目合同，打破了国外公司的垄断。2004年低，杭氧中标河南中原大化“52000”内压缩空分设备，使5万等级内压缩空分设备的制造不再属于国外公司的。国产的大型空分设备越来越多的被国内石化、化工、钢铁用户所采用。
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简称空分，利用空气中各组分物理性质不同（见表），采用深度冷冻、吸附、膜分离等方法从空气中分离出氧气、氮气，或同时提取氦气、氩气等稀有气体的过程。
空气分离zui常用的方法是深度冷冻法。此方法可制得氧、氮与稀有气体，所得气体产品的纯度可达98.0％～99.9％。此外，还采用分子筛吸附法分离空气（见变压吸附），后者用于制取含氧70％～80％的富氧空气。近年来，有些国家还开发了固体膜分离空气的技术。氧气、氮气及氩气、氦气等稀有气体用途很广，所以空气分离装置广泛用于冶金、化工、石油、机械、采矿、食品、军事等工业部门。
空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在。分子是保持它原有性质的zui小颗粒，直径的数量级在10-3cm，而分子的数目非常多，并且不停地在作无规则运动，因此，空气中的氧、氮等分子是均匀地相互搀混在一起的，要将它们分离开是较困难的。目前主要有3种分离方法。
（1）低温法先将空气通过压缩、膨胀降温，直至空气液化，再利用氧、氮的气化温度（沸点）不同（在大气压力下，氧的沸点为90k，氮的沸点为77k），沸点低的氮相对于氧要容易气化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，液体中的氮较多地蒸发，气体中的氧较多地冷凝，使上升蒸气中的含氮量不断提高，下流液体中的含氧量不断增大，以此实现将空气分离。要将空气液化，需将空气冷却到100k以下的温度，这种制冷叫深度冷冻；而利用沸点差将液空分离的过程叫精馏过程。低温法实现空气分离是深冷与精馏的组合，是目前应用的空气分离方法。
（2）吸附法它是让空气通过充填有某种多孔性物质--分子筛的吸附塔，利用分子筛对不同的分子具有选择性吸附的特点，有的分子筛（如，13x等）对氮具有较强的吸附性能，让氧分子通过，因而可得到纯度较高的氧气；有的分子筛（碳分子筛等）对氧具有较强的吸附性能，让氮分子通过，因而可得到纯度较高的氮气。由于吸附剂的吸附容量有限，当吸附某种分子达到饱和时，就没有继续吸附的能力，需要将被吸附的物质驱赶掉，才能恢复吸附的能力。这一过程叫“再生”。因此，为了保证连续供气，需要有两个以上的吸附塔交替使用。再生的方法可采用加热提高温度的方法（tsa），或降低压力的方法（psa）。
这种方法流程简单，操作方便，运行成本较低，但要获得高纯度的产品较为困难，产品氧纯度在93%左右。并且，它只适宜于容量不太大（小于4000m3/h）的分离装置。
（3）膜分离法它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过薄膜（0.1μm）或中空纤维膜时，氧气的穿透过薄膜的速度约为氮的4～5倍，从而实现氧、氮的分离。这种方法装置简单，操作方便，启动快，投资少，但富氧浓度一般适宜在28%～35%，规模也只宜中、小型，所以只适用于富氧燃烧和医疗保健等方面。目前在玻璃窑炉中已得到实际应用。
空气分离现状简述1 空气分离的方法空气分离的方法可分为低温和非低温两种，其中非低温空气分离方法包括吸附、膜分离、化学分 离法。由于目前在大规模制取氧、氮气液产品，尤其是高纯度产品方面低温分离法具有无法取代的竞争优势，而且只有低温分离法才具有可同时生产氩等稀有气体产品的能力，故低温法在空气分离的工业应用中占据非常重要的地位。变压吸附法是20世纪50年代末才开发成功的，由于其*的灵活方便、投资少、能耗低的优点，近年来变压吸附空分富氧技术在中小规模富氧应用领域得到越来越多的应用。膜分离空分是80年代国外兴起的*，属高分子材料科学，它是21世纪新科技产业之一。该技术虽起步晚，但发展较快。
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3 空气低温分离工艺空气低温分离利用多塔低温精馏工艺从压缩空气中制取高纯度的氧、氮、氩产品。压缩空气经过分子筛吸附器，除去所含的杂质，包括水、co2、碳氢化合物等。再经换热器被冷却至低温，在精馏塔中可分离为氧、氮、氩等产品。装置所需冷量由压缩空气或压缩氮气膨胀做功制取。根据气态产品的加压方式可将空气低温分离流程分为外压缩和内压缩两种类型。在外压缩流程中，空分装置生产的气态产品的温度接近于环境温度，因其压力仅比大气压力稍高，故需要通过压缩机将其压缩至用户所需压力。在内压缩流程中，用液体泵将来自精馏塔的产品液体提压，再送入换热器汽化、复热后出空分装置。其中用液体泵将产品液体泵至用户所需压力的流程为全内压缩流程；在装置内将产品液体压力提升至一中间压力的流程为部分内压缩流程，此种流程可降低离心压缩机的压缩级数。＂4 我国空气低温分离的技术发展科技发展日新月异，空气低温分离技术已经取得很大的发展。早期的发展主要着眼于产品提取率的提高、原料空气的净化、换热器效率的提高、装置的优化控制、压缩机和膨胀机效率的提高等。zui近的发展着重于填料精馏塔的使用、分子筛吸附器用于空气的净化、计算机模拟和控制、单元设备机械效率的提高等。
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