制氧工艺及设备5.30.ppt

制氧工艺及设备制氧工艺及设备•工业制氧的方法•精馏概述 •精馏设备（精馏塔） •制氧工艺流程•制氧设备水电解法水电解法: : 将水电解而产生氧气 特点：可以同时生产氧气和氢气； 较危险，氢气属于易燃易爆气体； 每生产1M3的氧气同时可以生产氢气2M3； 纯度高； 耗电量大生产1M3的氧气耗电量约12～15度； 不适宜大量生产氧气水电解法、化学法、水电解法、化学法、空气分离法（低温法、吸附法、膜分离法）空气分离法（低温法、吸附法、膜分离法）工业制氧的方法工业制氧的方法化学法化学法: 将氯酸钾加热分解出氧气，1公斤氯酸钾能放出270升氧气；氧化钡加热生成过氧化钡，再加热放出氧气，2BaO+O2=2BaO2 2BaO2=2BaO+O2，1公斤氧化钡可以制取100升氧气￿￿￿￿￿特￿￿￿￿点：原料贵重，消耗量大；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿生产能力小；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿不适宜大量生产氧气￿￿￿￿￿￿￿￿￿•低温法：低温法： 将空气压缩、冷却，使空气饱和液化，利用氧、氮组分的沸点差，用精馏的方法将氧氮分离，从而获得高纯度的氧和氮。

低温法是实现空气分离是深冷与精馏的组合，是目前应用最为广泛的空气分离方法，在国内外的制氧行业中占统治地位产量大：目前国内最大的制氧机在宝钢，制氧能力72000M3/h，国外最大的制氧机在巴西，制氧能力为110000M3/h 特 点：氧气和氮气纯度高； 氧气的纯度可达99.6%以上，氮气纯度可达99.999%； 电耗低； 适宜大规模生产； 可以同时生产氩气等稀有气体空气分离法（低温法、吸附法、膜分离法）空气分离法（低温法、吸附法、膜分离法）工业制氧的方法•吸附法：吸附法： 让空气通过分子筛吸附塔，利用分子筛对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离获得氧气 特 点：流程简单，常温运行，设备便易，投资少； 全自动控制，制氧快速，能耗低，生产1M3氧 气的能耗只有0.4KWH； 产品单一，不能同时生产氧和氮； 纯度低，氧纯度只有90%～93%； 分子筛体积大，不适合大型化生产，一般用在小于4000M3/H氧气的场合； 分子筛切换时间太短（两分钟），系统容易出故障，不适合连续运转。

工业制氧的方法•膜分离法：膜分离法：￿￿￿￿￿￿￿￿￿利用有机聚合膜的选择渗透性，从气体混合物中将氧、氮分离，获得富氧气体原理（氧、氮、氩透过膜的速率不同，氧＞氩＞氮，氧气透过膜的速度约为氮气的4～5倍；分离膜很薄，而且具有很多的微孔￿；分离膜对不同的气体组分具有选择透过性￿；不同气体组分在分离膜中的溶解度和扩散系数不同￿；在膜中形成气体浓度梯度）￿￿￿￿特￿￿￿￿￿点：产品纯度低，氧纯度只有40～50%；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿可以生产高纯度的氮气；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿装置简单，操作方便；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿运动元件及易损件少，运行较平衡；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿分离膜易堵塞；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿分离膜制造困难，价格高；不适合大型化生产工业制氧的方法精馏概述 •精馏原理（词汇）1气化气化2蒸发蒸发3沸腾沸腾4液化液化5物相物相6气液相平衡气液相平衡7精馏精馏精馏概述 •气态化(气化)：将物质从液态变为气态并伴随着吸热的过程称为气态化，也就是经常简称的气化•蒸发：气态化如果只是从液体的外部自由表面产生，那么这种过程称为蒸发，并且在任何一个温度下可以取某一个速度进行。

精馏概述 •沸腾：气泡的生成如果不仅在液体的自由表面，并且在整个体积内进行，这种气态化称为沸腾与蒸发的区别在于沸腾是在特定的温度(所谓的沸腾温度或沸点)下进行•液化（冷凝）：将物质从气态变成液态并伴随着放热的过程称为液化或冷凝￿精馏概述 •物相：如果系统状态的参数值在系统所有各点都是一致或者作连续的变化而没有突变，那么这种系统就称为单相的或均一的系统具有一定数量并在整个质量中是物理性质均一的物质称为物相如果用任意的方法将物相分成几部分，那么所有部分的状态是相同的精馏概述 •汽液相平衡 在封闭容器中,如图所示在一定条件下，液在一定条件下，液相中各组分均有部分分子从界面逸出进入液面上相中各组分均有部分分子从界面逸出进入液面上方气相空间，而气相也有部分分子返回液面进入方气相空间，而气相也有部分分子返回液面进入液相内经长时间接触，当每个组分的分子从液液相内经长时间接触，当每个组分的分子从液相逸出与气相返回的速度相同，或达到动平衡时，相逸出与气相返回的速度相同，或达到动平衡时，即该过程达到了相平衡平衡时气液两相的组成即该过程达到了相平衡平衡时气液两相的组成之间的关系称为相平衡关系。

