1 深冷法分离空气的基本原理 一、空气的组成与产品（氮气、氧气）的制取 空气是一种复杂的气体混合物，由多种气体组成。干燥空气的组成，各类组份的性质不同，一般来说，常规情况下空气的组成可视为不变，只有二氧化碳在空气中的含量，随地区条件的不同有一些变化，另外空气中还含有少量的机械杂质、水蒸气、乙炔、甲烷、二氧化氮、一氧化碳等对空气分离有害的成分。 深冷法（低温法）分离空气的基本过程是：将空气压缩到所需要的压力后，先彻底去除空中的水蒸气与二氧化碳，而后送入分馏塔。空气在分馏塔中的主换热器内与返流的产品气、富氧气体进行热交换，被冷却并部分液化，最后进入精馏塔。空气在塔内变成液体聚积在塔底，利用氧、氮沸点之差使之分离，成为产品气和富氧空气。分离产品经主换热器复热后送出分馏塔，产品气使用点，富氧气一部分去纯化器再生，多于富氧气出分馏塔直接放空。 水在 0°C要结冰，二氧化碳在～79°C要变成干冰。而在 0.6 下的空气，其液化温度约为～172。5°C，因此，如果水和二氧化碳不先除去，则随空气的冷却它们将先后变成冰和干冰，并随气体一起流动积聚，堵塞主换热器的空气通道、精馏塔筛板小孔、阀芯，影响装置的正常运转。水、二氧化碳、润滑油一样，对空气分离装置低温部分危害极大。 空气中的碳氢化合物，特别是乙炔，在精馏过程中，如液空和液 2 氧中的乙炔的浓度浓缩到一定程度就有爆炸的可能。因此乙炔在液氧中的浓度规定不能超过0.1ppm。空气中的不凝性气体，如氖、氦气，由于其冷凝温度太低，在空气设备的运行中，总是以气态集聚在冷凝蒸发器内，侵占冷凝蒸发器的热换面积，增大了热阻，影响热交换效果，因此也需要经常排放。 空气的深冷分离过程是一个物理过程，空气冷却与液化并使冷箱内的各部分冷却到各自的工作温度并始终维持在各自的工作温度，所需要的“冷量”主要是膨胀机提供的。从上面的简单叙述中可以知道，深冷法分离空气一般包括以下一些过程： 空气中的机械杂质的去除 空气压缩到所需要的压力 空气中水分、二氧化碳与乙炔的去除 冷量的产生 空气的冷却、液化与分离产品的复热 液态空气的精馏、分离成产品气和富氧空气 产品气的压缩与液化产品的贮存、运输和汽化 此外还有保温与绝热、计量、检测与控制等内容。下面对各个过程再做较深一层的叙述与介绍 二、空气中的机械杂质的除净 空气中的灰尘等固体微粒称为机械杂质。这些固体微粒如不清除，会使高速旋转的空气...
