空氣分離塔主要包括主熱交換器、液化器、精餾塔、冷凝蒸發(fā)器等。主熱交換器、冷凝蒸發(fā)器和液化器是平板式熱交換器。它是一種新型的全鋁金屬?gòu)?fù)合隔墻換熱器。平均溫差小,熱交換效率高達(dá)98-99%。塔式設(shè)備的類型根據(jù)內(nèi)部零件進(jìn)行劃分,設(shè)置篩孔板的稱篩板塔,設(shè)置泡罩板的稱泡罩塔,堆放填料的稱填料塔。篩孔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造、塔板效率高,因此在空分精餾塔中被廣泛使用。填料塔主要用于直徑小于0.8m且高度小于7m的精餾塔。氣泡塔由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜和制造困難而很少使用。
透平膨脹機(jī)是氮?dú)獍l(fā)生器用來(lái)產(chǎn)生冷能的旋轉(zhuǎn)葉片機(jī)。它是在低溫條件下使用的燃?xì)廨啓C(jī)。透平膨脹機(jī)根據(jù)葉輪中氣體的流動(dòng)方向分為軸向流、徑向徑向流和徑向軸向流。根據(jù)氣體是否在葉輪中繼續(xù)膨脹,分為反攻和沖量。單級(jí)徑向軸向流反攻透平膨脹機(jī)廣泛用于空氣分離設(shè)備。
低溫空分制氮設(shè)備復(fù)雜,占地面積大,基礎(chǔ)設(shè)施成本高,一次性設(shè)備投資大,運(yùn)行成本高,產(chǎn)氣慢,安裝要求高,周期長(zhǎng)。低溫空氣分離制氮設(shè)備適用于大規(guī)模工業(yè)制氮,但在中小型制氮中不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于低于3500Nm3?/ h的設(shè)備,相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模比低溫空氣分離裝置的投資規(guī)模低20%-50%。