之间的关系称为相平衡关系 它取决于体系的热力学性质，是蒸馏过程的热力学基础和基本依据 相平衡是物质在各相之间分布的平衡达到平衡之后，各相的组成和数量不随时间改变.精馏概述 •精馏：先将气体混合物冷凝为液体，然后按照各组分蒸发温度的不同将他们分离的过程•精馏的原理：将空气冷凝为液体，然后按照各组分蒸发温度的不同将空气分离通俗的讲就是多次部分蒸发部分冷凝） 在一个标准大气压下，氧被冷却到90.188K，氮被冷却到77.36K，氩被冷却到87.29K都变成液态 t＝T－273.16精馏概述 精馏原理单组分汽－液相平衡￿•压力与温度的关系式：P=ψ(T)•饱和蒸汽压曲线•汽液相平衡曲线液相区气相区气相区临界点精馏概述 精馏原理￿一次部分汽化xFx1y1加热器分离器冷凝器特点：分离效果差特点：分离效果差精馏概述 精馏原理多次部分汽化xFx1x2x3y1y2y3y3或xD分离器分离器分离器加热器加热器冷凝器冷凝器冷凝器加热器精馏概述 精馏原理xFx1x2x3y1y2y3y3或xD多次部分汽化的缺点：•流程过于庞大；•设备费用极高；•部分汽化需要加热剂；•部分冷凝需要冷却剂；•能量消耗大；•纯产品的收率很低。

￿制氧精馏概述 精馏原理(多次部分汽化带回流)原料V0L1V1L0Vn-1VnLnLn-1L3V2Vn-2冷源加热蒸汽L’0L’1L’2V’1V’2V’3V’n-1L’n-1V’nL’n热源精馏概述 精馏概述 精馏原理(多次部分汽化带回流)塔板的作用￿￿￿￿￿￿￿￿塔板的作用是提供气液分离的场所；每一块塔板是一个混合分离器，并且足够多的板数可使各组分较完全分离因此每一块塔板是一个混合分离器，经过若干块塔板上的传质后（塔板数足够多），即可达到对溶液中各组分进行较完全分离的目的精馏概述 精馏原理(多次部分汽化带回流)回流的作用•回流的主要作用就是提供不平衡的汽液两相，而构成汽液两相接触传质的必要条件•精馏塔内由于塔顶的液相回流和塔底的汽相回流，为每块塔板提供了汽、液来源精馏概述 精馏原理氧、氮精馏制氧精馏概述 筛板工作示意图精馏概述 精馏设备 精馏塔分类￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿板式塔精馏塔￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿填料塔精馏设备 板式塔特点•正常鼓泡：蒸汽上升的速度达到一定数值后，塔板上就会出现全面均匀的鼓泡，气体激烈的搅动着液体，使液体呈薄膜状半悬浮地运动着，气、液相接触最好。

