隨著工業(yè)4.0時代的到來，我國的工業(yè)化進程也在不斷優(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計來分離空氣中的氧氣、氮氣等成分，以此來供應石油、冶金等行業(yè)的生產(chǎn)使用。隨著化工工藝的不斷進步、行業(yè)內產(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，然后加以應用于其它工藝現(xiàn)場。氧氣及氮氣是主要被分離的氣體，其中實際含量還需要通過專業(yè)的設備以及專業(yè)的理論知識來完成操作。

常見的分離方式

低溫法

空氣中的氣體組分，它們的沸點各不相同，我們通過將空氣壓縮，預冷，膨脹等步驟將其液化。隨后在精餾塔內蒸餾分離。氧氣的沸點為-183℃，氬氣的沸點為-186℃，氮氣的沸點為-196℃，根據(jù)氮氣比氧氣沸點低更容易被氣化的特性，將液態(tài)空氣加注在精餾塔內使高溫蒸汽與低溫液體不斷地相互接觸，從而使氮氣先行被蒸發(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：制造產(chǎn)量大，可分離氣體種類多，制造氮氣純度高達99.999%，氧氣高達99.8%（使用催化脫氫可提純至99.99%以上）

缺點：設備體積龐大，使用成本高，產(chǎn)氣量慢（12-24h)

吸附法

利用分子篩對不同的分子具有選擇性吸附性的特點。（VSA）5A或者13X分子篩等對氮氣有著較強的吸附性，吸附氮氣的同時讓氧氣通過，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氧氣有著較強的吸附性，吸附氧氣的同時，讓氮氣通過，從而獲得較高純度的氮氣。

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

缺點：產(chǎn)能相對低溫法少，吸附劑貴

膜分離法

利用有機聚合膜的滲透選擇性，讓空氣進入薄膜或者空中纖維膜時，氧氣的穿透性是氮氣速度的4-5倍，從而實現(xiàn)氧氣和氮氣的分離。該方法得到的氧氣純度較低，規(guī)模較小，只能應用于制造富氧產(chǎn)品及制氮產(chǎn)品。

優(yōu)點：工藝步驟更簡單，產(chǎn)氣量更快（≤3min)，氮氣純度可達98%以上

缺點：氧氣提純度不高，產(chǎn)量低

空分技術應用于水泥、冶煉燃燒、電捕焦、實驗室氣體、高壓氧艙、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學生物學研究、煤氣管道、氫化反應釜、火炬尾氣管道等行業(yè)工藝。

空氣中主要組成氣體為氧氣、氮氣、氬氣，除此以外還有水分、二氧化碳以及碳氫化合物等雜質。空分技術，需要除去空氣中的有害雜質，并將混合氣分離成氮氣、氧氣以及氬氣等“純"氣體。

在工業(yè)行業(yè)中，往往需要測量出精準的氣體濃度值，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)、銷售光機電智能一體化產(chǎn)品的高新技術企業(yè)。在氣體分析、氣體檢測領域已經(jīng)推出了多款氣體分析儀以及相關解決方案。

針對測量氣體的準確濃度，艾伊科技推出AGA1010系列順磁氣體分析儀，可測量復雜工況中的氧氣含量。該設備可選用順磁式及電化學式原理，在線實時監(jiān)測環(huán)境中的氧含量。有自動報警提醒、自動斷電保護等功能。配備預處理系統(tǒng)，可有效過濾各類有機溶劑對儀表的腐蝕。

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

配合空分工藝，可將量程定制為：98-100%VOL，測量高純度氧氣。

除此以外，為適應不同工藝的需求，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

隨著科學技術的迅速發(fā)展，空氣分離裝置技術不斷革新，呈現(xiàn)出節(jié)能、高效、環(huán)保等特點，并且在實際運用中通過對空氣的充分應用，降低了能源開發(fā)對環(huán)境的壓力，同時極大地豐富了我國的基礎能源產(chǎn)量，空分工藝流程的發(fā)展為化工行業(yè)的進步起到了至關重要的作用。在工業(yè)行業(yè)中，使用空分工藝與在線氧含量分析儀，往往能達到1+1＞2的效果。

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