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产生空气气体

空气分离工作原理

什么是空气,什么是空气分离?

空气是一种气体的混合物,主要由氮气(78%),氧气(21%)和惰性气体氩气(0.9%)组成。剩下的0.1%主要由二氧化碳和惰性气体氖、氦、氪和氙组成。空气可以用在特殊装置里蒸馏的方法分离成各组分。所谓的空气分馏装置采用一种称为低温精馏的热工艺,将单个成分彼此分离,以生产高纯度的液态和气态氮、氧和氩。

  1. 压缩的空气-吸入环境空气,过滤和压缩到大约。6bar的压缩机。
  2. 预冷的空气-要将空气分解成各种成分,首先必须在极低的温度下液化。作为第一步,压缩空气要用冷水预冷。
  3. 净化空气-然后在一个所谓的分子筛中将水蒸气和二氧化碳等杂质从空气中去除。
  4. 冷却空气-因为组成空气的气体在非常低的温度下液化,净化的空气在主热交换器被冷却到大约。-175°C。冷却是通过内部热交换来实现的,在这个过程中产生的冷气体的流动冷却压缩空气。压力的迅速降低会导致压缩空气进一步冷却,从而发生部分液化。现在空气已经准备好进入分离柱,在那里进行实际的分离。
  5. 空气分离-将空气分离成纯氧和纯氮分中压和低压两列进行。在分离过程中利用各组分沸点的差异。氧在-183°C变成液体,氮在-196°C变成液体。上升的蒸汽与下降的液体进行强烈的物质和热量交换,不断蒸发冷凝,产生低压塔顶部的纯氮和底部的纯氧。氩气在额外的柱中分离,并在过程中涉及一些额外的步骤。
  6. 提取和存储-气态氧气和氮气被送入输送给用户的管道,例如钢铁厂。氧气、氮气和氩气以液态形式储存在储罐中,通过公路罐车运送给客户。