同时有少量的液体被喷成雾沫分散在气相中•不均匀鼓泡：蒸汽上升的速度较小，只能在塔板上的局部地区以链状气池的状态穿过液层，鼓池地区也是不固定的，在不鼓泡地区液体将从小孔中漏下不均匀鼓泡义称液漏•雾沫夹带：蒸汽速度进一步增大，或板间距太小，没有足够的使气、液分离的空间时，蒸汽将夹带着液体上升到另一块塔板上，使塔板效率降低，这种情况称雾沫夹带，在筛板塔设计中是不允许的•液泛：蒸汽速度过大，使塔板阻力过大，液体不能从上—块塔板流到下一块塔板，气、液相间的对流停止，精馏工况被破坏，这种情况称为液泛液泛是塔板设计及操作时绝对不允许的精馏设备 填料塔填料塔填料塔以填料作为气液接触元件，气液两相在填料呈中逆向连续接触 精馏设备 筛板塔和填料塔的优缺点筛板塔筛板塔填料塔填料塔阻力阻力大大小小操作弹性操作弹性70%~105%70%~105%30%~110%30%~110%液体滞留量液体滞留量大大小小塔径塔径大大小小塔高塔高低低高高分离效率分离效率低低高高变负荷速度变负荷速度慢慢快快从上表可以看出：虽然填料塔高度增加，但其具有阻力小、分离效率高、塔径小等多项从上表可以看出：虽然填料塔高度增加，但其具有阻力小、分离效率高、塔径小等多项从上表可以看出：虽然填料塔高度增加，但其具有阻力小、分离效率高、塔径小等多项从上表可以看出：虽然填料塔高度增加，但其具有阻力小、分离效率高、塔径小等多项优点，目前空分装置的上塔和氩塔全部采用规整填料塔，下塔也逐渐开始采用填料塔优点，目前空分装置的上塔和氩塔全部采用规整填料塔，下塔也逐渐开始采用填料塔优点，目前空分装置的上塔和氩塔全部采用规整填料塔，下塔也逐渐开始采用填料塔优点，目前空分装置的上塔和氩塔全部采用规整填料塔，下塔也逐渐开始采用填料塔精馏设备 填料分类填料实体填料网体填料拉西环θ环十字环螺旋环短拉西环鲍尔环-阶梯环鞍形填料弧鞍形（马鞍）填料矩鞍形（槽鞍）填料波纹板填料栅条填料θ网环双层θ网环压延孔环网鞍填料波纹网填料空分设备用精馏设备填料塔特点：1.压力降小，生产能力大。

由于它是规整结构，故压力降较—般乱堆填料低，因而空塔速度可以提高2.由于其结构紧凑，具有很大的比表面，且填料的结构能促进气液分布均匀化，使传质效率提高3.操作弹性大制氧精馏设备与操作 波纹板填料填料支撑、填料压圈空分设备中的填料及内件液体收集器液体分布器精馏设备精馏设备 填料塔特点①￿恒持液量区￿￿￿￿￿持液量：操作时单位体积填料层内持有的液体体积￿￿￿￿￿气速较低时，液体的流动与气速无关，所以持液量不变②￿载液区￿￿￿￿￿气速增大到一定时，气流开始阻碍液体下流，持液量开始增加，出现拦液现象，此点为载点③￿液泛区￿￿￿￿￿气速再增大时，液相变为连续相，气相变为分散相，双膜传质变为鼓泡传质，出现液泛现象，此点为泛点制氧工艺流程￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革：•第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质；•第二代：石头蓄冷除杂质，空气透平膨胀低压循环；•第三代：可逆式换热器；•第四代：分子筛纯化；•第五代：分子筛纯化，规整填料，增压透平膨胀机的低压循环；•第六代：内压缩流程，规整填料，全精馏无氢制氩；•○全低压工艺流程：只生产气体产品，基本上不产液体产品；•○内压缩流程：化工类：5~8：临界状态以上，超临界；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿钢铁类：3.0 ，临界状态以下；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿目前在工业上广泛采用深度冷冻方法分离空气来制取氧气。

首先需要将空气冷却并使它达到液体状态￿￿￿￿￿￿￿￿￿利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿制氧工艺流程￿￿￿￿￿￿￿￿制氧流程主要由制冷系统和精馏系统所组成详细可分为十大系统，即空气压缩系统、空气净化系统、换热系统、制冷系统、精馏系统、安全防爆系统、氧气压缩输送系统，加温解冻系统，仪表自控系统以及电控系统￿￿￿￿￿￿￿￿￿（现有6000￿M3/h机组1套和10000￿M3/h机组2套，氧气总生产能力26000￿M3/h￿空分装置采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机、规整填料塔（上塔、粗氩塔、精氩塔）无氢制氩新工艺￿￿￿￿￿￿￿制氧工艺流程•加工空气量32500Nm3/h （101.3Kpa、0℃） 进气压力0.56MPa 氧气产量6000Nm3/h 氮气产量6000Nm3/h 氩气产量150Nm3/h•加工空气量54000Nm3/h（101.3Kpa、0℃） 进气压力0.6Mpa（A） 氧气产量10000Nm3/h 氮气产量10000Nm3/h 氩气产量350Nm3/h制氧工艺流程分馏塔系统空气过滤系统预冷系统纯化系统换热系统空压机膨胀机压氧系统压氮系统用 户液体贮存系统汽化系统电控系统仪控系统制氧工艺流程•过滤、压缩、预冷及纯化过滤、压缩、预冷及纯化 原料工艺空气经吸入口吸入，进入空气过滤器，滤去尘埃和机械杂质，进入离心式空气压缩机进行压缩，压缩后的气体进入空气预冷系统中的空气冷却塔，在其中被水冷却和洗涤。

