空气分离技术运行调优措施探讨

刘伟艳

摘要：近年来，中国的冶金和石油工业发展迅速，空分技术在这些行业中起着关键作用。为了进一步提高空气分离效率和质量，技术研究人员研究了膜分离方法，对压力波动进行了改进，更改了了化学分离方法，并引入了改进的蒸馏方法，大大提高了空气分离的纯度。

关键词：空气分离技术;调优措施;探讨

空分技术对国内工业生产具有非常重要的影响和意义，但实际应用过程中仍有一些不足之处需要改进，为有效提高空分技术的应用效率和质量，许多制造企业进行了优化并改进了技术以达到最佳效果。

1基本原则

从字面上看，所谓的空气分离技术主要是指借助一些专业工具和设备，有效地分离空气中的成分，例如空气中的氧气，氢气，氩气，氮气和其他杂质。传统的分离技术主要包括膜分离法，压力分离法，化学分离法等。这些分离方法在实际应用过程中或多或少具有某些缺点，例如分离效率低，产率低等。为了更好地优化家庭工业生产中使用的空气分离技术，许多技术研究人员已将精馏作为主要的空气分离方法，要求在低温下运行。基本过程如下：首先，人员必须从空气处理过程中清除杂质，必须将其分离。第二，将处理过的空气缓慢地传送到压缩机进行压缩，然后加热气体。第三，将净化后的气体输送到冷却塔，然后液化分离，在短时间内急剧降低其温度;第四，根据不同气体的沸点不同，有效地分离混合气体。由于该技术在实践中效率高，质量高，与其他空分方法相比具有很大的优势，因此该技术逐渐得到了广泛的认可，并得到了一些工业制造公司的推广。

2.1系统优化

为了进一步提高生产效率和分离技术的质量，员工可以根据技术的实际应用选择性地优化和改进系统。人员可以采取以下优化措施：以生产效率为基础，使用该技术将制氧过程中的能耗降至最低;其次，提高分離技术所涉及的机械设备系统的电能和热能利用率。第三，改善循环水系统，以达到减少蒸汽消耗的主要战略目标。第四，适当提高系统内部压缩机的基本运行效率。第五，引进现代换热设备，保持系统正常运行;第六，不断改善流通系统中的物流，提高空分生产效率;第七，引进改进的分子筛板，以提高填料分选的整体质量水平。

2.2优化节能

（1）优化主热交换器

在生产和运营过程中，人员需要将工作温度控制在3℃之下，以有效避免热交换器的产生。在运行过程中，会出现较大的温差，这会导致诸如液态氧产量低的负面情况。另外，如果热交换器不能在短时间内补充冷空气，这也会影响填充塔的正常运行，从而导致氧分离效率的严重降低，并最终导致大量的热量，会浪费能源，严重影响空气分离正常运行。因此，人员还需要有目的地增加热交换器中冷空气的补充，以避免潜在的安全隐患并影响整体空气分离效率。同时，它可以有效地提高企业的经济效益。

（2）优化温度

上面我们还详细描述了使用蒸馏来分离混合气体可以有效地提高分离效率和质量，但是使用这种方法将不可避免地在相对较短的时间内导致较大的温差，这对于生产设备而言很重要。要求也非常严格，特别是分离系统中的热交换器，其主要功能是为混合气体的高温处理提供热量，以及冷却消耗一定电量的混合气体。从这个角度来看，热交换器的温差在空气分离的整个生产过程中起着非常重要的作用，因此，人员必须对此予以高度重视，并采取以下优化措施，即：减小热交换器的供热口的温差;二是严格控制换热器内部气流变化，科学分配。第三，定期检查空分操作。检查所用的机械设备。检查的主要内容是冷藏室顶部是否有沙洞。

