空分设备厂家讲解空分设备的原理

空分设备是一套工业设备，用于分离空气的各种成分，并分别产生氧气、氮气、氩气和其他气体的空气成分。比较常见的空气分离方法是低温精馏。低温分离法是一种通过压缩、循环和低温冷却将空气转化为液体，并根据不同沸点通过低温蒸馏将氧气、氮气和氩气等惰性气体从液体空气中逐渐分离出来的装置。广泛应用于传统冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业供气等领域。

其他空气分离方法，如膜分离、变压吸附和真空变压吸附法，主要用于从空气中分离单一组分。然而，半导体器件制造中使用的高纯度氧、氮和氩需要低温精馏。同样，稀有气体氖、氪和氙的一个可行来源是低温蒸馏。因此，低温蒸馏是一种重要的空气分离方法。

低温蒸馏

低温蒸馏是冷却空气液化，然后在不同沸点下选择性蒸馏组分的过程。该工艺可生产高纯度气体，但能耗高。低温分离过程需要热交换器和分离塔的紧密结合以获得良好的效率。所有冷却能量由装置入口处的空气压缩机提供。

为了实现更低的蒸馏温度，空分设备需要使用节流装置来获得冷却能力，称为等温节流效应，或使用膨胀器来获得更大的等熵膨胀冷却能力以液化空气，冷却设备必须保存在绝缘外壳中。

其它空气分离方法

膜技术可以提供空气分离的低能替代品。例如，在环境温度或温暖温度下操作的聚合物膜可以产生富氧空气（25-50%氧气）。陶瓷膜可以提供高纯度氧气（超过90%），但需要更高的温度（800-900℃）才能工作。这些陶瓷膜包括离子传输膜和氧传输膜。在喷气式客机的燃料箱中填充隔离气体的膜，这种气体提供的是贫氧和富氮，而不是空气，大大降低了意外火灾或爆炸的可能性。相反，膜气体分离用于向引燃器提供富氧空气。

从空气中分离氧气或氮气而不液化，该工艺在环境温度下运行；将沸石暴露于高压空气中，然后释放空气，释放所需气体。压缩机的尺寸比液化装置的尺寸小得多。真空吸附是一个类似的过程；产物气体在低于大气压的压力下从沸石中沉淀。