在學習空分裝置基本知識之前，我們先來了解空分裝置上使用的一些術語。
一、空氣分離裝置基本術語
1.空氣
存在於地球表面的氣體混合物。接近於地面的空氣在標準狀態下的密度為1.29kg/ m3。
主要成分是氧、氮和氬；以體積含量計，氧約佔20.95%，氮約佔78.09%，氬約佔0.
932%，此外還含有微量的氫及氖、氦、氪、氙等稀有氣體。根據地區條件不同，還含有不定量的二氧化碳、水蒸氣及乙炔等碳氫化合物，以及灰塵等。
表1.空氣組成及特性
2氧氣 分子式o2，分子量31.9988（按2023年國際原子量），無色、無臭的氣體。在標準狀態下的密度為1.
429kg/m3，熔點為54.75k,在101.325kpa壓力下的沸點為90.
17k。化學性質極活潑，是強氧化劑。不能燃燒，能助燃。
3.氮氣
分子式n2，分子量28.0134（按2023年國際原子量），無色、無臭、的惰性氣體。在標準狀態下的密度為1.
251kg/m3,熔點為63.29k,在101.325kpa壓力下的沸點為77.
35k。化學性質不活潑，不能燃燒，是一種窒息性氣體。
4.純氮
用空氣分離裝置製取的氮氣，其氮含量大於或等於99.995%（體積比）。
5.液氧（液態氧）
液體狀態的氧，為天藍色、透明、易流動的液體。在101.325kpa壓力下的沸點為90.
17k，密度為1140kg/m3。可採用低溫法空氣分離裝置製取液態或用氣態氧液化製取。
6.液氮（液態氮）
液體狀態的氮，為透明、易流動的液體。在101.325kpa壓力下的沸點為77.35k，密度為810kg/m3。可採用低溫法空氣分離裝置製取液態氮或用氣態氮液化製取。
7.液空（液態空氣）
液體狀態的空氣，為淺藍色、易流動的液體。在101.325kpa壓力下的沸點為78.8k，密度為873kg/m3。液空是空氣分離過程中的中間產物。
8.富氧液空
指氧含量超過的20.95%（體積比）的液態空氣。
9.餾分液氮（汙液氮）
在下塔合適位置抽出的、氮含量一般為95%~96%（體積比）的液體。
10.汙氮
在上塔上部抽出的、氮含量一般為95%~96%（體積比）的氣體。
11.標準狀態
指溫度為0℃、壓力為101.325kpa時的氣體狀態。
12.空氣分離
從空氣中分離其組分以製取氧、氮和提取氬、氖、氦、氪、氙等氣體的過程。
13.節流效應（焦耳—湯姆遜效應）
氣體膨脹不作功產生的溫度變化。
14.等熵膨脹效應
氣體在等熵膨脹時，由於壓力變化產生的溫度變化。
15.液汽比（回流比）
在精餾塔中下流液體量與上公升蒸汽量之比。
16.液泛
在精餾塔中上公升蒸汽速度過高，阻止了液體正常往下溢流的工況。
17.漏液
在篩孔板精餾塔中因上公升蒸汽速度過低，使液體從篩孔洩漏的工況。
18.提取率
產品氣體組分的總含量與加工空氣中該組分的總含量之比。
19.單位能耗
指空氣分離裝置生產單位產品氣體所消耗的電能。
1.空分的基本知識
1.1.什麼是空分
空分就是空氣分離的簡稱。
1.2空分的原料：空氣
空氣的成分：主要成分是o2、n2和ar；
體積比：o2：n2：ar=20.95% ：78.09% ：0.932%；
此外還含有微量的氫及氖、氦、氪、氙等稀有氣體；
根據地區條件不同，還含有不定量的二氧化碳、水蒸氣及乙炔等碳氫化合物。
1.3 空氣分離的方法
吸附法、膜分離法、低溫精餾法。
1.3.1吸附法
讓空氣通過分子篩吸附塔，利用吸附塔中特殊的分子篩對空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使空氣分離獲得氧氣。
吸附法的特點：
流程簡單，常溫執行，裝置便易，投資少；
全自動控制，製氧快速，能耗低，生產1m3氧氣的能耗只有0.4kwh；
產品單一，不能同時生產氧和氮；
純度低，氧純度只有90%～93%；
分子篩體積大，不適合大型化生產，一般用在小於4000m3/h氧氣的場合；
分子篩切換時間太短（兩分鐘），系統容易出故障，不適合連續運轉。
1.3.2膜分離法
利用有機聚合膜的選擇滲透性，從氣體混合物中將氧、氮分離，獲得富氧氣體。
膜分離法的特點：
產品純度低，氧純度只有40～50%；
可以生產高純度的氮氣；
裝置簡單，操作方便；
運動元件及易損件少，執行較平衡；
分離膜易堵塞；
分離膜製造困難，**高；
不適合大型化生產。
1.3.3低溫精餾法
我們公司採用的是低溫精餾法，因為前二者不能同時產出大量的高質量的氣體。只有低溫精餾法能夠滿足大批量高純度的生產需要。
低溫精餾法是利用多組分構成的液體介質，各組分沸點的不同，進行多次部分冷凝和多次部分蒸發，從而逐步達到分離的目的。
低溫精餾法的特點：
產量大：目前國內最大的製氧機的製氧能力為90000m3/h，國外最大的製氧機在巴西，製氧能力為120000m3/h
氧氣和氮氣純度高：氧氣的純度可達99.6%以上，氮氣純度可達99.999%；電耗低；適宜大規模生產；可以同時生產氬氣等稀有氣體。
2.低溫空氣分離的原理
的沸點沸點：在一定壓力下，液體溫度達到沸騰時的溫度。
壓力越高，沸點越高；壓力越低，沸點越低。
1）o2沸點183℃（90k）
2）n2沸點196℃ (77k)
3）ar沸點186℃（87k）
4）液空的沸點191℃（82k）
5）液空的冷凝點194℃（79k）
結論：氧氣沸點比氮氣高，所以當加熱液態空氣時，液態空氣中的液氮先蒸發
結論：加熱液體空氣時，液態空氣中的含氧量增加！
隨著溫度的公升高，液空中的氮氣蒸發的多，液相中的氧含量逐漸上公升，氣相中的氮含量逐漸下降。到 -191℃，此時的液相氧濃度為53%，氣相氮濃度為：78%；但到此溫度時，液空即將蒸發完！
這也是為什麼不能用簡單的蒸發而取得純氧的原因！空分的純氧是採用多級精餾取得的。
2.2.空氣分離原理
2.3空分的流程
從以上的空氣分離原理得知：
空氣分離的乙個必要條件是要有液空！
精餾需要：高壓！低溫！
提高壓力的裝置 —壓縮機及增壓機
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