杜凌云(上海建安化工设计有限公司，上海 200437)

0 引言

随着近年来我国高纯气体方面的需求量越来越大，全国陆续新建很多空气分离装置。作为高纯储罐的重要配套系统,PBU系统的设计需要克服很多难点。

1 空气分离工艺简介

空气分离，即空分，是采用物理或化学手段，对空气进行分离，获得高纯度氮气、氧气以及其他稀有气体的过程。空气分离主要有深冷空分法、膜分离法和分子筛吸附法三条工艺路线。文章涉及的国外大型空分企业，采用的是深冷空分法，其核心在于利用空气中各组分的沸点不同。首先用压缩机对空气进行压缩、膨胀和降温，得到液化空气。再把液化空气通入精馏塔，使其与气体空气接触，由于气、液空气之间存在温差，两者会发生热交换。低温的液化空气中氮组分由于沸点低率先蒸发进入气相，气态空气中的氧组分由于沸点高也率先冷凝进入液相。造成气相中的氮含量越来越高，液相中的氧含量越来越高。经过如此多次循环，达成分离空气中的氮和氧的目的。同理，氩气等其他稀有气体，也是利用沸点不同，从初级液态氧气中进一步分离而来。深冷空分法是目前应用程度最广的空气分离法，其特点是产品纯度高、产量大、可附带提取氦、氖、氩、氪等其他稀有气体。

2 PBU系统的设计

2.1 PBU简介

PBU，即Pressure Build-Up，是液化气体储罐配套的一种空浴式换热器。其功能是以空气为热源，对气体进行加热。

2.2 PBU系统的工艺流程

如图1所示，当需要把储存……