隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程也在不斷優(yōu)化變革，空氣分離裝置成為了現(xiàn)代化工的重要組成部分。工作人員通過多種流程設(shè)計(jì)來分離空氣中的氧氣、氮?dú)獾瘸煞?，以此來供?yīng)石油、冶金等行業(yè)的生產(chǎn)使用。隨著化工工藝的不斷進(jìn)步、行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品的需求量越來越大，空氣分離裝置工藝流程研究也逐漸廣泛。

那什么是空分工藝？簡(jiǎn)單來說，空分就是將空氣中的有效氣體分離出來，然后加以應(yīng)用于其它工藝現(xiàn)場(chǎng)。氧氣及氮?dú)馐侵饕环蛛x的氣體，其中實(shí)際含量還需要通過專業(yè)的設(shè)備以及專業(yè)的理論知識(shí)來完成操作。

常見的分離方式

低溫法

空氣中的氣體組分，它們的沸點(diǎn)各不相同，我們通過將空氣壓縮，預(yù)冷，膨脹等步驟將其液化。隨后在精餾塔內(nèi)蒸餾分離。氧氣的沸點(diǎn)為-183℃，氬氣的沸點(diǎn)為-186℃，氮?dú)獾姆悬c(diǎn)為-196℃，根據(jù)氮?dú)獗妊鯕夥悬c(diǎn)低更容易被氣化的特性，將液態(tài)空氣加注在精餾塔內(nèi)使高溫蒸汽與低溫液體不斷地相互接觸，從而使氮?dú)庀刃斜徽舭l(fā)分離出來，后根據(jù)溫度變化依次分離出氬氣，氧氣或液氮液氧等。（將氣體冷卻到-173℃以下被稱為深冷）

優(yōu)點(diǎn)：制造產(chǎn)量大，可分離氣體種類多，制造氮?dú)饧兌雀哌_(dá)99.999%，氧氣高達(dá)99.8%（使用催化脫氫可提純至99.99%以上）

缺點(diǎn)：設(shè)備體積龐大，使用成本高，產(chǎn)氣量慢（12-24h)

吸附法

利用分子篩對(duì)不同的分子具有選擇性吸附性的特點(diǎn)。（VSA）5A或者13X分子篩等對(duì)氮?dú)庥兄^強(qiáng)的吸附性，吸附氮?dú)獾耐瑫r(shí)讓氧氣通過，從而可以收獲較高純度的氧氣，目前吸附法能得到的氧氣最高純度僅93%左右。（PSA）與之相反，我們用碳分子篩等對(duì)氧氣有著較強(qiáng)的吸附性，吸附氧氣的同時(shí)，讓氮?dú)馔ㄟ^，從而獲得較高純度的氮?dú)狻?/p>

優(yōu)點(diǎn)：工藝步驟簡(jiǎn)單，能耗低，產(chǎn)氣量快（15-30min）

缺點(diǎn)：產(chǎn)能相對(duì)低溫法少，吸附劑貴

膜分離法

利用有機(jī)聚合膜的滲透選擇性，讓空氣進(jìn)入薄膜或者空中纖維膜時(shí)，氧氣的穿透性是氮?dú)馑俣鹊?-5倍，從而實(shí)現(xiàn)氧氣和氮?dú)獾姆蛛x。該方法得到的氧氣純度較低，規(guī)模較小，只能應(yīng)用于制造富氧產(chǎn)品及制氮產(chǎn)品。

優(yōu)點(diǎn)：工藝步驟更簡(jiǎn)單，產(chǎn)氣量更快（≤3min)，氮?dú)饧兌瓤蛇_(dá)98%以上

缺點(diǎn)：氧氣提純度不高，產(chǎn)量低

空分技術(shù)應(yīng)用于水泥、冶煉燃燒、電捕焦、實(shí)驗(yàn)室氣體、高壓氧艙、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究、煤氣管道、氫化反應(yīng)釜、火炬尾氣管道等行業(yè)工藝。

空氣中主要組成氣體為氧氣、氮?dú)?、氬氣，除此以外還有水分、二氧化碳以及碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)?？辗旨夹g(shù)，需要除去空氣中的有害雜質(zhì)，并將混合氣分離成氮?dú)?、氧氣以及氬氣等“?氣體。

在工業(yè)行業(yè)中，往往需要測(cè)量出精準(zhǔn)的氣體濃度值，為了更高效、更安全，建議安裝在線氧含量分析儀。

艾伊科技 

在線氧含量分析儀

艾伊科技是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售光機(jī)電智能一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)。在氣體分析、氣體檢測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)推出了多款氣體分析儀以及相關(guān)解決方案。

針對(duì)測(cè)量氣體的準(zhǔn)確濃度，艾伊科技推出AGA1010系列順磁氣體分析儀，可測(cè)量復(fù)雜工況中的氧氣含量。該設(shè)備可選用順磁式及電化學(xué)式原理，在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的氧含量。有自動(dòng)報(bào)警提醒、自動(dòng)斷電保護(hù)等功能。配備預(yù)處理系統(tǒng)，可有效過濾各類有機(jī)溶劑對(duì)儀表的腐蝕。

該儀器自帶加熱單元，可以有效避免水汽對(duì)傳感器的影響。另外，儀器具有使用壽命長(zhǎng)、傳感器性能穩(wěn)定、響應(yīng)靈敏等特點(diǎn)，滿足了客戶的實(shí)際需求。

配合空分工藝，可將量程定制為：98-100%VOL，測(cè)量高純度氧氣。

除此以外，為適應(yīng)不同工藝的需求，艾伊科技氧分析儀還可選配量程：0-1%/0-2%/0-5%/10%/15%/30%/100%VOL。

總 結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，空氣分離裝置技術(shù)不斷革新，呈現(xiàn)出節(jié)能、高效、環(huán)保等特點(diǎn)，并且在實(shí)際運(yùn)用中通過對(duì)空氣的充分應(yīng)用，降低了能源開發(fā)對(duì)環(huán)境的壓力，同時(shí)極大地豐富了我國(guó)的基礎(chǔ)能源產(chǎn)量，空分工藝流程的發(fā)展為化工行業(yè)的進(jìn)步起到了至關(guān)重要的作用。在工業(yè)行業(yè)中，使用空分工藝與在線氧含量分析儀，往往能達(dá)到1+1＞2的效果。

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