空气冷却塔采用循环冷却水和经水冷塔冷却过的低温冷冻水冷却，空气冷却塔顶部设有惯性分离器及丝网分离器，以防止工艺空气中游离水份带出 出空气预冷系统的工艺空气进入用来吸附除去水份、二氧化碳、碳氢化合物的空气纯化系统，纯化系统中的吸附器由两台立式容器组成，两台吸附容器采用双层床结构，底部为活性氧化铝，上部为分子筛，当一台运行时，另一台则由来自冷箱中的污氮通过加热器加热后进行再生 制氧工艺流程•空气精馏空气精馏 出空气纯化系统的洁净工艺空气大部分进入冷箱内的主换热器，被返流出来的气体冷却，接近露点的空气进入下塔的底部，进行第一次分馏在精馏塔中，上升气体与下流液体充分接触，传热传质后，上升气体中氮的浓度逐渐增加在主冷凝蒸发器中，氮气冷凝，液氧汽化在下塔中产生的液空和液氮，经过冷器过冷，节流后进入上塔，作为上塔的回流液，在上塔内，经过再次精馏，得到产品氮气、产品氧气、液氧及污氮 精馏设备：下塔、主冷凝蒸发器上塔、主冷凝蒸发器粗氩Ⅰ、粗氩Ⅱ、粗氩冷凝器纯氩蒸发器、纯氩塔、纯氩冷凝器制氧工艺流程•冷量的制取冷量的制取 空分装置为达到制冷的目的，由以下一些主要设备组成： 原料空气压缩机———将空气压缩到一定的压力； 热交换器（蓄冷器或可逆式板翅换热器等）———将空气冷却到接近液化的温度；节流阀———进一步降低空气的温度；膨胀机———靠对外作功制取冷量，降低空气的温度。

装置所需的大部分冷量由透平膨胀机提供 出空气纯化系统的其余部分洁净空气进入被透平膨胀机驱动的增压机，使其压力提高然后经增压后冷却器冷却，进入冷箱内的主换热器，冷却至一定温度后进入透平膨胀机这股膨胀空气在膨胀机中膨胀制冷后进入上塔，参与精馏 制氧工艺流程•氩的提纯氩的提纯 氩的提取采用全精馏制氩的最新技术，为了制取氩，从分馏塔上塔下部的适当位置引出一股氩馏份气送入粗氩塔Ⅰ进行精馏，使氧的含量降低；粗氩塔Ⅰ的回流液体是由粗氩塔Ⅱ底部引出经液体泵输送来的液态粗氩从粗氩塔Ⅰ顶部引出的气体进入粗氩塔Ⅱ并在其中进行深度氩氧分离，经过粗氩塔Ⅱ的精馏，在粗氩塔Ⅱ的顶部得到含氧量≤2PPm的粗氩气，粗氩塔Ⅱ的顶部装有冷凝蒸发器，以过冷器后引出的液空经节流后送入其中作为冷源，绝大部分的粗氩气经冷凝蒸发器冷凝后作为粗氩塔的回流液其余部分由粗氩塔顶部引出（含氧量≤2PPm的粗氩）并送入精氩塔，精氩塔的底部装有一台蒸发器，以下塔底部引出的中压氮气作热源使液氩蒸发, 同时氮气被液化。

在精氩塔的顶部装有冷凝器，以精氩蒸发器引出的液氮作为冷源，使绝大部分上升气体冷凝作为精氩塔的回流液，经过精氩塔的精馏, 在精氩塔底部得到的99.999％Ar精液氩，引出冷箱作为产品液氩制氧工艺流程•产品分配产品分配　气态氧气：气氧以约20KPa(G)的压力从冷箱送出，经氧气压缩机组压缩后供用户 气态氮气：气氮以约5KPa(G)的压力从冷箱送出，经氮气压缩机组压缩后供用户　 污氮：污氮出冷箱压力约13KPa(G)从冷箱送出用于分子筛吸附器的再生, 液态氧：液氧通过冷箱送出，进入液氧贮槽 液态氮：液氮通过冷箱送出，进入液氮贮槽 液态氩：液氩通过冷箱输出，进入液氩贮槽•空气压缩机空气压缩机 H820—6.6/0.97-1型离心式空气压缩机 （开封） 3MSGEP-16/15型离心式空气压缩机（库伯） C250MX3型离心式空气压机（英格索兰）•空分装置空分装置 KDONAr-6000/6000-2型空气分离设备￿（开封） KDONAr-10000/10000/350空气分离设备￿ （川空） •产品压缩机产品压缩机 2TYS100+2TYS76型氧气透平压缩机(杭氧) 3TYS78+2TYS56型氧气透平压缩机 (杭氧) 3TYS89+2TYS60型氮气透平压缩机(杭氧) 90MX5N2型氮气压缩机 (英格索兰)•其他配套设备其他配套设备￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿电仪、、水泵、冷水机组、空气冷却塔、水冷塔、分子筛、液体储槽、气体球罐等。

￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿制氧设备制氧设备（自洁式空气过滤）器 由高效过滤筒、文氏管、自洁喷头、反吹系统、控制系统、净气室和出风口、框架等组成 过滤过程：在压缩机吸气负压作用下，吸入周围的环境空气，当空气穿过高效过滤筒时，粉尘由于重力、静电、接触被阻留在滤筒外表面，净化空气进入净气室然后由出风管送出至空气压缩机进口除尘过滤，去除灰尘和机械杂质） 制氧设备（空气压缩机） 原理：空气通过压缩机叶轮旋转流进第一级压原理：空气通过压缩机叶轮旋转流进第一级压缩，叶轮将速度传给气体，然后气体进入扩缩，叶轮将速度传给气体，然后气体进入扩压器将速度转化为压力能，中间冷却器将压压器将速度转化为压力能，中间冷却器将压缩过程中产生的热量带走，从而提高压缩效缩过程中产生的热量带走，从而提高压缩效率，气体在流动的低速区通过水气分离器除率，气体在流动的低速区通过水气分离器除去冷凝水进入下一级，直到压缩机气体达到去冷凝水进入下一级，直到压缩机气体达到了所要求的工作压力了所要求的工作压力 用来提高空气的压力和输送气体，用来提高空气的压力和输送气体，已满足空分装置压力需求。

由电机驱动，三已满足空分装置压力需求由电机驱动，三级离心式空气压缩机组压缩机和电机由联级离心式空气压缩机组压缩机和电机由联轴器连接，整台机组包括冷却系统，控制系轴器连接，整台机组包括冷却系统，控制系统，油润滑系统及其它辅助设备组成统，油润滑系统及其它辅助设备组成 （对气体作功，提高能量、具备制冷能力（对气体作功，提高能量、具备制冷能力 ））开封H820-6.6/0.99 库伯3MSGEP-16/15英格索兰C250MX3流量32500Nm3/h 53000Nm3 /h27000Nm3/h功率 4100kw6500HP3750HP制氧设备氮水预冷系统 作用：保证进分子筛纯化器的加工空气的工艺要求温度实现空气的等温压缩，增大等温效率、降低空气进主换热器的温度、使纯化条件工作在最佳状态 有的流程在空气压缩机后只设末端冷却器，而不设置氮、水预冷器但在应用板翅式换热器作为切换式换热器及主换热器的流程中，应用氮水预冷器除加工空气预冷外，在空冷塔中，喷淋的冷却水还能吸收空气中的二氧化碳、硫化氢等杂质，从而保护板翅式铝制换热器不被腐蚀 主要由空冷塔、水冷塔、常温水泵、冷冻泵、冷水机组等组成。

空冷塔：利用水和气的温差，采用直接接触的方式，对空气进气洗涤，同时降低空气的温度（空压机末级冷却器与空冷塔合二为一 ）水冷塔：利用返流污氮气的含水不饱和度，直接和水接触，使部分水蒸发，吸收汽化潜热，使水温降低优优 点：点：保证冷量充足（膨胀量可减少）；减少主换热器的热负荷；减低空气的饱和含水量，减轻纯化系统的工作负荷；温度越低，工况越稳定制氧设备（分子筛） 空气是多组分组成，除氧气、氮气等气体组分外，还有水蒸汽、二氧化碳、乙炔及少量的灰尘等归体杂质这些杂质随空气进入空压机与空气分离装置中会到来较大危害，固体杂质会磨损空压机运转部件，堵塞冷却器，降低冷却效果；水蒸气和二氧化碳在空气冷却过程中会冻结析出，将堵塞设备及气体管道，致使空分装置无法生产；乙炔进入空分装置后会导致爆炸事故的发生，所以为了保证制氧机的安全运行，清除这些杂质是非常有必要的 分子筛吸附器为卧式双层床结构（立式），下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只吸附器切换工作 利用固体吸附剂对气体混合物中多组分吸附能力的差异进行的当气体与吸附剂相接触时，在吸附剂表面或内部发生容纳气体的现象 ） 吸附能力及吸附顺序为：制氧设备（换热器）主换热器主换热器 其主要作用是使加工空气与返流气、氮气和污氮换热，使之冷却到液化温度，达到液化，进入精馏塔下塔底，作为原料。

