空分基礎(chǔ)知識問答 空分基礎(chǔ)知識問答 空分基礎(chǔ)知識問答 空分基礎(chǔ)知識問答 空分基礎(chǔ)知識問答
1. 空氣分離有哪幾種方法?
答：現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中采用的空氣分離方法有三種：
(1)深度冷凍法： 先將空氣液化，然后利用氧、氮沸點的差異，在一定的設(shè)備中(精餾塔)，通過精餾過程，使氧、氮分離，此法在大型空分裝置中*為經(jīng)濟。并能生產(chǎn)純度很高的氧氮產(chǎn)品。
(2)變壓吸附法：變壓吸附法制氧或氮是在常溫下進行的。其機理有二條：一是利用沸石分子篩對氮的吸附親和力高于氧的吸附親和力，以此分離氧和氮；二是利用氧在分子篩微孔中的擴散速度大于氮的擴散速度。在遠離平衡條件下分離氧、氮。目前，采用變壓吸附法制取氧或氮的裝置，其容量和產(chǎn)品的純度都受到一定的限制。例如用該法制氧的裝置，容量一般還不能超過4000Nm3／H，純度超不過95％；制氮的裝置，容量一般在2000Nm3／H以下，純度低于99.5％。
(3)膜分離法：
利用高分子聚合薄膜的滲透選擇性，將空氣中的氧、氮組分分離的方法稱為膜分離法．用該法生產(chǎn)氧或氮的裝置，容量和純度也都有一定的局限，一般主要用來生產(chǎn)800Nm3／h以下，，純度低于99．5％的氮氣產(chǎn)品。
2．氧氣有什么用途?
答：氧氣是地球上一切生命有機體賴以生存的物質(zhì)，它的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡苋菀着c其他物質(zhì)化合生成氧化物。利用這一物質(zhì)，氧在冶金、化工、國防工業(yè)等部門都得到廣泛的應(yīng)用。在甲醇合成的生產(chǎn)中，氧氣與煤漿進行部分氧化反應(yīng)，可生產(chǎn)出有效的原料氣：氫氣、一氧化碳。
3．氮有什么用途?
答：(1) 氮的分子結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，通常很難同其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，表現(xiàn)出很大的惰性，所以工業(yè)上常用它來作為保護氣。
(2) 充氮氣貯藏水果、蔬菜是一種先進的貯藏保鮮方法，它使水果、蔬菜在高氮低氧的環(huán)境中減緩新陳代謝，并進入冬眠狀態(tài)，抑制后熟，從而長期保鮮。
(3) “真空充氮”，貯藏大米及其它糧食，可使糧食不蛀蟲、不發(fā)熱、不霉變。
(4) 氮是植物生長的重要養(yǎng)分之一，空氣中的氮很難被：隨物直接吸收，人們一般通過生產(chǎn)合成氨，然后以氨為原料，生產(chǎn)備種能夠被植物吸收的氮肥，如尿素。
4．氬氣有什么用途?
答：氬是一種惰性元素，在空氣中的容積百分率為0．93％。其用途廣泛，例如：氬氣常作為保護氣體用于鋁、鋁合金、不銹鋼的焊接；用于半導(dǎo)體材料和稀有金屬的精煉；用于制造點弧燈；用“氬一氧煉鋼法”可以獲得超低碳不銹鋼等等。
5．空氣中有哪些雜質(zhì)?為什么要**?
答：空氣中含有少量的水蒸汽、二氧化碳、乙炔和碳氫化合物及少許灰塵等雜質(zhì)。如果讓這些雜質(zhì)進入空分裝置，將是十分危險的，固體雜質(zhì)會磨損器件，尤其威脅高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備的**運行，帶入換熱器還會污染傳熱表面，降低換熱效果；水蒸汽和CO2等在低溫條件下會相繼凍結(jié)析出，從而堵塞氣體通道及塔板篩孔；乙炔和碳氫化臺物在精餾塔中積聚過量，易引發(fā)爆炸。所以，為提高裝置運行的**性、可靠性和經(jīng)濟性，必須凈化空氣。
6．本裝置中是如何**空氣中的雜質(zhì)?
