制氧機(jī)的發(fā)展歷程

      制氧機(jī)是以空氣作原料，生產(chǎn)氧氣（或液氧）、氮?dú)猓ɑ蛞旱┖蜌?、?氦、氪-氙等混合氣的一種成套設(shè)備。在一般情況下，由于空氣分離設(shè)備多用來(lái)生產(chǎn)氧氣，故人們習(xí)慣地稱它為“制氧機(jī)”。
      世界上zui早生產(chǎn)制氧機(jī)的國(guó)家是德國(guó)和法國(guó)。 1901年，德國(guó)的林德公司在慕尼黑市建立低溫設(shè)備制造車間，并于1903年生產(chǎn)出*臺(tái)10平方每小時(shí)制氧機(jī)。 1902年，法國(guó)在巴黎建立空氣液化公司，繼德國(guó)之后，于1910年開始生產(chǎn)制氧機(jī)。在三十年代以前，基本上只有德國(guó)和法國(guó)生產(chǎn)制氧機(jī)。當(dāng)時(shí)制氧機(jī)主要是滿足焊接、切割用氧及化工廠所需的制氮設(shè)備。生產(chǎn)的制氧機(jī)為中、小型、其容量為2立方米每小時(shí)至600立方米每小時(shí)，品種約200種。采用的制氧機(jī)流程為高壓和中壓流程。 1930-1950年，除德國(guó)、法國(guó)外，尚有蘇聯(lián)、日本、美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家也開始生產(chǎn)制氧機(jī)。
      在此期間，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，制氧機(jī)使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，促進(jìn)了大型制氧機(jī)的發(fā)展。由于大型制氧機(jī)用于冶鎦金和合成氨工業(yè)。 1950年以后，除上述國(guó)家生產(chǎn)制氧機(jī)外，還有捷克、東德、匈牙利、意大利等。由于鋼鐵工業(yè)、氮肥工業(yè)、火箭技術(shù)的發(fā)展，氧、氮耗量迅速增加，促使制氧機(jī)向大型化發(fā)展。1957年起，10000立方米每小時(shí)制氧機(jī)相繼問(wèn)世。1967年起，據(jù)不*的統(tǒng)計(jì)，20000立方米每小時(shí)以上的大型制氧機(jī)不斷出現(xiàn)，達(dá)87套之多，zui大機(jī)組為50000立方米每小時(shí)，更大型的機(jī)組正在研制中。 20多年來(lái)，產(chǎn)品品種迅速增加，并逐步形成了系列，如西德林德公司大型制氧機(jī)有1000-40000立方米每小時(shí)典型產(chǎn)品，日本神鋼有OF型，日本日立制作所有TO型，日本氧氣公司有NR型；英國(guó)全低壓有50-1500噸/天系列產(chǎn)品等。同時(shí)，大型制氧機(jī)基本上采用全低壓流程?？傊?，制氧機(jī)的發(fā)展是一個(gè)不斷完善的過(guò)程，設(shè)備由小型、中型向大型發(fā)展；流程從高壓（200大氣壓）、中壓（50大氣壓）、高低壓向全低壓（6大氣壓）方向發(fā)展，從而使制氧機(jī)的單位電耗、金屬材料消耗降低，運(yùn)黑心周期不斷延長(zhǎng)。制氧機(jī)技術(shù)的發(fā)展情況如下： 1891年，德國(guó)林德公司在冷凍機(jī)械制造公司的實(shí)驗(yàn)室開始進(jìn)行空氣液化工作。
      1895年，林德教授利用焦耳－湯姆遜效應(yīng)制成*臺(tái)液體空氣裝置。 1901年，林德設(shè)計(jì)的*臺(tái)單級(jí)精餾塔的空分設(shè)備制成。法國(guó)克勞特發(fā)明了膨脹機(jī)，在巴黎建立空氣液化公司。 1903年，林德公司制成*臺(tái)工業(yè)性10立方米每小時(shí)的制氧機(jī)，采用高壓節(jié)流的高壓流程。 1910年，法國(guó)制成*臺(tái)采用中壓帶活塞膨脹機(jī)的中壓流程的50立方米每小時(shí)制氧機(jī)。
      1920年，德國(guó)海蘭特發(fā)明了可生產(chǎn)液氧的高壓帶膨脹機(jī)的高壓流程。 1924年，法蘭克爾建議在大型空分設(shè)備上采用金屬填料的蓄冷器代替一般的熱交換器。 1926年，法蘭克爾提出普通型式蓄冷器。 1930年，林德公司制成*臺(tái)工業(yè)規(guī)模的林德－法蘭克爾裝置，產(chǎn)量為255立方米每小時(shí)，純度為99.5%O2。 1932年，透平膨脹機(jī)*次應(yīng)用于林德－法蘭克爾裝置上，德國(guó)*次在冶金和合成氨工業(yè)中用氧。 1939年，蘇聯(lián)創(chuàng)造了率的透平膨脹機(jī)，并開始研究全低壓空分設(shè)備。 1947年，林德公司致力于全低壓工藝氧設(shè)備制造。蘇聯(lián)開始設(shè)計(jì)全低壓流程的大型工藝氧裝置。
      1949年，美國(guó)*次在29000立方米每小時(shí)制氧機(jī)上應(yīng)用板翅式換熱器。 1952年，奧地利使用純氧頂吹大轉(zhuǎn)爐煉鋼，促使冶金用氧劇增。 1955年，美國(guó)大力發(fā)展導(dǎo)彈，消耗大量液氧作為助燃劑。
      1957年，*臺(tái)自動(dòng)操作的120噸/天制氧機(jī)制成。 1960年，日本完成了10000立方米每小時(shí)99.6%O2和10000立方米每小時(shí)99.99% N2的雙高純度的大型全低壓設(shè)備。 1972年，法國(guó)制成世界上zui大容量的純氧空分設(shè)備，1700噸/天O2和1500噸/天N2.