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空气分离操作的知识问答

2018-12-25 责任编辑:未填 浏览数:12 得宝网

核心提示:     1、空气分离有哪几种方法?   答:现在工业生产中采用的空气分离方法有三种:   (1)深度冷冻法:先将空气液化,然后利用氧、氮沸点的差异,在一定的设备中(精馏塔),通过精馏过程,使氧、氮分离,此法 ...

  

 

  1、空气分离有哪几种方法?

  答:现在工业生产中采用的空气分离方法有三种:

  (1)深度冷冻法:先将空气液化,然后利用氧、氮沸点的差异,在一定的设备中(精馏塔),通过精馏过程,使氧、氮分离,此法在大型空分装置中最为经济。并能生产纯度很高的氧氮产品。

  (2)变压吸附法:变压吸附法制氧或氮是在常温下进行的。其机理有二条:一是利用沸石分子筛对氮的吸附亲和力高于氧的吸附亲和力,以此分离氧和氮;二是利用氧在分子筛微孔中的扩散速度大于氮的扩散速度。在远离平衡条件下分离氧、氮。

  (3)膜分离法:利用高分子聚合薄膜的渗透选择性,将空气中的氧、氮组分分离的方法称为膜分离法.用该法生产氧或氮的装置,容量和纯度也都有一定的局限,一般主要用来生产800Nm3/h以下,纯度低于99.5%的氮气产品。

  2、氧气有什么用途?

  答:氧气是地球上一切生命有机体赖以生存的物质,它的化学性质非常活泼,很容易与其他物质化合生成氧化物。利用这一物质,氧在冶金、化工、国防工业等部门都得到广泛的应用。

  在甲醇合成的生产中,氧气与煤浆进行部分氧化反应,可生产出有效的原料气:氢气、一氧化碳。

  

  3、氮有什么用途?

  答:(1) 氮的分子结构十分稳定,通常很难同其它物质发生化学反应,表现出很大的惰性,所以工业上常用它来作为保护气。

  (2) 充氮气贮藏水果、蔬菜是一种先进的贮藏保鲜方法,它使水果、蔬菜在高氮低氧的环境中减缓新陈代谢,并进入冬眠状态,抑制后熟,从而长期保鲜。

  (3)“真空充氮”,贮藏大米及其它粮食,可使粮食不蛀虫、不发热、不霉变。

  (4)氮是植物生长的重要养分之一,空气中的氮很难被:随物直接吸收,人们一般通过生产合成氨,然后以氨为原料,生产备种能够被植物吸收的氮肥,如尿素。

  4、氩气有什么用途?

  答:氩是一种惰性元素,在空气中的容积百分率为0.93%。其用途广泛,例如:氩气常作为保护气体用于铝、铝合金、不锈钢的焊接;用于半导体材料和稀有金属的精炼;用于制造点弧灯;用“氩一氧炼钢法”可以获得超低碳不锈钢等等。

  5、空气中有哪些杂质?为什么要清除?

  答:空气中含有少量的水蒸汽、二氧化碳、乙炔和碳氢化合物及少许灰尘等杂质。如果让这些杂质进入空分装置,将是十分危险的,固体杂质会磨损器件,尤其威胁高速旋转设备的安全运行,带入换热器还会污染传热表面,降低换热效果;水蒸汽和CO2等在低温条件下会相继冻结析出,从而堵塞气体通道及塔板筛孔;乙炔和碳氢化台物在精馏塔中积聚过量,易引发爆炸。所以,为提高装置运行的安全性、可靠性和经济性,必须净化空气。

  

  6、空分装置中是如何清除空气中的杂质?

  答:空气中的杂质有固体和气体杂质二种,固体杂质包括粉尘、机械颗粒等,固体杂质的清除是在空压机前的自洁式空气过滤器K7600中清除的。气体杂质包括:H2O、CO2及CmHn等烃类化合物等,本装置采用前置吸附器来净化这些气体杂质,在AC711101后设置分子筛吸附器MS711201/MS711202,MS711201/MS711202采用了由铝胶(Al2O3)和分子筛(13X)组成的双层卧式吸附器,先用铝胶吸附水份,分子筛主要承担C02、CmHn等的吸附。

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