答：空氣中的雜質(zhì)有固體和氣體雜質(zhì)二種，固體雜質(zhì)包括粉塵、機械顆粒等，固體雜質(zhì)的**是在空壓機前的自潔式空氣過濾器K7600中**的。氣體雜質(zhì)包括：H2O、CO2及CmHn等烴類化合物等，本裝置采用前置吸附器來凈化這些氣體雜質(zhì)，在AC711101后設(shè)置分子篩吸附器MS711201/MS711202，MS711201/MS711202采用了由鋁膠(Al2O3)和分子篩(13X)組成的雙層臥式吸附器，先用鋁膠吸附水份，分子篩主要承擔(dān)C02、CmHn等的吸附。
7．水冷卻塔(AC710002)中污氮是怎樣把水冷卻的?
答：我廠二期的氮水冷卻塔是填料式冷卻塔。常溫的循環(huán)水從塔的頂部噴淋向下流動，從換熱器出來的污氮氣(溫度約15度左右)自下而上流動，二者直接接觸既傳質(zhì)又傳熱，是一個比較復(fù)雜的過程，一方面由于水的溫度高于污氮的溫度，就有熱量直接從水傳給污氮，使水得到冷卻。另一方面，由于污氮是干燥的氣體，所以水的分子能不斷蒸發(fā)擴散到污氮中去，而水蒸發(fā)需要吸收汽化潛熱，從水中不斷帶走熱量，使得水的溫度不斷降低，污氮吸濕是使水降溫的主要原因。知道這一點后，就能理解為什么有時冷卻水的出口溫度比污氮的進口溫度還低。
8.為什么空氣經(jīng)過冷卻塔后水份含量減少？
答：在某一壓力下，飽和濕空氣中的含水量隨著溫度的降低而減少?？諝饨?jīng)空壓機壓縮后：進入到空氣水冷塔的工藝空氣壓力在0．545MPa(表壓)左右其水份含量達到飽和狀態(tài)。在流經(jīng)空氣冷卻塔時溫度不斷降低。隨著溫度的降低．飽和水份含量在減少，即有一部分水份自空氣中析出。這部分水蒸氣凝結(jié)成水，同時放出冷凝潛熱。
9．什么叫吸附劑?對吸附劑有什么要求?
答：作為吸附用的多孔性固體叫吸附劑，對于吸附劑的主要要求有：
(1) 吸附劑必須是多孔物質(zhì)。因為吸附只是在固體表面進行，孔隙越多，表面積越大，吸附能力越強。
(2) 吸附劑必須是選擇性吸附，即吸附要具有選擇性。不能吸附混合物中全部組分，只吸附要從混合物中**的雜質(zhì)。
(3) 吸附劑容量要大，即每公斤吸附劑所吸附的物質(zhì)量要大。如果吸附容量小，吸附劑用量就大。
(4) 要具有一定的強度、耐壓耐磨、不易破碎。
(5) 容易再生。
(6) 價格便宜。
能滿足上述條件要求，比較好的吸附劑就是常用的硅膠、鋁膠和分子篩。
10. 吸附容量與哪些因素有關(guān)?
答：影響吸附容量的因素較多；主要有：
(1) 與吸附過程的溫度及被吸組分的分壓有關(guān)；在被吸組分的分壓相同的情況下(或者說濃度下)．吸附容量隨著溫度的升高而減?。欢谙嗤瑴囟认?，吸附容量隨著被吸組分分壓(或濃度)的增大而增大，但是有個極限，當(dāng)分壓增到一定程度后，吸附容量基本上與分壓無關(guān)。 ．
(2) 與氣體(或液體)的流速有關(guān)。流速越高，吸附效果越差，原因是被吸物質(zhì)與吸附劑接觸時間短，流速低時，吸附效果要好些。
(3)與吸附劑的再生完善程度有關(guān)：再生解吸越徹底，吸附容量就越大，反之越小。
(4)與吸附劑厚度有關(guān)：吸附劑層厚度越大，被吸物質(zhì)與吸附劑接觸時間越長，容量越大。