空分培訓(xùn)教材
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- 空分培訓(xùn)教材本公司一期空分是四川空分設(shè)備制造的一套28000Nm3/h氧氣(純度99.6%)、32000Nm3/h(純度99.99%)氮?dú)獾目辗衷O(shè)備。氧氣出冷箱壓力為5.2Mpa。冷箱抽出的氮?dú)夥謨陕罚阂宦肥堑蛪旱獨(dú)鈮毫Υ笥诨虻扔?.4Mpa、流量為26000Nm3/h,從下塔頂部抽出經(jīng)冷箱復(fù)熱后出冷箱送用戶;一路是主冷抽出的液氮經(jīng)氮泵加壓后,壓力為6.5Mpa、流量為6000Nm3/h,再經(jīng)換熱器復(fù)熱后送用戶。
一、空氣的組成
空氣是一種均勻的多組分混合氣體,它的主要成分是氧、氮和氬,此外還含有微量的氫及氖、氦、氪、氙等稀有氣體。根據(jù)地區(qū)條件的不同,空氣中還含有不定量的二氧化碳、水蒸汽以及乙炔等碳?xì)浠衔锏。如下表所示?br />
干燥空氣中主要組分表O2
名稱 化學(xué)符號(hào) 體積百分比 重量百分比
氮 N 78.09 75.5
氧 O 20.95 23.1
氬 Ar 0.932 1.29
二氧化碳 CO2 0.03 0.05
氖 Ne 0.00046 0.00006
氦 He 0.0016 0.0011
氪 Kr 0.00011 0.00032
氙 Xe 0.000008 0.00004
空氣中主要組分的物理特性
名稱 化學(xué)
符號(hào) 氣化溫度(℃) 熔化溫度(℃) 比重 臨界溫度(℃) 臨界壓力(Mpa)
氣態(tài)kg/M3 液態(tài)kg/L
氮 N -195.8 -209.86 1.25 0.81 -147 3.382
氧 O -182.97 -218.4 1.43 1.14 -119 5.03
氬 Ar -185.7 -189.2 1.782 1.4 -112 4.862
氖 Ne -268.9 -272.55 0.18 0.125 -267.7 0.229
氦 He -246.1 -248.6 0.748 1.204 -228.7 2.758
氪 Kr -153.2 -157.2 1.735 2.155 -63.7 5.49
氙 Xe -108.0 -111.8 1.664 3.52 +16.6 5.892
由表中可以看出,空氣主要由氧和氮組成,占99%以上;其次是氬,占0.93%。在常溫、常壓下它們呈氣態(tài),在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,液化溫度:氧90.18K(-182.97℃),氮77.35K(-195.8℃),氬87.45K(-185.7℃)。氧和氮的沸點(diǎn)相差約13K,氬和氮的沸點(diǎn)相差約10K,這就是能夠利用低溫精餾法將空氣分離為氧、氮和氬的基礎(chǔ)。
空氣中除氧、氮、氬外,還有氖、氦、氪、氙等氣體,其含量甚微,在自然界中不易得到,故稱為稀有氣體,其化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,又稱為惰性氣體。空氣分離裝置在制取氧、氮的同時(shí),應(yīng)注意氬和其它稀有氣體的制取。
空氣中的機(jī)械雜質(zhì)、水蒸汽、二氧化碳、乙炔和其它碳?xì)浠衔,影響空氣分離裝置的正常、安全運(yùn)行。因此必須設(shè)法凈除這些有害氣體和雜質(zhì),以保障空氣分離裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、氧氣的生產(chǎn)方...