回收冷量，实现能量传递，提高经济性，为低温操作创造条件增加液体过冷度，减少节流后的气化率，(节流前温度越低，温降越大 ) 此种换热器设置在中压小型制氧机及带分子筛纯化器的全低压制氧机中制氧设备（换热器）冷凝蒸发器冷凝蒸发器 它是精馏所必需的换热设备，是联系上、下塔的纽带 其中上塔的液氧和下塔的气氮换热，液氧蒸发一部分作为产品，另一部分为上塔提供上升蒸气，气氮冷凝为上、下塔提供回流液 就其结构来分，可分为板翅式、管式两种，而管式又分为长管式、短管式、盘管式 短管式用于中压小型制氧机，因其传热系数较低，所以需要取较大的主冷温差， 长管式、板式用于中、大型全低压制氧机为强化传热液氧在管内沸腾，气氮在管间冷凝结构紧凑的高效换热器正在逐渐取代管式换热器因其综合传热系数高，在全低压流程中的主冷温差取得较小， 正如精馏章所述，主冷温差还直接影响馏塔的压力，决定了全低压流程操作压力制氧设备（换热器）过冷器过冷器 过冷器的作用是使从下塔来的液空、纯液氮、污液氮和从上塔抽出的产品液氧过冷液空、纯液氮、污液氮过冷，可以减少节流气化率，提高上塔回流比，改善上塔的精馏工况。

常见有液空过冷器、液氮过冷器（纯液氮、污液氮）、液氧过冷器 产品液氧过冷可以回收了从上塔出来的纯氮气、污氮气的冷量，因此，高压、中压、全低压流程中均采用尤其是全低压切换式换热器流程，由于污氮气的部分冷量被过冷器回收了，提高了污氮入切换式换热器冷端的温度，缩小了冷端温差，有利于自清除 过冷器回收的冷量由液空、液氮带回了上塔，也就是减少了加工空气带入下塔的冷量，空气带入下塔的能量（焓值）升高，使冷凝蒸发器的热负荷增加，对上塔的精馏有利 过冷器客观上起到了上、下塔冷量分配的作用制氧设备(膨胀机） 在低温法制氧装置中膨胀机是十分关键的机组因为在启动制氧时需要膨胀机提供大量的冷量使空气液化，而在正常运行时，也要依靠膨胀机制冷以补偿冷损失 气体在膨胀过程中，有外功输出，膨胀后气体内位能增大， 需要消耗能量，这些能量需要用动能补偿，故气体温度降低 维持冷量平衡 、液化空气 该系统主要由两台增压透平膨胀机，两台增压机后冷却器，两台供油装置等组成增压型、反动式、可调喷嘴） 透平膨胀机按压力分，可分为低压、中压和高压。

低压透平膨胀机压力按膨胀机的容量来分：有大、中、小及微型 型式：膨胀机：卧式、单级、向心、径轴流、 反作用式 增压机：单级、离心式 PLPK-146.7/7.98-0.39型膨胀机 PLPK-91.7/7.2-0.5型膨胀机 制氧设备（下塔、主冷凝蒸发器、上塔）氧、氮精馏 加工空气经下塔的精馏，在顶部获得氮气，除一小部分作为热源到纯氩塔外，其余经主冷凝蒸发器冷凝由主冷凝蒸发器冷凝的液体一部分做为下塔的回流液，一部分经过冷器过冷后，经节流后作为上塔回流液送至上塔顶部在下塔底部得到富氧液空，经过冷器过冷后，节流至上塔中部参与精馏 经上塔的精馏，在顶部得到产品氮气，在上部得到污氮气氮气及污氮气经过冷器，主热交换器组复热复热后氮气除一部分送往管网（氮压机），其余入水冷塔制冷；而污氮气除一部分用作再生气用气外，其余也进入水冷塔制冷在上塔底部得到氧气，经膨胀后换热器、主换热器组复热后去管网（氧压机） 液氧从主冷凝蒸发器底部抽出，去液体贮存系统制氧设备(氩塔） 氩的提纯氩的提纯 氩的提取采用全精馏制氩的最新技术，为了制氩，从分馏塔上塔下部的适当位置引出一股氩馏份气送入粗氩塔Ⅰ进行精馏，使氧的含量降低；粗氩塔Ⅰ的回流液体是由粗氩塔Ⅱ底部引出经液体泵输送来的液态粗氩。

