摘要：各行各业对氧、氮等空分产品的需求量急剧上升，空分技术也成为现代化工业的基础工业技术。本设计分析了各种空分技术的特点和空分设备的特性，采用低温精馏法设计了65500 Nm3/d（以O2计）空分项目，主要完成了精馏塔的物料衡算、塔板数、塔尺寸的计算和核算，并对部分设备进行了选型。结果表明：当塔高为28.0m，塔径为6.4m时，能够获得氧气产量约为65500 Nm3/d（体积比为99.6%），氮气产量为299000 Nm3/d（体积比为99.9%）。54476

毕业论文关键字：空分，低温精馏法，精馏塔，设计

Abstract: The demand of oxygen, nitrogen and other air separation products increased rapidly in every trade, air separation technology has become the foundation of modern chemical engineering. The characteristics of air separation technology and its equipments were analysed in this paper. 65500 Nm3/d (based on oxygen) air separation project was designed by using low temperature distillation. Mass balance, plate number and tower size of distillation column were calculated and corrected, and partial equipments were selected. The results showed that 65500 Nm3/d oxygen (99.6 vol.%) and 299000 Nm3/d nitrogen (99.9 vol.%) were obtained when the tower height 28.0 m and diameter 6.4 m.

Keywords：Air separation, low temperature distillation, distillation column, design

目  录

1  前言 4

1.1  空分技术基本原理 4

1.2  空分技术发展 4

1.3  本设计主要内容 5

2  空分技术分析 6

2.1  分离技术分析 6

2.2  空分设备特性进展 6

2.3  空分项目工艺流程实例分析 9

2.3.1  南钢KDON-20000/30000型内压缩流程空分设备工艺流程 9

2.3.2  山东兖矿鲁南化肥厂空分项目工艺流程 9

2.3.3  日本住友精化公司研制的变压吸附高浓度制氧工艺流程 10

2.4  空分技术总结 11

3  65500 Nm3/d（以O2计）空分项目设计方案确定 12

3.1  操作条件确定 12

3.2  确定设计方案原则 12

4  65500 Nm3/d（以O2计）空分项目精馏塔设计说明书 12

4.1  参数确定 12

4.1.1  进料热状态 12

4.1.2  加热方式 12

4.1.3  回流比选择 13

4.2  流程简介 13

4.3  理论塔板数和实际塔板数计算 13

4.3.1  物料衡算 13

4.3.2  q线方程 14

4.3.3  Rmin和R确定 14

4.3.4  精馏段操作线方程确定 14

4.3.5  精馏段和提溜段气液流量确定 14

4.3.6  提馏段操作线方程确定 14

4.3.7  理论塔板数和实际塔板数 14

5  65500 Nm3/d（以O2计）空分项目精馏塔工艺条件计算