空气低温分离技术发展的.doc

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1、空气低温分离技术发展的历程内容摘要：自人们发现空气以来，通过人们的努力探讨和科学实践已达到最新的现代技术，现将主要历程作一回顾，展示现代空分技术的核心，为今后发展再努力。关键词：空气成分、制冷、液化、精馏，中国空分发展，现代空分核心技术。一、空气成分的发现1、1756年我国唐朝炼丹家马和最早提出空气主要有“阳气”（氧气）组成。1769年瑞士科学家杜勒称它为“火空气”。1779年法国化学家拉瓦锡建议命名为“氧”。2、1772年，英国天科学家拉瑟福特发现氮。3、1868年，英国天文学家洛克耶在允测日全食黄色谱线时发现

2、氮。4、1894年，英国物理学家莱列和英国化学家拉姆塞发现氩。5、1898年，英国化学家拉姆塞发现氖、氪、氙气。二、制冷和气体液化1、1823年，英国科学家法拉弟用加压和冷却的方法得到液氯、液氨、液态二氧化碳等，成为世界上第一个冲破低温禁区的人。2、1852年，英国科学家焦耳和汤姆逊在科学实验中发现气体节流后温度降低，产生了著名的“焦耳汤姆逊效应，奠定了气体液化的重要基础，人们称之谓低温技术发展的第一个里程碑。3、1877年，法国凯利代特和瑞士皮克代特用压缩与预冷单级绝热膨胀液化了氧。4、1880年，德国卡尔·林

3、德博士开发了世界第一套林德技术的制冷装置。5、1885年，波兰罗勃莱金和奥斯捷尔斯基液化了空气和氮气。6、1895年，德国卡尔·林德博士利用“焦耳”—汤姆逊效应制成世界上第一台3t/d空气液化装置，建立了“林德节流液化循环”。7、1920年，法国工程师克劳特发明了活塞式膨胀机，建立了“克劳特液化循环”改善了林德的高压节流液化循环。人们称之一谓低温技术发展的第二个里程碑，并建立了“法国液化空气公司。8、1928年，德国工程师法兰克尔发明了蓄冷器，并在中型制氧机中应用为大规模气体液化和分离打下基础。9、1939年，前

4、苏联科学家卡皮查发明高效率径向流向心反击式透平膨胀机是近代各国膨胀机发展的基础，也是卡皮查低压液化循环“空分设备”发展的基础，人们称之谓低温技术发展的第三个里程碑。三、深冷法空气分离的发展历程1、1902年，德国卡尔·林德博士采用“高压节流循环”设计制造世界上第一台10m3/h单级精馏的制氧机，1903年试制成功，开辟了低温精馏空气，工业制取氧气的工艺流程。1905年设计试制成功320m3/h双级精馏的制氧机。2、1910年，法国液化空气公司设计制造成功世界第一台采用“克劳特液化循环”的中压带活塞式膨胀机50m3

5、/h制氧机。3、1914年，林德公司发明了第一台制氩装置。4、1930年，林德首创用冻结法清除空气中的水分和二氧化碳。5、1932年，前苏联拉赫曼提出将部分膨胀空气直接送入上塔参与精馏，潜上塔潜力，人们将其称之“拉赫曼原理”或“拉赫曼气体”。6、20世纪40年代，美国发明了切换式板翅式换热器。7、1952年法液空开始用低温液体槽车来替代氧气瓶代氧给用户。8、1960年，法液空通过管道输送气体给用户。9、1968年，德国林德公司开发了常温下用分子筛吸附净化空气流程，改变可逆式流程，延长板翅式换热寿命。10、1976

6、年，日本神钢3万m3/h空分设备上采用电子计算机控制。11、1978年，林德公司开发成功液氧泵内压缩流程。12、20世纪70年代末，苏尔寿公司将规整填应用于空分塔，替代了筛板塔。13、1980年，林德公司开发了分子筛净化带增压透平膨胀机的空分流程。14、1990年，林德公司制氩装置采用规整填料塔，全精馏制氩技术。15、2002年林德公司向沙特阿拉伯提供一套世界上是大的低温氧、氮分离设备，3600t/d（即105000m3/hO2）空分装置。16、目前已投运的最大空分设备是法液空生产装于南非的3550t/d·O2（

7、相当于10.35万m3/h·O2）的空分设备。17、世界上目前投运的最大制习站是南非一油一煤一气公司，有15台2300m3/h·O2以上法液空生产的空分设备，生产能力＞100万m3/h·O2。18、世界上目前投运的最大制氮站墨西哥坎塔雷尔，产量达134万m3/h·O2。四、中国空分行业的发展历程1、解放初期全国只有进口的20～200m3/h空分设备89套，总容量3415m3/h。2、1953年，哈尔滨试制30m3/h制氧机。3、1956年，杭氧试制成功12L/h液氧设备和30m3/h空分设备4、1958年，杭氧试

8、制成功3350m3/h空分设备。（第一代用铝制填料蓄冷器）5、1959年，杭氧研制成功第一台31L/h氧液化设备。7、1966年，杭氧研制成功铝钎焊板翅式换热器。8、1968年，杭氧试制成功6000m3/h低温循环空分设备。（第二代头蓄冷器）9、1971年，杭氧研制成功第一套切换式板翅式蓄冷器全低压冻结流程（第3代）的1万m3/h空分设备在鞍钢投入运行。10、1979年，