空分制氮机工作原理

空气分离简称空分，是以空气为原料，将空气深度冷却至液态，由于液空其组分沸点各不相同，逐步分离出氧、氮、氩等等。空分装置大体可分以下几个系统：

1、空气过滤系统 过滤空气中的机械杂质，主要设备有自洁式空气过滤器。

2、空气压缩系统 将空气进行预压缩，主要设备有汽轮机、增压机、空压机等。

3、空气预冷及纯化系统 将压缩空气进行初步冷却，并去除压缩空气中的水分和二氧化碳等杂质，主要设备有空冷塔、水冷塔、分子筛纯化器、冷却水泵、冷冻水泵等。

4、分馏塔系统 将净化的压缩空气深度冷却，再逐级分馏出氧气、氮气、氩气等，主要设备有透平膨胀 机、冷箱(内含主塔、主冷、主还、过冷器、粗氩塔、液氧泵、液体泵等)。

5、贮存汽化系统 将分馏出的液氧、液氮、液氩进行贮存、汽化、灌充，主要设备有低温液体贮槽、汽化器、充瓶泵、灌充台等。

空分制氮机工作原理

精馏塔是一种采用精馏的方法，使各组份分离。从而得到高纯度组份的设备。

空气被冷却至接近液化温度后送入精馏塔的下塔，空气自下向上与温度较低的回流液体充分接触进行传热，使部分空气冷凝为液体。由于氧是难挥发组份，氮是易挥发组份，在冷凝过程中，氧比氮较多的冷凝下来，使气体中氮的纯度提高。同时，气体冷凝时要放出冷凝潜热，使回流液体一部分汽化。由于氮是易挥发组份。因此，氮比氧较多的蒸发出来，使液体中氧纯度提高。就这样，气体由下向上与每一块塔板上的回流液体进行传热传质，而没经过一块塔板，气相中的氮纯度就提高一次，当气体到达下塔顶部时，绝大部分氧已被冷凝到液体中，使气相中的氮纯度达到99.999%。一部分氮气进入冷凝蒸发器中，冷凝成液氮，作为下塔回流液。同时上塔底部的液氧汽化，作为上塔的上升气体，参与上塔的精馏。

将下塔底部得到的含氧38%~40%的富氧液空节流后送入上塔，作为上塔的一部分回流液与上升气体接触传热，部分富氧液空汽化。由于氧是难挥发组份，氮是易挥发组份，因此，氮比氧较多的蒸发出来，使液体氧纯度提高。液体由上向下与上升气体多次传热传质，液相中的氧纯度不断提高，当液体达到上塔底部时就可得到99.6%的液氧。

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