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工业中常用气体分离方法和原理

来源:www.wanhuiqt.com         发布时间:2021-09-28 返回列表

工业气体用量较多的传统产业有:炼钢、炼铁、有色金属冶炼、化肥生产、乙稀、丙稀、聚氯乙稀、人造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成革等石油化学工业、机械工业中的焊接,金属热处理、氦扦漏等,浮法玻璃生产等。由于这些传统产业在近几年发展迅速,工业气体的用量也达到高峰。


工业中常用气体分离方法和原理
  常用工业气体包括氧气、氮气、氩气、二氧化碳、液氨等。工业气体的生产方法较多,现择要简介一些常见的生产方法。

工业气体
一、氧气
  工业氧气的生产方法主要有空气液化分离精馏法( 简称空分法)、水电解法和变压吸附法等。 空分法生产氧气的工艺流程大体是:吸收空气→二氧化碳吸收塔→压缩机→冷却器→干燥器→冷冻机→液化分离器→油分离器→气体储槽→氧气压缩机→气体充装。其基本原理是将空气液化后,利用空气中各组份沸点的不同在液化分离器进行分离精馏,制取氧气。大型制氧机组的研究开发投用,使得制氧能耗不断降低,并易于同时生产多种空分产品(如氮气、 氩气及其它惰性气体等)。为了便于储存和运输, 经液化分离器分离后的液氧,用泵输入低温液体储槽,再经槽车运至各深冷液化气体充装站。液氮、液氩也采用此法储存、运输。


二、氮气
  工业氮气的主要生产方法有空分法、变压吸附法、膜分离法和燃烧法等。

  空分法制取的氮气纯度高,能耗低。变压吸附法制氮技术是采用碳分子筛对空气中的组份进行选择性吸附,将氧、氮分离制取氮气,氮气产品压力高、能耗低,产品纯度能达到标准要求:工业氮≥98.5%,纯氮≥99.95%。

三、氩气


  氩气是大气中含量较多的惰性气体,其制取方法主要有空分法。在制氧工艺中,将沸点为-185.9℃左右的馏分从液化分离器中分出即得液氩。

四、二氧化碳
  二氧化碳的制取方法主要有:生产石灰副产二氧化碳,酿酒发酵过程副产二氧化碳,重油、焦炭等燃烧产生二氧化碳,合成氨工业副产品二氧化碳等。目前,合成氨工业的原料大都为燃气、炼厂气、焦炉气和煤,其主要成份都是由不同氢碳比的烃类和元素碳构成,在高温下与水蒸汽作用生成以氢气和一氧化碳为主体的合成气,一氧化碳经变换成为二氧化碳。工业二氧化碳的提纯方法有:吸收法、变压吸附法、吸附精馏法和膜分离法。

五、氨气
  氨的制取方法主要采用直接合成法。合成氨工艺流程是:在水煤气发生炉中往红热的焦炭上吹入空气和水蒸气,先得到氮气、氢气混合气体,然后用洗涤热交换、凝缩二氧化碳和吸收二氧化碳等生产工序制备原料气体。精制的混合气体经过过滤器、冷却器、氨分离器以及加热器送至合成反应器经分离器分离出液氨。


  工业气体用量较多的传统产业有:炼钢、炼铁、有色金属冶炼、化肥生产、乙稀、丙稀、聚氯乙稀、人造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成革等石油化学工业、机械工业中的焊接,金属热处理、氦扦漏等,浮法玻璃生产等。由于这些传统产业在近几年发展迅速,工业气体的用量也达到高峰。

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