摘要：近幾年來，我國的冶金行業(yè)、石油行業(yè)都得到了快速地發(fā)展，而空氣分離技術(shù)在這些行業(yè)中都發(fā)揮著關(guān)鍵性地作用，為了可以進(jìn)一步提高空分的效率和質(zhì)量，技術(shù)研究人員對(duì)傳統(tǒng)的膜分離法、變壓分離法以及化學(xué)分離法進(jìn)行了改進(jìn)，并且引進(jìn)了先進(jìn)的蒸餾法來顯著提升空氣分離的純度，這也是筆者將要與大家進(jìn)行分享和探討的主要內(nèi)容，希望以下筆者所提出的一些建議可以為相關(guān)工作人員提供一些新思路。

引言

空氣分離技術(shù)對(duì)于國內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)有著非常重要的影響和意義，但是其在實(shí)際應(yīng)用的過程中仍然還存在著一些缺陷還有待改善，為了可以有效地提高空氣分離技術(shù)的應(yīng)用效率和質(zhì)量，很多生產(chǎn)企業(yè)都對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化和改善，以求達(dá)到最佳的分離效果。針對(duì)這一情況，筆者將以分離技術(shù)為主體，對(duì)其基本原理、調(diào)優(yōu)措施以及技術(shù)應(yīng)用等方面內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)地闡述，希望可以對(duì)一些從事相關(guān)行業(yè)的工作人員有所裨益。

一、基本原理

從字面的意思上來看，所謂的空氣分離技術(shù)主要是指工作人員通過一些專業(yè)的儀器和設(shè)備將空氣內(nèi)的組成成分，如氧氣、氫氣、氬氣、氮?dú)庖约翱諝庵衅渌碾s質(zhì)進(jìn)行有效地分離，傳統(tǒng)的分離技術(shù)主要有膜分離法、變壓分離法以及化學(xué)分離法等等。這些分離法在實(shí)際應(yīng)用過程都會(huì)或多或少存在一定的缺陷，如分離效率低、產(chǎn)量低等等。為了可以更好地優(yōu)化國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)所使用到的空氣分離技術(shù)，很多技術(shù)研究人員采用了精餾法作為空氣分離的主要方法，該技術(shù)方法需要在低溫的狀態(tài)下進(jìn)行操作。其主要流程如下：第一，工作人員需要先將所需分離的空氣進(jìn)程除雜；第二，將處理好的空氣緩慢地傳輸至壓縮機(jī)內(nèi)部進(jìn)行壓縮，并且對(duì)該氣體進(jìn)行升溫處理；第三，將處理后的氣體輸送至冷卻塔內(nèi)，然后對(duì)其進(jìn)行液化分離，將其溫度在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大幅度地降溫；第四，根據(jù)不同氣體具有不同的沸點(diǎn)來對(duì)該混合氣體進(jìn)行有效地分離[1]。由于該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中所體現(xiàn)出的高效性和高質(zhì)量與其他空氣分離方法相比具有較大的優(yōu)勢，因此該技術(shù)也逐漸受到了一些工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的廣泛認(rèn)可和推廣。

二、調(diào)優(yōu)措施

（一）系統(tǒng)優(yōu)化

為了可以進(jìn)一步提高分離技術(shù)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，工作人員可以根據(jù)該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況有選擇性地對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改善，對(duì)此工作人員可以采取以下優(yōu)化措施：第一，在確?；旧a(chǎn)效率的基礎(chǔ)上盡可能地降低該技術(shù)的氧氣生產(chǎn)所需消耗的能源；第二，提高分離技術(shù)所涉及到機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)的電能和熱能的利用率；第三，改善循環(huán)水系統(tǒng)，以達(dá)到降低蒸汽消耗的基本戰(zhàn)略目標(biāo)；第四，適當(dāng)?shù)靥岣咴撓到y(tǒng)內(nèi)部壓縮機(jī)的基本生產(chǎn)效率；第五，引進(jìn)先進(jìn)的換熱設(shè)備來維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行；第六，不斷地改進(jìn)系統(tǒng)中的物流循環(huán)，加強(qiáng)空氣分離的生產(chǎn)效率；第七，引進(jìn)先進(jìn)的分子篩板，提高填料篩選的整體質(zhì)量水平。

（二）節(jié)能優(yōu)化

1.主換熱器優(yōu)化

將空氣分離裝置中容易產(chǎn)生熱能損耗的換熱器進(jìn)行溫度的控制，在生產(chǎn)運(yùn)行過程中工作人員需要盡可能地將其運(yùn)行溫度控制在3℃以內(nèi)，這樣可以有效地避免因換熱器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)較大的溫差變化而造成液態(tài)氧的產(chǎn)量偏低等負(fù)面情況[2]。除此之外，若換熱器不能夠在較短的時(shí)間內(nèi)補(bǔ)足冷氣量還可能會(huì)影響填料塔的正常工作，使得氧氣的分離效率嚴(yán)重下降，最終會(huì)出現(xiàn)熱能的大量流失，嚴(yán)重影響空氣分離作業(yè)的正常開展。因此工作人員還需要有針對(duì)性地加強(qiáng)換熱器中冷氣量的補(bǔ)足力度，避免出現(xiàn)安全隱患，影響空氣分離的整體效率，同時(shí)還能有效地提高該企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.溫差優(yōu)化