（3）优化填料

填料优化也是技术优化中非常重要的部分，为了提高分离效率，人员可以用压力板代替传统分离技术中使用的筛板，从而可以更好地完成包装操作，并进行具体的优化。措施如下：首先，人员可以按一定顺序安排填充塔，不仅可以有效降低填充塔内各个部位的压力，还可以准确降低混合塔的氧气和氩气含量，分离空气，提高基础空气分离效率;其次，在优化填充时，人员选择的填充柱的直径应比压板的直径尽可能小，这不仅有利于运输，而且有利于降低运输成本，增加运输效率，也增加了企业的经济效益;第三，人员还需要对上述精馏系统使用优化的填料塔，这不仅可以有效地提高精馏分离方法在实际应用过程中的安全性和稳定性，还可以减少安全事故的发生。同时，它还可以帮助人员简化工作流程并获得高纯度的氩气。

2.3系统优化

2.3.1优化系统

每个空气分离系统制造商都希望实现的目标是降低能耗，提高产品质量和提高生产效率，因此优化空气压缩机和主热交换器是一种改进措施，及时清洁或更换空气压缩机进气滤网可有效降低空气阻力并增加空气流通。同时，它促进了循环水的循环，确保了水温不会太高，并降低了系统各个级别之间的压力，从而确保了空气压缩机的平稳运行。为了增加由主热交换器中的温差过大引起的能耗，有效的温差管理是解决此问题的关键。如果热端的温差大，则由于传热不完全而导致的冷损失会很大。因此，热交换器的气体排放和温度压力必须合理地分布在高压和低压热交换器之间，以使热端的温差最小。有效降低空分设备的能耗，提高产生的氧气的质量和效率。另外，膨胀机在空气分离单元中提供了所需的冷却能力，因此，提高膨胀机的冷却效率可以提高蒸馏塔主冷凝器中液氧和液氮产物的回收率，并提高冷却能力。该方法通过增加扩展器端部入口与出口之间的温差来增加扩展器模块的制冷能力，并且还增加了扩展器入口处的速度和流量，从而增加了扩展器的总制冷能力。因此，膨胀机的合理操作可以在装置冷却分配期间快速有效地增加或减小膨胀率，减少装置不必要的冷却损失，并提高装置的产品回收率。

3技术附录

空气分离技术的实际应用主要体现在以下生产操作中：第一，用于氮的分离。通过将该技术用于氮气分离操作，人员可以将分离设备中的压力设置为0.8MPa，将湿度设置为80%，在这种环境下产生的氮气纯度可以达到95%以上。在分离氮气之前，人员必须首先以0.6MPa的标准压力压缩混合气体，然后在压缩操作完成后将其冷却并分离，以使分离出的氮气具有最高的效率。其次，除湿处理中，压缩混合气体的除湿也是分离技术的重要应用之一，人员需要首先对压缩混合气体进行除湿，然后将其转移到WZG装置中进行加热。与其他传统的加热装置相比，WZG装置具有集干燥和加热于一体的优点。因此，使用WZG设备可以有效地简化工作流程并提高分离效率。据加热后立即冷却，并且通常可以被冷却至-40℃先进分子筛装置可以被冷却至-52℃，并且人员可以根据实际情况分离和要求进行相应的选择生产工厂的分离，以达到最佳分离效果。

结束语

总体而言，空分技术的持续优化是现阶段许多工业制造厂的重要任务之一，技术人员可以根据需要选择优化系统，优化主热交换器，优化温差和优化包装。对空气分离技术进行优化，以进一步提高空气分离的效率和质量，帮助公司在竞争激烈的工业市场中占据一席之地，同时为公司的发展做出贡献。也对国内工业生产的进步和发展的微薄贡献。

参考文献：

[1]深冷技术在空气分离设备设计中的应用[J].谈硕.科技与创新.2017（06）

[2]浅谈空气分离技术的发展和改进[J].陈锦伟.化工管理.2015（18）

[3]空气分离整体工艺的发展及优化[J].曲晓丹.中小企业管理与科技（上旬刊）.2014（10）

[4]大型低温空气分离装置工艺流程浅析[J].林军.中小企业管理与科技（上旬刊）.2013（10）

液化空气（日照）有限公司 山东省日照市 276800