从粗氩塔Ⅰ顶部引出的气体进入粗氩塔Ⅱ并在其中进行深度氩氧分离，经过粗氩塔Ⅱ的精馏，在粗氩塔Ⅱ的顶部得到含氧量≤2PPm的粗氩气，粗氩塔Ⅱ的顶部装有冷凝蒸发器，以过冷器后引出的液空经节流后送入其中作为冷源，绝大部分的粗氩气经冷凝蒸发器冷凝后作为粗氩塔的回流液其余部分由粗氩塔顶部引出（含氧量≤2PPm的粗氩）并送入精氩塔，精氩塔的底部装有一台蒸发器，以下塔底部引出的中压氮气作热源使液氩蒸发, 同时氮气被液化在精氩塔的顶部装有冷凝器，以精氩蒸发器引出的液氮作为冷源，使绝大部分上升气体冷凝作为精氩塔的回流液，经过精氩塔的精馏, 在精氩塔底部得到的99.999％Ar精液氩，引出冷箱作为产品液氩￿对气体（氧、氮）作功，提高压力，满足用户需求2TYS100+2TYS76型氧气透平压缩机机型式：双缸、8级压缩、水平剖分式•级数：低压压缩机4级 高压压缩机4级•中间冷却器：水冷、列管式、卧式3台•末端冷却器：水冷、列管式、卧式1台•调节范围：75-100%•流量：16000N m3/h(0℃，101.3KPa)•进气压力：15KPa(G) 排气压力：3.0MPa(G)•进气温度：25℃•排气温度：≤40℃•大气压力：83KPa•冷却水温度：30℃•轴功率：3373KW•电机型式：异步感应电动机 额定输出功率：3700KW 电压：6000V 制氧设备(产品氧氮压缩机) 增速机：型号:PC450-4300/4.206型• 型式：平行轴单斜齿齿轮增速机• 传递功率：4300KW• 转速：2990/12849 rpm机械运转指标：临界转速：低压压缩机：ncr1=4000-4500rpm• ncr2=17000-18000rpm• 低压压缩机：ncr1=5100rpm• ncr2=17000rpm轴振动： 低压压缩机：＜32μm• 高压压缩机：＜32μm2TYS100+2TYS76氧气透平压缩机制氧设备(产品氧氮压缩机)3TYS78+2TYS56型氧气透平压缩机•型式：双缸、10级压缩、水平剖分式•级数：低压压缩机（T2YS11Z）：6级 高压压缩机（T2YS12Z）：4级•中间冷却器: 水冷、列管式、卧式4台•末端冷却器：水冷、列管式、卧式1台•流量：10000N m3/h•进气压力：15KPa(G)•排气压力：3.0MPa(G)•进气温度：25℃•排气温度：≤40℃•大气压力：82KPa•冷却水温度：32℃•轴功率：2130KW•原动机型式：异步感应电动机 额定输出功率：2500KW 电压：6000V制氧设备(产品氧氮压缩机)低压压缩机增速机：型号:PC300-2800/4.2•型式：平行轴单斜齿齿轮增速机•传递功率：2800KW 转速：2988/12792 rpm高压压缩机增速机：型号:PC160-600/1.2型•型式：平行轴单斜齿齿轮增速机•传递功率：600KW转速：12792/14895 rpm机械运转指标：临界转速：低压压缩机：ncr1≤10776rpm• ncr2≥14870rpm• 低压压缩机：ncr1≤12547rpm• ncr2≥17315rpm轴振动： 低压压缩机：＜38.5μm• 高压压缩机：＜35.5μm3TYS78+2TYS56型氧气透平压缩机制氧设备(产品氧氮压缩机)3TYS89+2TYS60型氮气透平压缩机•型式：双缸、10级压缩、水平剖分式•级数：低压压缩机：6级 高压压缩机：4级•中间冷却器：水冷、列管式、卧式4台•末端冷却器：水冷、列管式、卧式1台•调节范围：75-100%•流量：12000N m3/h(0℃，101.3KPa)•进气压力：10KPa(G) 排气压力：2.8MPa(G)•进气温度：25℃ 排气温度：≤45℃•大气压力：83KPa•冷却水温度：32℃•轴功率：2460±4%KW•原动机型式：异步感应电动机 额定输出功率：2900KW 电压：6000V制氧设备(产品氧氮压缩机)低压压缩机增速机：型号:PC360-3700/3.86型• 型式：平行轴单斜齿齿轮增速机• 传递功率：3400KW 转速：2982/11513rpm高压压缩机增速机：型号:PC200-1150/1.2型• 型式：平行轴单斜齿齿轮增速机• 传递功率：1150KW 转速：11513/14135rpm机械运转指标：临界转速： 低压压缩机：ncr1≤10776rpm• ncr2≥14870rpm• 低压压缩机：ncr1≤12547rpm• ncr2≥17315rpm•轴振动： 低压压缩机：＜37μm• 高压压缩机：＜35μm3TYS89+2TYS60型氮气透平压缩机制氧设备(产品氧氮压缩机)•5级压缩、速度型离心式压缩机•中间冷却器：水冷、列管式、卧式4台•末端冷却器：水冷、列管式、卧式1台•输入流速 16395Nm3/hr•进气压力： 1.05bar(A) 排气压力：25bar•进气温度：25℃ 排气温度：≤45℃•大气压力：0.820bar(A)•冷却水温度：32℃•电动机额定输出功率3250HP 电压：6000V 额定转速 1488rpm•轴振动：1-4级＜23μm 5级 ＜20μm制氧设备(产品氧氮压缩机)C90MX5N2压缩机制氧设备(产品氧氮压缩机)C90MX5N2压缩机注：Scal-密封 Pinion-小齿轮轴 　Bearings-轴承 Impeller-叶轮 Diffuser-扩压器　 cooler-冷却器 Moisture Separator-水气分离器 制氧设备(产品氧氮压缩机) 紧急停机紧急停机下列情况必须执行紧急停机操作：下列情况必须执行紧急停机操作：1 1、压缩机或电机突然产生强烈振动、异响或机壳内有碰撞，而未联锁停机。

