大型空分设备常见问题

空分设备中上塔、下塔结构与工作流程

2020.11.06

上塔、下塔均属于精馏塔，是较核心的空气分离设备。塔式设备的类型可根据内部零件进行划分为筛板塔、泡罩塔、填料塔。筛板结构简单、易于制造、塔板效率高，因此在空分精馏塔中得到了广泛的应用。概括来讲上塔、下塔（精馏塔）是利用混合气体中各组分具有不同沸点的原理，将各组分进行分离的设备。具体结构如下：通常塔体为圆柱形，下塔在多层筛板上装有溢流料斗，并且溢出停止。上塔装有规整填料和液体分配器。在下塔的精馏过程中，液体从上到下流过每个筛板。由于溢流堰的作用，塔板会造成一定程度的液面高度，当气体从底部到顶部通过筛板的小孔时与液体接触，产生气泡，这增加了气液接触面积，并使热量交换过程得以有效进行。高沸点成分逐渐液化，低沸点成分逐渐蒸发到达塔顶，得到低沸点纯氮气，塔底得到高沸点富氧液态空气成分。在上塔精馏过程中，气体沿着填料塔板上升通道通过分配器。液体通过部水器从上到下均匀分布在填料盘上。填料表面上的气体和液体完全接触，以进行有效的热量交换。上升气体中的低沸点氧含量连续增加，高沸点组份氧被大量地洗涤下来形成回流液，较后在塔的顶部得到低沸点的纯氮气，在塔的底部得到高沸点的液氧。

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冷凝蒸发器在空分设备分馏塔中的作用

2020.11.04

在分馏塔内，氧、氮的分离是通过在上下塔内实现双级精馏的过程来实现的，精馏过程必须具有上升空气和下流液体，而冷凝蒸发器的主要作用就是将上塔底部回流下来的液氧和下塔顶部上升的氮气进行热交换。冷凝蒸发器是空分精馏系统必不可缺的重要换热设备，从某种意思上说，冷凝蒸发器是连接上塔和下塔的纽带。冷凝蒸发器也称“主冷”，在冷凝蒸发器中，上塔回流的液氧因吸收热量而蒸发气氧；下塔上升的氮气因放出热量而冷凝为液氮。气氧的一部分作为产品送出塔外，剩余的大部分送入上塔，作为精馏的上升蒸汽，而液氮一部分直接作为下塔的回流液，另一部分经节流降压后送至上塔顶部，作为上塔的回流液直接参与空分设备精馏过程。

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空分设备水冷塔的结构形式

2020.10.21

在空分设备中，水冷塔是利用污氮气将冷却空气后出空冷塔的冷却水的温度降低，以供空冷塔循环使用的混合型换热设备。在水冷塔中，来自可逆式换热器（或蓄冷器中）的污氮气为27-28℃、相对湿度为30%左右，而来自空冷塔的冷却水温度为35-45℃，污氮气遇到喷淋的热水吸收热量，从而使水温降低。水冷塔的结构形式一般选用填料塔、旋流板塔、筛板塔等形式。

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空分设备空冷塔的结构形式

2020.10.21

在空分设备中，空冷塔的作用是降低经过空压机压缩的空气温度。空冷塔是一种混合型换热设备，为了增大传热面积，使冷却水与空气充分接触完全混合以增强传热效果，空冷塔通常采用填料塔、筛板塔或空心喷淋塔等几种结构形式。

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精馏塔过冷器的作用

2020.10.07

精馏塔上塔的回流液是靠下塔节流到上塔的液空和液氮，上塔回流比更是要靠液氮节流阀来调节。下塔的液空、液氮经过节流阀时，压力降低，对应的饱和温度也要降低，如果液体的过冷度不够，会造成部分液体气化。气化率大会使上塔回流比减小，影响氮气纯度。所以要提高经过节流阀液空液氮的过冷度，一般都设置了过冷器来增加液空液氮的过冷度。

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埋弧焊产生气孔的主要原因

2020.09.25

1、使用的焊剂潮湿焊接时易产生气孔 2、焊接速度过快易产生焊接气孔 3、焊丝生锈或沾有油污产生焊接气孔 4、焊缝有锈、氧化膜、油脂等有机物的杂质产生焊接气孔 5、选用极性不适当焊接时易产生气孔 6、焊剂受污染产生焊接气孔 7、焊剂高度不足易产生焊接气孔 8、焊剂高度过大,使气体不易逸出，易产生焊接气孔

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空分设备中影响氧气纯度的因素

2020.08.26

空分设备中，氧气的纯度主要由上塔下部的精馏塔工况所决定。另外，氩馏分中的氧含量、回流比、理论塔板数量和分离效率等因素，都会对氧气的纯度产生直接影响。下面简要介绍一下这些影响因素和氧气纯度的关系。

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如何从空气中提取氖、氦气?

2020.01.02

从空分装置中提取氖、氦的工序大体分3步步制取粗氖、氦气；第二步制取纯氖、氦混合物；第三步氖、氦分离，而获得纯氖、纯氦产品。粗氖、氦气制备的目的是除掉原料中的氮，使之浓缩。由于氮与氖、氦的沸点相差很大，约为50K以上，故可采用分凝法分离在分凝器或辅塔中，用低压液氮作为冷源，使具有下塔压力的氖、氦原料气中的氮冷凝，得到含氖、氦约为1%~3%,其余为氮的粗氖、氦混合气，而后进入纯氖，氦气制备工序。有些工序粗氖、氦气要经过除氢和除氮两步。除氢用加氧催化法使氢生成水，再由干燥器吸附清除。其余的氮再用冷凝法或采用活性炭低温吸附清除。由于氖、氦的沸点相差约为23K ,听以，纯氖、氦混合气的分离可采用冷凝法分离。因氖的凝固温度为-248.7℃，还可以用凝固冻结法将气氮和固氖分离。

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