空分设备就是以空气为原料,通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。
在应用低温精馏原理制氧的设备中,为了保证空气在低温区精馏分离的正常进行,必须在常温区对空气进行过滤、预冷和净化等预处理。
空气中含有大量尘埃,空气透平压缩机(简称空压机)在长时间的高速运行中,粉尘会造成机器内部的叶轮,叶片等零部件的磨损、腐蚀和结垢,缩短机器使用寿命,因此必须设置原料空气过滤器,以清除空气中的尘埃。
经空气透平压缩机压缩后的空气温度升高至80度以上,导致后续吸附和换热不能正常进行,通过设置空气预冷系统可以有效的降低进入空分设备的空气温度。
原料空气中除了有大量的尘埃外,还有水分,二氧化碳,和乙炔等碳氢化合物,现代空分设备大多数采用分子筛纯化系统来清除这些杂质,以提高进入冷箱空气的洁净度,防止水分和二氧化碳浓缩而威胁空分设备的正常运行。因此,气体过滤、预冷和净化设备是空分设备内不可缺少的一个组成部分。
除尘机理
1 惯性撞击:较小的颗粒能够通过过滤芯的微孔,但通过过滤介质的路径曲折,颗粒具有足够的质量和动量与滤芯纤维碰撞并被阻挡和捕获。
2 布朗扩散:非常小的颗粒质量极小,在随气流做布朗运动扩散时,与滤芯纤维碰撞,从而被滤除。
3 直接拦挡:对尘埃粒子大于1微米的颗粒,通过过滤介质材料的微孔时,由于颗粒直径大于微孔直径,而被直接阻挡、拦截,达到去除杂质的目的。
4 重力沉降:尘埃颗粒在不断的集合,直到其质量变得足够大,在重力的作用下,越落到过滤器底部,或者被排灰阀排出。
5 静电沉降:静电使粉尘改变运动轨迹并撞向障碍物,静电力参与粘住的工作。
空分设备的特点
首先,空分设备具有高效的分离能力。它采用了一系列复杂的物理和化学分离技术,可以将气体混合物中的不同成分按照其分子量、沸点等物理性质进行分离。这种高效的分离能力使得空分设备在许多行业中得到广泛应用,比如化工、石化、电力等。
其次,空分设备具有灵活的操作和调节性能。这种设备可以根据生产需要进行调整,使其能够适应不同的气体混合物的分离要求。同时,空分设备还可以根据需要进行连续操作或批处理操作,以满足不同生产过程的需求。
另外,空分设备具有较强的安全性。在设计和制造过程中,空分设备通常考虑了安全因素,采取了一系列的安全措施,以确保设备在运行过程中的安全性和稳定性。这对于工业生产中的化工品分离过程来说尤为重要,可以有效降低安全风险并保护操作人员的生命安全。
空分设备的用途广泛
它可以用于氮气和氧气的产生、液化空气的制备和分离、制取高纯度气体等。在化工生产中,空分设备也被使用在石油炼制、煤化工等领域,用于分离和提纯各种气体和液体原料。此外,空分设备还可以用于医疗、食品和饮料等领域,用于提纯和制备特定气体以满足特定需求。
首先,定期的清洁和更换过滤器是保养空分设备的关键。过滤器是阻止杂质进入设备的第一道防线,因此要保持过滤器的良好工作状态非常重要。为了避免过滤器堵塞和影响设备的通气效果,我们需要根据设备的使用频率和工作环境来制定清洁和更换过滤器的具体时间表。一般来说,过滤器应该至少每个月进行清洗并定期更换,以确保设备的正常运行。
其次,定期检查和维护设备的各个部件也是非常重要的。我们应该密切关注设备的排气阀、压力表、压缩机、冷凝器等关键部件的工作情况。任何漏气、压力异常或异响等问题都需要及时处理。同时,要定期检查设备的接线和电气部分,确保电气设备的正常运行和安全性。
此外,维修空分设备还需要根据设备的具体类型和品牌,进行相应的维修操作。不同型号和品牌的设备会存在差异,因此我们需要根据设备的说明书和维修手册来进行相应的操作。在维修过程中,我们应该注意操作的安全性,避免触摸高温部件、使用不合适的工具或忽视设备的电源开关等。
