制氧技術(shù)

前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的制氧行業(yè)已有長(zhǎng)足的進(jìn)步，與國外的先進(jìn)制氧技術(shù)的差距越來越小，真是可喜可賀！隨著鋼鐵冶金、化工，尤其是煤化工等行業(yè)對(duì)氧氣、氮?dú)獾瓤辗之a(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，制氧機(jī)已向大型化、超大型化方向發(fā)展，國內(nèi)超大型制氧機(jī)已達(dá)到90000m3／h等級(jí)。制氧的新技術(shù)新工藝層出不窮，低溫法制氧流程已達(dá)到第六代新流程全面普及的程度?！吨蒲跫夹g(shù)》（第1版）一書在問世后的十多年間，受到了業(yè)界讀者的關(guān)注和歡迎，作為編者，我深感欣慰，并由衷地表示感謝！與此同時(shí)也感知到第1版的《制氧技術(shù)》已不能滿足制氧技術(shù)發(fā)展的要求，我在現(xiàn)場(chǎng)授課的過程中深切地體會(huì)到制氧行業(yè)廣大工作人員對(duì)新制氧技術(shù)的渴求之情，這驅(qū)使我提筆再編《制氧技術(shù)》（第2版），以盡自己微薄之力，為制氧行業(yè)的發(fā)展再做點(diǎn)貢獻(xiàn)！本書是在《制氧技術(shù)》（第1版）的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)代制氧第六代流程為主線，以更新技術(shù)內(nèi)容為宗旨而編寫的，但仍保持原書的框架。全書共分15章，每章都增加了新技術(shù)、新設(shè)備等內(nèi)容。譬如：第3章空氣的凈化以分子篩吸附凈化為主；第6章空氣的分離除篩板塔外，增加了規(guī)整填料及規(guī)整填料塔等內(nèi)容；第11章制氧流程，刪除了切換式換熱器流程，全章圍繞著現(xiàn)代制氧的外壓縮和內(nèi)壓縮流程加以分析和闡述；第12章稀有氣體的提取全面介紹無氫制氬技術(shù)；第13章制氧機(jī)的過程檢測(cè)與自動(dòng)控制，從工藝的角度詮釋了制氧機(jī)新的集散控制系統(tǒng)（DCS）等。本書力求保持《制氧技術(shù)》（第1版）理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)。編寫過程中吸收了近十多年來在各廠舉辦培訓(xùn)班中廣大學(xué)員豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，力求用理論知識(shí)去解決實(shí)際問題，這方面尤其體現(xiàn)在第14章制氧機(jī)操作和第15章制氧機(jī)故障診斷，以期望提高讀者理論聯(lián)系實(shí)際解決問題的能力。

內(nèi)容概要

　　《制氧技術(shù)(第2版)》全面闡述了低溫法空氣分離制氧知識(shí)，共分為15章。書中介紹了氣體及溶液的熱力學(xué)基本規(guī)律；依照低溫法制氧機(jī)流程系統(tǒng)的劃分，逐章敘述了空氣液化原理及設(shè)備、空氣凈化原理及設(shè)備、傳熱原理及設(shè)備、精餾原理及設(shè)備，以及氣體壓縮機(jī)械、氣體膨脹機(jī)械、低溫液體泵儀表及控制系統(tǒng)。同時(shí)也闡述了稀有氣體的生產(chǎn)。書中著重介紹了制氧機(jī)流程及操作原理，最后列舉了制氧機(jī)常見故障的分析處理方法。本版以現(xiàn)代低溫法制氧機(jī)的制氧技術(shù)為主，也保留了一些具有代表性的流程和制氧技術(shù)。　　《制氧技術(shù)(第2版)》可作為制氧行業(yè)技術(shù)人員和工人的培訓(xùn)教材，也可供高等院校有關(guān)專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