压缩机或电机突然产生强烈振动、异响或机壳内有碰撞，而未联锁停机2 2、电机冒烟、温度过高而未联锁停机电机冒烟、温度过高而未联锁停机3 3、机组运行危及人员生命安全机组运行危及人员生命安全4 4、发生自然灾害或机组周围发生火灾、爆炸发生自然灾害或机组周围发生火灾、爆炸5 5、油压过低、油温过低或过高，而电机未联锁停机油压过低、油温过低或过高，而电机未联锁停机6 6、低压电停电或仪控系统失灵时主机未自动停机低压电停电或仪控系统失灵时主机未自动停机7 7、突然停水突然停水紧急停机操作：紧急停机操作：1 1、在现场、主控室（按紧急停车按钮）或高低压室立即停止电机运转在现场、主控室（按紧急停车按钮）或高低压室立即停止电机运转2 2、立即到现场检查确认机组停机状况立即到现场检查确认机组停机状况3 3、按正常停机操作做好相关停机工作按正常停机操作做好相关停机工作压缩机紧急处置制氧设备（水泵水泵）三千立方水池•350S75型单级离心泵（3台）•200S63 （1台） 额定流量1260m3/h扬 程75m转 速1470r/mim效 率80%轴 功 率322Kw配用功率　355Kw　额定流量280m3/h扬 程63m转 速2950r/mim汽蚀余量5.8m配用功率　75Kw　制氧设备（水泵水泵）1#空分机组•循环水泵：200S42 （2台） •常温泵：IS80-50-250 （2台） •低温泵：100D16X7 （2台） 额定流量288m3/h扬 程42m转 速2950r/mim效 率82%轴 功 率40Kw配用功率　45Kw　额定流量50m3/h扬 程30m转 速2200r/mim汽蚀余量2.5m配用功率　22Kw　额定流量54m3/h扬 程105.8m吸入真空度6.6m汽蚀余量3.3m效 率76.0%配用功率　30Kw　2#空分机组空分机组•循环水泵：300S58型离心泵（4台）•常温泵：150D-30X2型离心泵（2台）•低温泵：100D16X6型离心泵（2台）额定流量792m3/h扬 程58m转 速1470r/mim配用功率　200Kw　额定流量162m3/h扬 程54.5m转 速2950r/mim轴 功 率31.46Kw配用功率　37Kw　额定流量54m3/h扬 程105.8m转 速2950r/mim轴 功 率21.6Kw配用功率　30Kw　制氧设备（水泵）制氧设备（水泵）3#空分机组空分机组•循环水泵：300S90B型离心泵（3台）•常温泵：150D-30X2型离心泵（2台）•低温泵：100D16X6型离心泵（2台）额定流量720m3/h扬 程67m转 速1450r/mim配用功率　220Kw　额定流量162m3/h扬 程54.5m转 速2950r/mim轴 功 率31.46Kw配用功率　37Kw　额定流量54m3/h扬 程105.6m转 速2950r/mim轴 功 率21.6Kw配用功率　30Kw　。