隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái),我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)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(guò)多種流程設(shè)計(jì)來(lái)分離空氣中的氧氣、氮?dú)獾瘸煞郑源藖?lái)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(jìn)步、行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品的需求量越來(lái)越大,空氣分離裝置工藝流程研究也逐漸廣泛。
那什么是空分工藝?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),空分就是將空氣中的有效氣體分離出來(lái),然后加以應(yīng)用于其它工藝現(xiàn)場(chǎng)。氧氣及氮?dú)馐侵饕环蛛x的氣體,其中實(shí)際含量還需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備以及專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)來(lái)完成操作。
常見(jiàn)的分離方式
低溫法
空氣中的氣體組分,它們的沸點(diǎn)各不相同,我們通過(guò)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(diǎn)為-183℃,氬氣的沸點(diǎn)為-186℃,氮?dú)獾姆悬c(diǎn)為-196℃,根據(jù)氮?dú)獗妊鯕夥悬c(diǎn)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?dú)庀刃斜徽舭l(fā)分離出來(lái),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(chēng)為深冷)
優(yōu)點(diǎn):制造產(chǎn)量大,可分離氣體種類(lèi)多,制造氮?dú)饧兌雀哌_(dá)99.999%,氧氣高達(dá)99.8%(使用催化脫氫可提純至99.99%以上)
缺點(diǎn):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(duì)不同的分子具有選擇性吸附性的特點(diǎn)。(VSA)5A或者13X分子篩等對(duì)氮?dú)庥兄^強(qiáng)的吸附性,吸附氮?dú)獾耐瑫r(shí)讓氧氣通過(guò),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(duì)氧氣有著較強(qiáng)的吸附性,吸附氧氣的同時(shí),讓氮?dú)馔ㄟ^(guò),從而獲得較高純度的氮?dú)狻?/p>
優(yōu)點(diǎn):工藝步驟簡(jiǎn)單,能耗低,產(chǎn)氣量快(15-30min)
缺點(diǎn):產(chǎn)能相對(duì)低溫法少,吸附劑貴
膜分離法
利用有機(jī)聚合膜的滲透選擇性,讓空氣進(jìn)入薄膜或者空中纖維膜時(shí),氧氣的穿透性是氮?dú)馑俣鹊?-5倍,從而實(shí)現(xiàn)氧氣和氮?dú)獾姆蛛x。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(diǎn):工藝步驟更簡(jiǎn)單,產(chǎn)氣量更快(≤3min),氮?dú)饧兌瓤蛇_(dá)98%以上
缺點(diǎn):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(shí)驗(yàn)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?dú)狻鍤猓艘酝膺€有水分、二氧化碳以及碳?xì)浠衔锏入s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?dú)狻⒀鯕庖约皻鍤獾取凹?氣體。
在工業(yè)行業(yè)中,往往需要測(cè)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(xiāo)售光機(jī)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(cè)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。
針對(duì)測(cè)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(cè)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的氧含量。有自動(dòng)報(bào)警提醒、自動(dòng)斷電保護(hù)等功能。配備預(yù)處理系統(tǒng),可有效過(guò)濾各類(lèi)有機(jī)溶劑對(duì)儀表的腐蝕。
該儀器自帶加熱單元,可以有效避免水汽對(duì)傳感器的影響。另外,儀器具有使用壽命長(zhǎng)、傳感器性能穩(wěn)定、響應(yīng)靈敏等特點(diǎn),滿足了客戶的實(shí)際需求。
配合空分工藝,可將量程定制為:98-100%VOL,測(cè)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(diǎn),并且在實(shí)際運(yùn)用中通過(guò)對(duì)空氣的充分應(yīng)用,降低了能源開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的壓力,同時(shí)極大地豐富了我國(guó)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(jìn)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(dá)到1+1>2的效果。
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