制氧調(diào)度員培訓(xùn)手冊-副本.doc

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1、一編制本教材的目的制氧調(diào)度員初步了解制氧的兩種工藝流程及全廠的用氧、氮特點(diǎn),了解制氧設(shè)備的簡要操作。二熱力學(xué)基礎(chǔ)理論1氣體的基本狀態(tài)參數(shù)1.1溫度: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。1.2溫標(biāo)：衡量物質(zhì)溫度的標(biāo)尺。有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)。絕對溫標(biāo)規(guī)定水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的三相點(diǎn)為273.16度。攝氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)的換算公式為t=T-273.161.3壓力：分子運(yùn)動(dòng)論把氣體的壓力看做是氣體分子撞擊容器內(nèi)壁的宏觀表現(xiàn)。單位面積上的作用力稱為壓強(qiáng)，工程上稱為壓力。可以用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm），工程大

2、氣壓（at），mmH2o和mmHg，b/in2等表示，現(xiàn)在一般采用國際單位Pa表示。換算：1atm=1.01x105Pa;1mmH2o=9.81Pa;1mmHg=133.32Pa;1bar=105Pa1.4理想氣體及其狀態(tài)方程：PV=nrt1.5氧的性質(zhì)：氧氣，空氣主要組分之一，比空氣重，標(biāo)準(zhǔn)狀況（0℃和大氣壓強(qiáng)101325帕）下密度為1.429克/升。無色、無臭、無味。在水中溶解度很小。壓強(qiáng)為101kPa時(shí)，氧氣在約-183攝氏度時(shí)變?yōu)榈{(lán)色液體，在約-218攝氏度時(shí)變成雪花狀的淡藍(lán)色固體。氧分子具有順磁性。1.6氮的性質(zhì)：氮?dú)?，常況下是一種無色無味無臭的氣體，且通常無毒

3、。氮?dú)庹即髿饪偭康?8.12%（體積分?jǐn)?shù)），是空氣的主要成份。常溫下為氣體，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-195.8℃時(shí)，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.86℃時(shí)，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，用來制取對人類有用的新物質(zhì)。1.7氬的性質(zhì)：英文名稱：argon。氬氣是一種無色、無味的（稀有）惰性氣體，分子量39.938，分子式為Ar，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，其密度為1.784kg/m3，沸點(diǎn)為-185.7℃。氬氣為惰性氣體對人體無直接危害。但是，如果工業(yè)使用后，產(chǎn)生的廢氣則對人體危害很大，會(huì)造成矽

4、肺、眼部損壞等情況。氬本身無毒，但在高濃度時(shí)有窒息作用。當(dāng)空氣中氬氣濃度高于33%時(shí)就有窒息的危險(xiǎn)。當(dāng)氬氣濃度超過50%時(shí)，出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀，濃度達(dá)到75%以上時(shí)，能在數(shù)分鐘內(nèi)死亡1.8熱力學(xué)第一定律：熱力系內(nèi)物質(zhì)的能量可以傳遞，其形式可以轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換和傳遞過程中各種形式能源的總量保持不變。79/801.9熱力學(xué)第二定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。、1.10熱力學(xué)第三定律：不可能用有限個(gè)手段和程序使一個(gè)物體冷卻到絕對溫度零度。熱力學(xué)第三定律是對熵的論述，一般

5、當(dāng)封閉系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定平衡時(shí)，熵應(yīng)該為最大值，在任何過程中，熵總是增加，但理想氣體如果是絕熱可逆過程熵的變化為零，可是理想氣體實(shí)際并不存在，所以現(xiàn)實(shí)物質(zhì)中，即使是絕熱可逆過程，系統(tǒng)的熵也在增加，不過增加的少。在絕對零度，任何完美晶體的熵為零；稱為熱力學(xué)第三定律。1.11焓：氣體所具有的總能量即熱力學(xué)能與宏觀動(dòng)能之和。1.12熵：用來表示不可逆過程中前后2個(gè)不等價(jià)狀態(tài)的度量。1.13熱力性質(zhì)圖：T-S，H-T,H-s，由于熱力學(xué)的參數(shù)互有關(guān)聯(lián)，在一定條件下，當(dāng)其中若干參數(shù)確定后，其他未知參數(shù)也隨之確定，所以出現(xiàn)了熱力性質(zhì)圖供大家查表計(jì)算，其詳細(xì)意義見制氧技術(shù)p44。三深冷分離法制

6、氧工藝（1）制氧的流程組織制氧流程主要由制冷系統(tǒng)和精餾系統(tǒng)組成。詳細(xì)可分為十大系統(tǒng)，即空氣壓縮系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、安全防爆系統(tǒng)、氧氣壓縮輸送系統(tǒng)、加溫解凍系統(tǒng)、儀表自控系統(tǒng)及電控系統(tǒng)，重點(diǎn)講述下工藝流程的組織。1.1概述1.1.1制氧機(jī)分類制氧機(jī)的分類方法很多，按產(chǎn)品的狀態(tài)分為產(chǎn)氣氧、產(chǎn)液氧、既產(chǎn)氣氧又產(chǎn)液氧的制氧機(jī)；按產(chǎn)品種類分為單高產(chǎn)品、雙高產(chǎn)品（氧和氮）帶氬制氧機(jī)（氧、氮、氬）及全提?。ㄑ酢⒌?、氬及其他稀有氣體）；依照產(chǎn)量分為小型制氧機(jī)（小時(shí)產(chǎn)量小于1000m3/h）、中型制氧機(jī)（小時(shí)產(chǎn)量1000～10000m3/h）、大型制氧機(jī)（小時(shí)產(chǎn)

7、量大于10000m3/h）；按操作壓力分：高壓制氧機(jī)（操作壓力為20Mpa）、中壓制氧機(jī)（操作壓力為1～5Mpa）、全低壓制氧機(jī)（操作壓力0.5～0.6Mpa）；按換熱器類型分，可分為板式、管式、管板式制氧機(jī)。1.1.2制氧機(jī)的性能指標(biāo)制氧機(jī)除要達(dá)到的產(chǎn)品產(chǎn)量及純度外，還有以下的性能指標(biāo)：1單位電耗，即生產(chǎn)1m3氧氣所耗的電能，以kw·h/m379/80為單位來表示。這代表制氧機(jī)的能耗大小，是制氧機(jī)重要的能耗指標(biāo)之一。2提取率，即在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1m3原料空氣所制得的純氧量。一般計(jì)算方法為：%式中——氧氣產(chǎn)量——加工空