深冷分離法又稱低溫精餾法，1902年由林德教授發(fā)明。實質(zhì)就是氣液體化技術(shù)。通常采用機械方法，如用節(jié)流膨脹或絕熱膨脹等方法，把氣體壓縮、冷卻后，利用不同氣體沸點上的差異進行精餾，使不同氣體得到分離。
特點是產(chǎn)品氣體純度高，但壓縮、冷卻的能耗很大。該法適用于大規(guī)模氣體分離過程，如空氣制氧。
目前，在我國制氧量的80%是用該法完成的，經(jīng)過多年的努力，其能耗已得到很大的改善。
深冷法空氣分離原理以空氣為原料，經(jīng)過壓縮、凈化、用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點不同，通過精餾，使它們分離來獲得氮氣和氧氣。
深冷制氮的工藝流程：
1、空氣壓縮及凈化
空氣經(jīng)空氣過濾器清除灰塵和機械雜質(zhì)后進入空氣壓縮機，壓縮至所需壓力，然后送入空氣冷卻器，降低空氣溫度。再進入空氣干燥凈化器，除去空氣中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氫化合物。
2、空氣分離
凈化后的空氣進入空分塔中的主換熱器，被返流氣體（產(chǎn)品氮氣、廢氣）冷卻至飽和溫度，送入精餾塔底部，在塔頂部得到氮氣，液空經(jīng)節(jié)流后送入冷凝蒸發(fā)器蒸發(fā)，同時冷凝由精餾塔送來的部分氮氣，冷凝后的液氮一部分作為精餾塔的回流液，另一部分作為液氮產(chǎn)品出空分塔。
由冷凝蒸發(fā)器出來的廢氣經(jīng)主換熱器復(fù)熱到約130K進膨脹機膨脹制冷為空分塔提供冷量，膨脹后的氣體一部分作為分子篩的再生和吹冷用，然后經(jīng)消音器排入大氣。
3、液氮汽化
由空分塔出來的液氮進液氮貯槽貯存，當空分設(shè)備檢修時，貯槽內(nèi)的液氮進入汽化器被加熱后，送入產(chǎn)品氮氣管道。
深冷制氮可制取純度≧99.999%的氮氣。
