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3分鐘讀懂什么是空分工藝?

來源:技術(shù)文章    更新時間:2023-04-10    瀏覽:1807次

隨著工業(yè)4.0時代的到來,我國的工業(yè)化進程也在不斷優(yōu)化變革,空氣分離裝置成為了現(xiàn)代化工的重要組成部分。工作人員通過多種流程設(shè)計來分離空氣中的氧氣、氮氣等成分,以此來供應(yīng)石油、冶金等行業(yè)的生產(chǎn)使用。隨著化工工藝的不斷進步、行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品的需求量越來越大,空氣分離裝置工藝流程研究也逐漸廣泛。

氧分析儀

那什么是空分工藝?簡單來說,空分就是將空氣中的有效氣體分離出來,然后加以應(yīng)用于其它工藝現(xiàn)場。氧氣及氮氣是主要被分離的氣體,其中實際含量還需要通過專業(yè)的設(shè)備以及專業(yè)的理論知識來完成操作。



常見的分離方式

低溫法

空氣中的氣體組分,它們的沸點各不相同,我們通過將空氣壓縮,預(yù)冷,膨脹等步驟將其液化。隨后在精餾塔內(nèi)蒸餾分離。氧氣的沸點為-183℃,氬氣的沸點為-186℃,氮氣的沸點為-196℃,根據(jù)氮氣比氧氣沸點低更容易被氣化的特性,將液態(tài)空氣加注在精餾塔內(nèi)使高溫蒸汽與低溫液體不斷地相互接觸,從而使氮氣先行被蒸發(fā)分離出來,后根據(jù)溫度變化依次分離出氬氣,氧氣或液氮液氧等。(將氣體冷卻到-173℃以下被稱為深冷)

優(yōu)點:制造產(chǎn)量大,可分離氣體種類多,制造氮氣純度高達99.999%,氧氣高達99.8%(使用催化脫氫可提純至99.99%以上)

缺點:設(shè)備體積龐大,使用成本高,產(chǎn)氣量慢(12-24h)



吸附法


利用分子篩對不同的分子具有選擇性吸附性的特點。(VSA)5A或者13X分子篩等對氮氣有著較強的吸附性,吸附氮氣的同時讓氧氣通過,從而可以收獲較高純度的氧氣,目前吸附法能得到的氧氣最高純度僅93%左右。(PSA)與之相反,我們用碳分子篩等對氧氣有著較強的吸附性,吸附氧氣的同時,讓氮氣通過,從而獲得較高純度的氮氣。

優(yōu)點:工藝步驟簡單,能耗低,產(chǎn)氣量快(15-30min)

缺點:產(chǎn)能相對低溫法少,吸附劑貴




膜分離法

利用有機聚合膜的滲透選擇性,讓空氣進入薄膜或者空中纖維膜時,氧氣的穿透性是氮氣速度的4-5倍,從而實現(xiàn)氧氣和氮氣的分離。該方法得到的氧氣純度較低,規(guī)模較小,只能應(yīng)用于制造富氧產(chǎn)品及制氮產(chǎn)品。

優(yōu)點:工藝步驟更簡單,產(chǎn)氣量更快(≤3min),氮氣純度可達98%以上

缺點:氧氣提純度不高,產(chǎn)量低




空分技術(shù)應(yīng)用于水泥、冶煉燃燒、電捕焦、實驗室氣體、高壓氧艙、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究、煤氣管道、氫化反應(yīng)釜、火炬尾氣管道等行業(yè)工藝。

空氣中主要組成氣體為氧氣、氮氣、氬氣,除此以外還有水分、二氧化碳以及碳氫化合物等雜質(zhì)。空分技術(shù),需要除去空氣中的有害雜質(zhì),并將混合氣分離成氮氣、氧氣以及氬氣等“純"氣體。

在工業(yè)行業(yè)中,往往需要測量出精準(zhǔn)的氣體濃度值,為了更高效、更安全,建議安裝在線氧含量分析儀。



艾伊科技 

在線氧含量分析儀

艾伊科技是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售光機電智能一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)。在氣體分析、氣體檢測領(lǐng)域已經(jīng)推出了多款氣體分析儀以及相關(guān)解決方案。


順磁氧分析儀

針對測量氣體的準(zhǔn)確濃度,艾伊科技推出AGA1010系列順磁氣體分析儀,可測量復(fù)雜工況中的氧氣含量。該設(shè)備可選用順磁式及電化學(xué)式原理,在線實時監(jiān)測環(huán)境中的氧含量。有自動報警提醒、自動斷電保護等功能。配備預(yù)處理系統(tǒng),可有效過濾各類有機溶劑對儀表的腐蝕。

該儀器自帶加熱單元,可以有效避免水汽對傳感器的影響。另外,儀器具有使用壽命長、傳感器性能穩(wěn)定、響應(yīng)靈敏等特點,滿足了客戶的實際需求。

配合空分工藝,可將量程定制為:98-100%VOL,測量高純度氧氣。

除此以外,為適應(yīng)不同工藝的需求,艾伊科技氧分析儀還可選配量程:0-1%/0-2%/0-5%/10%/15%/30%/100%VOL。



總 結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,空氣分離裝置技術(shù)不斷革新,呈現(xiàn)出節(jié)能、高效、環(huán)保等特點,并且在實際運用中通過對空氣的充分應(yīng)用,降低了能源開發(fā)對環(huán)境的壓力,同時極大地豐富了我國的基礎(chǔ)能源產(chǎn)量,空分工藝流程的發(fā)展為化工行業(yè)的進步起到了至關(guān)重要的作用。在工業(yè)行業(yè)中,使用空分工藝與在線氧含量分析儀,往往能達到1+1>2的效果。

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