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空分基本知識—空氣分離的方法

信息來源:澳门百家乐化學有限公司   點擊次數:1408   發布時間:2012-12-17 10:20:53

    目前工業性生產氧、氮采用的方法主要有三種:

    ⑴低溫法:應用深冷原理,先將空氣壓縮、淨化、換熱、製冷等工藝使其變成液體,然後利用空氣中的組份沸點不同把它們分離開來,這是當前應用最廣泛的方法。

    ⑵吸附法:是利用分子篩的孔穴和氧、氮分子的直徑大小不同把它們篩分開來。如5A分子篩能對氮分子進行吸附,而對氧分子不吸附,讓氧分子通過因而製取純度較高的氧氣。又如碳分子篩對氧具有較強的吸附性能,讓氮分子通過,而製取純度較高的氮氣。由於吸附容量有限,當達到飽和時就不能吸附,那就需要把吸附的物質驅趕掉,才能恢複吸附,因此需再生。為保證連續供氣至少要有兩個以上的容器交替進行抽空、充氣、出氧三個步驟。

    ⑶膜分離法:它是利用某些有機聚合膜的滲透選擇性,當空氣通過薄膜(0.1μm)或中空纖維膜時,氧氣穿透薄膜的速度約為氮氣的45倍,從而實現了氧、氮的分離。

    這三種生產方法各有特點:

    吸附法具有流程簡單,操作方便,自動化程度高,設備投資省等優點,是與深冷生產氧氣和氮氣競爭的主要對手。但吸附法目前的氧氣純度隻有93%左右,設備容量在4000m3/h以下等不足,因此,對小容量、純度低的用戶可與低溫比較選用。

    膜分離法的方法、裝置更簡單,操作方便,起動快、投資省、國家在重點攻關膜的生產,若膜的質量攻克,將會對氣體分離起重大的變革。從當前的情況來看,膜分離的富氧濃度隻能達到2835%O2,規模也適宜中、小型,所以隻適用於富氧燃燒和醫療保健方麵。

    當前人們正研究吸附法與低溫法的結合,膜分離法和低溫法的組合,不用膨脹機製冷而直接采用低溫液體啟動運行的空分設備,氧、氮氣生產方法不斷多樣化。