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精餾的原理及過程

閱讀:6897      發(fā)布時(shí)間:2020-6-10
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DYH231 氣液分離實(shí)驗(yàn)裝置

原理:空氣的精餾是利用組成空氣的各組分具有不同的揮發(fā)度,而在同一溫度下各組分的蒸氣壓不同,將液態(tài)空氣進(jìn)行多次部分蒸發(fā)和部分冷凝,就能達(dá)到分離的目的。

 

過程:當(dāng)處于冷凝溫度的氧氮混合氣接觸并穿過比它溫度低的液體時(shí),氣相與液相之間同時(shí)進(jìn)行熱質(zhì)交換,于是氣體要部分冷凝轉(zhuǎn)變成液體并放出冷凝潛熱,液體在吸收熱量而部分蒸發(fā)。在精餾塔中該過程是在篩板中完成的,由于氮氧的沸點(diǎn)不同,氮比氧易蒸發(fā),氧比氮易冷凝。當(dāng)氣體自下而上逐塊通過塔板時(shí),氮濃度不斷增加,只要有足夠的塔板數(shù),在塔頂即可獲得高純度的氮?dú)?。反之,?dāng)液體自上而下的在塔板內(nèi)通過時(shí),氧濃度不斷增加,這樣在塔底獲得富氧液空。

空分制氮工藝流程

 

空氣經(jīng)過濾器吸入離心式壓縮機(jī),經(jīng)三級(jí)壓縮壓力約為0.58Mpa后,進(jìn)入預(yù)冷機(jī)組使空氣溫度降至4 – 8℃,分離出大量的水分由汽水分離器排出,氣體進(jìn)入純化器去除微水﹑二氧化碳﹑乙炔﹑碳?xì)浠衔?。純化后的潔凈氣體進(jìn)入分餾塔經(jīng)上下?lián)Q熱器與逆流的低溫氣體換熱至約-170℃后進(jìn)入精餾塔精餾,部分汽體上升至塔頂?shù)玫礁呒兌鹊獨(dú)猓糠謿怏w到塔底得到富氧。塔頂?shù)獨(dú)獯蟛糠纸?jīng)下上換熱器換熱至常溫后經(jīng)緩沖罐緩沖后送入生產(chǎn)線。一小部分塔頂?shù)獨(dú)饨?jīng)冷凝蒸發(fā)器冷凝成液態(tài)后回流至精餾塔與上升的氣體精餾,還有少部分回流液經(jīng)計(jì)量罐進(jìn)入液氮儲(chǔ)槽備用。塔底的富氧液空經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流至冷凝蒸發(fā)器氮?dú)?,汽化后的富氧?jīng)下?lián)Q熱器參與換熱后進(jìn)入透平膨脹機(jī)制冷,為整個(gè)設(shè)備提供大部分冷量,膨脹后的富氧空氣一小部分作為整個(gè)裝置的密封氣體充入冷箱,大部分經(jīng)下上換熱器換熱后到純化器做再生用氣。

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