緒論1 氣體1.1 氣體的基本狀態(tài)參數(shù)1.1.1 溫度1.1.2 壓力1.1.3 質(zhì)量體積1.2 氣體基本定律1.2.1 理想氣體及其狀態(tài)方程1.2.2 混合氣體1.2.3 實(shí)際氣體及其狀態(tài)方程1.2.4 蒸氣1.3 氧的性質(zhì)1.3.1 氧的物理性質(zhì)1.3.2 氧的化學(xué)性質(zhì)1.4 氮的性質(zhì)1.4.1 氮的物理性質(zhì)1.4.2 氮的化學(xué)性質(zhì)1.5 空氣的性質(zhì)1.5.1 空氣的組成1.5.2 空氣的基本性質(zhì)2 熱力學(xué)基礎(chǔ)2.1 熱力學(xué)常用的基本術(shù)語2.1.1 系統(tǒng)與外界2.1.2 狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)2.1.3 過程與循環(huán)過程2.1.4 可逆過程與不可逆過程2.1.5 平衡2.2 熱力學(xué)第一定律2.2.1 功、熱量、熱功當(dāng)量2.2.2 熱力學(xué)能、焓2.3 熱力學(xué)第二定律2.3.1 熱力學(xué)第二定律的含義2.3.2 熵2.4 氣體的熱力性質(zhì)圖2.4.1 T-S圖2.4.2 H-T圖2.4.3 H-S圖2.5 溶液熱力學(xué)基礎(chǔ)2.5.1 溶液2.5.2 溶液的基本定律2.5.3 亥姆霍茲自由能、吉布斯自由焓3 空氣的液化3.1 獲得低溫的方法3.1.1 氣體的節(jié)流3.1.2 壓縮氣體作外功制冷3.1.3 節(jié)流膨脹與等熵膨脹的比較3.2 氣體液化循環(huán)的性能指標(biāo)3.2.1 正向循環(huán)、熱效率3.2.2 逆向循環(huán)、制冷系數(shù)3.2.3 氣體液化的最小功3.2.4 實(shí)際液化循環(huán)的性能指標(biāo)3.3 以節(jié)流為基礎(chǔ)的循環(huán)3.4 以等熵膨脹與節(jié)流為基礎(chǔ)的循環(huán)3.5 卡皮查循環(huán)3.6 海蘭德循環(huán)4 空氣的凈化4.1 固體雜質(zhì)的凈除4.1.1 過濾除塵原理及性能指標(biāo)4.1.2 空氣過濾器4.2 化學(xué)法凈化空氣4.2.1 化學(xué)法除水4.2.2 化學(xué)法除二氧化碳4.3 自清除4.3.1 飽和與未飽和4.3.2 空氣中二氧化碳的飽和4.3.3 不凍結(jié)條件4.3.4 保證自清除的最大允許溫差4.3.5 保證自清除措施4.3.6 切換式換熱器的切換周期4.3.7 自清除理論的評(píng)述4.4 吸附法4.4.1 吸附4.4.2 吸附劑4.4.3 吸附機(jī)理4.4.4 吸附器4.5 分子篩純化系統(tǒng)4.5.1 分子篩純化系統(tǒng)組織4.5.2 分子篩純化器4.6 分子篩純化器的使用及節(jié)能4.6.1 對(duì)吸入空氣的要求4.6.2 再生操作條件的確定4.6.3 雙層床吸附器4.6.4 加熱器及節(jié)能5 空分的換熱設(shè)備5.1 傳熱基本方式5.1.1 導(dǎo)熱傳熱5.1.2 r流傳熱5.1.3 輻射傳熱5.2 I司壁式換熱器的傳熱5.2.1 傳熱基本方程式5.2.2 傳熱的實(shí)際計(jì)算5.2.3 化傳熱的措施5.2.4 低溫?fù)Q熱器的特點(diǎn)5.3 板翅式換熱器5.3.1 板翅式換熱器的特點(diǎn)5.3.2 板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)5.3.3 板翅式換熱器的組合及制造5.3.4 ：i黽過翅片的傳熱5.3.5 板翅式主熱交換器5.4 蓄冷器5.4.1 蓄冷器的結(jié)構(gòu)5.4.2 蓄冷器的溫度工況5.5 冷凝蒸發(fā)器5.5.1 液氧沸騰傳熱5.5.2 氣氮冷凝5.5.3 主冷的傳熱溫差5.5.4 主冷凝蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)5.6 氮水預(yù)冷器5.7 其他換熱器5.7.1 過冷器5.7.2 氬系統(tǒng)中的換熱器6 空氣的分離6.1 空氣分離最小功6.2 氣液相平衡6.2.1 氣液相平衡機(jī)理6.2.2 氧、氮混合物氣液相平衡狀態(tài)及其應(yīng)用6.3 空氣的精餾6.3.1 空氣的簡(jiǎn)單蒸發(fā)和簡(jiǎn)單冷凝過程6.3.2 空氣的部分蒸發(fā)和部分冷凝6.3.3 空氣的精餾過程6.4 單級(jí)精餾塔與雙級(jí)精餾塔6.4.1 單級(jí)精餾塔6.4.2 雙級(jí)精餾塔6.5 雙級(jí)精餾塔的物料平衡和能量平衡6.5.1 下塔的物料平衡與能量平衡6.5.2 上塔的物料平衡與能量平衡6.5.3 全塔的物料平衡與能量平衡6.6 氧.