上述我們也詳細(xì)地?cái)⑹隽死谜麴s法對(duì)混合氣體進(jìn)行分離可以有效地提高分離的效率和質(zhì)量，但是使用該方法不可避免地會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較大的溫差變化，這對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備的要求也非常嚴(yán)苛，尤其是分離系統(tǒng)中的換熱器，其主要作用是為了對(duì)混合氣體進(jìn)行高溫處理提供熱量，同時(shí)還對(duì)混合氣體進(jìn)行冷卻處理，消耗一定的電能。從這個(gè)角度上來看，換熱器的溫差在整個(gè)空氣分離的生產(chǎn)過程中起到了非常重要的作用，因此工作人員需要對(duì)其引起高度重視，并且采取一定的優(yōu)化措施，具體如下：第一，在條件允許的范圍內(nèi)盡可能地減少換熱器供熱端口的溫度差值變化；第二，對(duì)換熱器內(nèi)部的氣流變化進(jìn)行嚴(yán)格地控制以及科學(xué)地分配；第三，定期對(duì)空氣分離作業(yè)所使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面地檢查，主要的檢查內(nèi)容有制冷箱頂部是否出現(xiàn)砂口，若珠光砂出現(xiàn)不同程度上的沉降，相關(guān)工作人員需要在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)砂處理，避免因砂口而引發(fā)更加嚴(yán)重的安全事故[3]。

（三）填料優(yōu)化

填料優(yōu)化也是技術(shù)優(yōu)化中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，為了能夠更好地提高分離效率，工作人員可以將傳統(tǒng)分離技術(shù)中所使用的篩板更換為壓板，這樣可以更好地完成填料作業(yè)，具體優(yōu)化措施如下：第一，工作人員可以對(duì)填料塔按照一定的順序進(jìn)行規(guī)整，這樣不僅可以有效地降低填該料塔內(nèi)部不同位置所承受的壓力，同時(shí)還可以精確地將混合空氣中的氧氣以及氬氣進(jìn)行分離，提高空氣分離的基本效率；第二，在優(yōu)化填料塔時(shí)，工作人員所選取的填料塔直徑應(yīng)當(dāng)盡可能地小于壓板的直徑，這樣不僅有利于運(yùn)輸，同時(shí)還能更好地降低運(yùn)輸成本，提高運(yùn)輸效率也增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[4]；第三，工作人員還需要將完成優(yōu)化作業(yè)的填料塔引用到上述我們所提到的精餾系統(tǒng)中，這樣不僅可以有效地提高精餾分離法在實(shí)際應(yīng)用過程中的安全穩(wěn)定性，減少安全事故的發(fā)生，同時(shí)還可以幫助工作人員簡化操作流程，得到高純度的氬氣。

三、技術(shù)應(yīng)用

空氣分離技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)中：第一，分離氮?dú)?，工作人員在使用該技術(shù)進(jìn)行氮?dú)獾姆蛛x作業(yè)時(shí)，可以將分離設(shè)備中的壓力設(shè)置為0.8Mpa，濕度設(shè)置為80%，在這種環(huán)境中所生產(chǎn)出的氮?dú)饧兌瓤梢赃_(dá)到95%以上。在分離氮?dú)庵?，工作人員好需要先對(duì)混合氣體進(jìn)行壓縮，以0.6Mpa為標(biāo)準(zhǔn)，壓縮作業(yè)完成以后再對(duì)其進(jìn)行冷卻和分離，這樣所分離出的氮?dú)庑首罡撸坏诙摑裉幚?，?duì)壓縮后的混合氣體進(jìn)行脫濕也是分離技術(shù)的重要應(yīng)用之一，工作人員需要先對(duì)壓縮后的混合氣體進(jìn)行干燥，然后在將其傳輸至WZG裝置中進(jìn)行加熱。WZG裝置與其他傳統(tǒng)的加熱裝置相比具有干燥和加熱集一身的優(yōu)勢，因此使用WZG裝置可以有效地簡化操作流程，提高分離效率，加熱之后立刻進(jìn)行冷卻，通?？梢岳鋮s至-40℃，若使用先進(jìn)的分子篩裝置則可以冷卻至-52℃，工作人員可以根據(jù)該生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際分離情況和需求進(jìn)行相應(yīng)的選擇，以求達(dá)到最佳的分離效果。

四、結(jié)束語

總而言之，對(duì)空氣分離技術(shù)進(jìn)行不斷地調(diào)優(yōu)是現(xiàn)階段很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)非常重要的任務(wù)之一，技術(shù)人員可以根據(jù)自身企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況選擇系統(tǒng)優(yōu)化、主換熱器優(yōu)化、溫差優(yōu)化以及填料優(yōu)化等方式來進(jìn)行空分技術(shù)的優(yōu)化，從而進(jìn)一步提高空氣分離效率和質(zhì)量，幫助該企業(yè)在競爭激勵(lì)的工業(yè)市場中占據(jù)一席之地，同時(shí)也為國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份微薄之力。