冶煉行業制氧設備工作原理
空氣分離的基本原理是利用低溫精餾法，將空氣冷凝成液體，按照各組分蒸發溫度的不同將空氣分離。雙級精餾塔在上塔頂部和底部同時獲得純氮氣和純氧氣；也可以在主冷的蒸發側和冷凝側分別取出液氧和液氮。精餾塔中空氣分離分為兩級，空氣在下塔進行第一次分離，獲得液氮，同時得到富氧液空；富氧液空被送向上塔進行精餾，獲得純氧和純氮。上塔又分為兩段：以液空進料口為界，上部為精餾段，精餾上升氣體，回收氧組分，提純氮氣純度，下段為提餾段，將液體中的氮組分分離出來，提高液體的氧純度。
冶煉行業制氧設備工藝流程
1、空氣壓縮：空氣被空壓機壓縮至0.5~0.7Mpa；
2、預冷：空氣在預冷機組中預冷到5℃~10℃，并分離水分；
3、純化：空氣在分子篩純化器中清除剩余水分、二氧化碳和碳氫化合物；
4、空氣膨脹：空氣在膨脹機中膨脹制冷以及提供裝置所需的冷量；
5、換熱：空氣在分餾塔住換熱器中與返流的氧氣、氮氣、污氮氣進行換熱，被冷卻接近液化溫度并把返流的氧氣、氮氣、污氮氣反復熱到環境溫度；
6、過冷：氮氣在過冷器中過冷節流前的液空和液氮；
7、精餾：空氣在精餾塔中進行精餾分離，在上塔頂部獲得產品氮氣，在上塔底部獲得產品氧氣。
1.1 壓縮、預冷及凈化
原料空氣進入螺桿式空氣壓縮機壓縮到0.8MPa(G)，壓縮后空氣進入空氣預冷系統把空氣冷卻到8～10℃以下。出預冷機組后的空氣進入分子篩純化系統，空氣在純化器中脫除H2O、CO2、C2H2及其它碳氫化合物，出純化器的空氣，其露點低于-65℃，CO2含量小于1PPm。
純化系統中的吸附器由二臺立式容器組成，一臺吸附器進行吸附，另一臺吸附器由來自冷箱的干燥污氮經電加熱器加熱后進行再生和冷吹，兩臺吸附器間的切換由手動碟閥定期完成，吸附劑采用13X分子篩。
1.2 空氣精餾
氧的制取：出純化系統的加工空氣分成兩路，其中大部份進入冷箱內的主換熱器，在主換熱器中被返流的產品氧氣、氮氣以及污氮等低溫氣體冷卻到接近露點。這些接近露點的空氣進入下塔，在下塔中與下塔的回流液進行熱質交換，在下塔的頂部得到純氮，在下塔底部是富氧液空。下塔回流液是由設在下塔和上塔之間的冷凝蒸發器提供的。下塔頂部的氣氮進入冷凝蒸發器冷凝成液氮，作為下塔的回流，同時放出冷凝潛熱使冷凝蒸發器另一側的液氧得到蒸發，成為上塔精餾的熱源。
出純化系統的加工空氣的另一部份，先經膨脹機驅動的增壓機增壓，然后經增壓后冷卻器以及主換熱器冷卻，進入膨脹機膨脹，膨脹后空氣送入上塔參與上塔精餾。下塔抽出的富氧液空經過冷器過冷后進入上塔，是上塔精餾的進料空氣。從下塔頂部抽出液氮，經過冷后作上塔的回流。作為上塔精餾的產品，上塔底部產出純度為98%的氧氣，上塔頂部產出氮氣。上塔產出的產品氧氣、氮氣及抽取的污氮均經主換熱器復熱后出冷箱。復熱后的污氮作為分子篩純化系統用的再生氣及冷吹氣。
1.3 冷量制取
為了把空氣分離成產品氧氣，為了平衡空分裝置的冷損，空分裝置需要制冷量。本套裝置的冷量主要是靠膨脹機產生的。出純化系統的空氣的一部份，進入由膨脹機同軸拖動的增壓機增壓，增壓后的空氣經增壓后冷卻器，主換熱器冷卻到膨脹前溫度，進入空氣軸承透平膨脹機膨脹，制取裝置所需的冷量，膨脹后空氣進入上塔參與精餾。
1.4 產品氣體
本套設備采用內壓縮工藝流程，氣態氧氣以20MPa（G）的壓力從冷箱送出，氧氣純度大于99.6%。
冶煉行業制氧設備由杭州富陽凱合空分設備有限公司自主研發、生產能力強。該套制氧機成套設備中除空氣壓縮機組進口外，其余配套的機組都有自主研發生產能力，我公司是國內較完善的空分裝置成套系統生產商。
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