氮二元系精餾計(jì)算6.6.1 精餾塔塔板上的工作過程6.6.2 上塔的操作方程及理論塔板數(shù)6.6.3 液空進(jìn)料口位置的確定6.6.4 全塔效率及板效率6.6.5 逐板計(jì)算法6.6.6 回流比對(duì)精餾工況的影響6.7 篩板塔6.7.1 篩板塔的典型結(jié)構(gòu)6.7.2 篩板塔的氣液流動(dòng)工況及主要參數(shù)選擇6.7.3 篩板塔的板間距6.8 填料塔6.8.1 填料6.8.2 填料塔的流動(dòng)工況6.8.3 填料塔的傳質(zhì)規(guī)律6.8.4 填料層高度的確定6.8.5 填料塔塔內(nèi)件……7 活塞式壓縮機(jī)8 離心式壓縮機(jī)9 低溫液體泵10 膨脹機(jī)11 制氧流程12 空分的稀有氣體提取13 制氧機(jī)的過程檢測(cè)與自動(dòng)控制14 制氧機(jī)操作15 制氧機(jī)的安全及故障診斷附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1氣體物質(zhì)通常以氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)存在。每種物質(zhì)根據(jù)外界條件（溫度與壓力）的不同可處于其中的任一狀態(tài)。空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣在環(huán)境溫度及大氣壓下都是氣體，當(dāng)所處條件發(fā)生變化時(shí)，物質(zhì)由一種狀態(tài)將轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，這種狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程稱作“相變”。在相變過程中通常都伴隨著熱效應(yīng)的發(fā)生。1.1 氣體的基本狀態(tài)參數(shù)物質(zhì)狀態(tài)參數(shù)是描寫物質(zhì)在每一聚集狀態(tài)特性的物理量。換言之，物質(zhì)的每一狀態(tài)都有確定數(shù)值的狀態(tài)參數(shù)與之對(duì)應(yīng)，只要有一個(gè)狀態(tài)參數(shù)發(fā)生變化，物質(zhì)的狀態(tài)就相應(yīng)地發(fā)生改變。描述氣體狀態(tài)的基本參數(shù)有溫度、壓力和質(zhì)量體積等。1.1.1 溫度溫度可以表示物質(zhì)的冷、熱程度。從分子運(yùn)動(dòng)論觀點(diǎn)看，溫度是物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的度量，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能就越大。測(cè)量某物質(zhì)的溫度，當(dāng)然要以數(shù)值加以表示，從而比較出物質(zhì)間酌溫度差異，而溫度的數(shù)值表示是通過“溫標(biāo)”來實(shí)現(xiàn)的，所以“溫標(biāo)”就是衡量物質(zhì)溫度的標(biāo)尺。“溫標(biāo)”規(guī)定了溫度的起始點(diǎn)（即零點(diǎn)）和測(cè)量溫度的基本單位。由于所選用的測(cè)溫方法以及定義的起始點(diǎn)的不同，而產(chǎn)生了各種不同“溫標(biāo)”，現(xiàn)將目前常用的幾種溫標(biāo)介紹如下：（1）攝氏溫標(biāo)（t）。這種溫標(biāo)應(yīng)用得最早而且最廣。它選用溫標(biāo)的物理基礎(chǔ)是汞的體積隨溫度升高發(fā)生線性膨脹，分度的方法是規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰點(diǎn)是攝氏0度，沸點(diǎn)為100度，而把汞在這兩點(diǎn)的液柱長(zhǎng)度分為100等分，每一等分代表攝氏1度，用符號(hào)℃標(biāo)記。

編輯推薦

《制氧技術(shù)(第2版)》是由冶金工業(yè)出版社出版的。

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無

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