最后,及时记录和反馈设备的使用情况也是维修保养的重要环节。通过记录设备的使用时间、维修情况和故障细节,可以及时发现设备的问题并采取相应的措施。同时,我们也需要与设备的供应商或维修人员保持良好的沟通,及时反馈设备的使用情况,以便得到更好的支持和服务。
1. 原料准备:生产空分设备的关键原料是空气,因此首先需要收集和准备空气供给设备使用。通常情况下,工厂会利用空气压缩机将大气中的空气压缩成高压气体,再通过冷却和除湿处理,去除其中的水分和杂质。
2. 空气分离:经过前一步处理的高压气体进入空分设备的主分离系统。主分离系统通常采用低温临界分离工艺,即通过调节温度和压力,使得空气在设备内部发生相变,分离出液态氮气和液态氧气。同时,其他稀有气体如氩气、氖气等也会被分离出来。
3. 净化和提纯:分离出的液态氮气和液态氧气还需要经过净化和提纯处理,以去除其中的杂质和不纯物质。这一步通常采用吸附剂、膜分离等技术手段,将氮气和氧气中的杂质分离和去除,得到高纯度的氮气和氧气产品。
4. 储存和输送:经过净化和提纯后的氮气和氧气产品会被储存在气体储存罐中,并通过管道输送到需要的地方。
1. 定期检查和维护:空分设备需要定期检查和维护以确保其正常运行。请按照设备制造商的建议和要求进行日常维护,并定期进行全面检查,包括清洁和更换易损件。
2. 安全操作:在操作空分设备时,请确保按照相关安全操作规程进行操作。操作人员应接受必要的培训,并且应熟悉设备的功能和操作程序。在操作过程中,务必佩戴个人防护装备,如手套、护目镜等。
3. 遵守规定:在使用空分设备时,必须遵守相关法律法规和规定。请确保设备的安装、使用和维护符合当地的安全标准和要求,以避免任何的安全事故。
4. 注意通风:由于空分设备涉及气体的分离和处理,因此在运行设备时应确保良好的通风条件。工作场所的通风系统应能够有效地排除气体中的有害物质,以保护操作人员的健康和安全。
5. 紧急故障处理:在设备发生紧急故障或意外事故时,操作人员应迅速采取应急措施并及时上报,以便进行故障排查和处理。恢复设备正常运行之前,请勿继续操作。
6. 及时更新设备:随着科学技术的不断发展,空分设备也在不断改进和更新。请及时关注设备制造商的通知和更新,以了解并应用最新的设备技术,提高设备的效率和安全性。
1. 压力异常 如果发现空分设备的压力异常,首先需要检查进气口和排气口的压力。如果进气口的压力过高,可能是由于进气口阀门未正确关闭或控制阀门出现故障。您需要检查这些阀门并将其正确关闭或更换。 如果排气口的压力过低,可能是由于排气管道堵塞或排气阀门故障。您可以清洁或更换堵塞的管道,并检查并更换排气阀门。
2. 温度异常 空分设备的温度异常可能是由于冷却系统故障或加热系统故障导致的。首先,您需要检查冷却系统的工作状态和水源是否正常。如果冷却系统正常,可能是加热系统出现故障。您可以检查加热元件的连接和电气接触是否良好,并确保加热系统的电源供应正常。
3. 噪音和振动 若空分设备发出异常的噪音和振动,可能是由于设备部件松动或磨损所致。您可以检查设备各部件的紧固情况,并确保关键部件的润滑良好。如果发现部件磨损严重,需要及时更换。
4. 气体/液体不均匀分离 当空分设备无法将气体或液体均匀分离时,可能是由于进气口或排气口阀门间歇性开关导致的。您需要检查这些阀门,并确保它们能正常开关。
5. 漏气/泄露 漏气或泄漏是空分设备常见的故障之一。您可以使用泡沫剂或压力计检查设备各部位是否出现泄露。一旦发现泄漏,您需要修复或更换泄漏的部件,并确保连接处的紧固。