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详解氮气的深冷分离法是怎样的

详解氮气的深冷分离法是怎样的?

深冷分离法又称为低温精馏法,利用空气中氮气与氧气的沸点不相同来分离氧气和氮气。由于氮气的沸点低于氧气,在液态空气的蒸发过程中,液氮比液氧容易变成气态,而在空气液化过程中,氧气比氮气容易变成液态。由于氮气与氧气的沸点相差不大,液态空气与气态空气需经过反复多次的蒸发、冷凝、再蒸发过程,在精留塔顶部气相馏分中就可以过得较高的纯度的氮气,氮气的纯度取决于精馏塔的塔板级数和精馏效率。

深冷分离法工艺已经历了100多年的发展,先后经历了高压、高低压、中压和全低压流程等多种不同的工艺流程。随着现代空分工艺技术和设备的发展,高压、高低压、中压空分流程已基本被淘汰,生产稳定的全低压流程已成为大中型低温空分装置的选择。

全低压空分工艺根据氧氮产品压缩环节不同,又分为外压缩流程和内压缩流程。全低压外压缩流程生产出低压氧气或氮气,然后经外置的压缩机将产品气体压缩至所需压力供给用户。全低压内压缩流程将精馏产生的液态氧或液态氮在冷箱内通过液体泵加压至用户所需压力后汽化,并在主换热器内复热后供给用户。主要工艺过程为原料空气过滤、压缩、冷却、纯化、增压、膨胀、精馏、分离、复热、外供。