氩馏分

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气体深冷分离工:冶金气体深冷分离工(最新版)

气体深冷分离工:冶金气体深冷分离工(最新版)

气体深冷分离工:冶金气体深冷分离工(最新版)1、填空题主冷温差一定时,下塔压力随氧纯度降低而()。

正确答案:降低2、填空题上塔回流比减少,则氮气纯度将()。

正确答案:降低3、问答题简述水冷塔的工作原理?正确答案:水(江南博哥)冷塔是一只混合式换热器,水从塔顶部喷淋向下流动,污氮自下而上向上流动,二者直接接触即传质又传热是一个复杂的过程。

一方面由于水的温度高于污氮的温度,就有热量直接从水传给污氮,使水得到冷却。

另一个方面,由于污氮比较干燥,所以水的分子能不断蒸发扩散到污氮中去,而水蒸发要吸收气化潜热,从水中带走热量,使水的温度不断降低,污氮吸湿是使水降温的主要因素。

4、单选如果氮气取出量过大,则氮气纯度将()。

A.提高B.不变C.降低D.无法确定正确答案:C5、填空题空气通过膨胀机后温度()。

正确答案:降低6、单选吸附过程包括()。

A.化合过程和物理过程B.化学过程和物理过程C.化合过程和化学过程D.以上都不对正确答案:B7、填空题氩馏分一般要求含氧量为()左右。

正确答案:90%8、单选若氩馏分含氧量过高会()。

A.粗氩塔II热负荷增加B.氩提取率增加C.容易氮塞D.粗氩塔II回流比减少正确答案:A9、单选当主冷温差一定时,下塔压力随液氧纯度的降低而()。

A.升高B.降低C.不变D.无法确定正确答案:B10、单选分子筛吸附二氧化碳的过程属于()。

A.化合过程B.化学过程C.物理过程D.以上都不对正确答案:C11、填空题在混合物中,某组分的饱和蒸汽压的大小与()、该组分的挥发性和该组分的浓度有关。

正确答案:饱和温度12、填空题()膨胀机增压比可以使气体通过膨胀机前后的温差增大。

正确答案:提高13、问答题影响氧产量的原因?正确答案:(1)加工空气量不足。

(2)设备阻力增加。

(3)主冷换热不良。

(4)氮平均纯度过低。

14、单选?膨胀机的单位制冷量下列因素有关:()。

(1)机前压力(2)机前温度(3)机后压力(4)膨胀机效率。

无氢制氩快速恢复总结(高晓宁)

无氢制氩快速恢复总结(高晓宁)

无氢制氩快速恢复总结(高晓宁)一、无氢制氩流程特点高纯氩(O2≤2PPm,N2≤3PPm)的制取,第五代制氧机以前的流程采用加氢除氧制氩流程,即从上塔抽取含氩10%左右的氩馏分进入粗氩塔进行精馏分离,在塔的顶部得到含氧<3%的粗氩气,经过氩换热器复热后出冷箱,再经过氩净化系统加氢除氧,干燥,得到含氧≤2PPm 的工艺氩气,然后再回冷箱内氩换热器冷却,进入精氩塔除氮,在底部获得高纯液氩。

氩馏分为什么不能经过筛板塔精馏直接获得含氧≤2PPm粗氩气呢?这是因为氧、氩沸点接近,分离困难。

理论计算需要180块以上塔板,而筛板塔的阻力较大,每块约300Pa,若采用筛板塔,则阻力达到50KPa,而氩馏分抽口处压力无法克服这一阻力,所以只能采用56块塔板的粗氩塔生产粗氩气,引出冷箱外加氢除氧,再回到冷箱内精氩塔除氮,这种流程氩提取率低,工艺复杂,安全性差。

填料塔在深冷制氧中的应用,给空分工艺带来一次革命,尤其在制氩方面,由于规整填料阻力只有筛板塔的1/5~1/6,相当于180块理论塔板的填料塔阻力只有11 KPa左右,氩馏分可通过填料塔直接精馏到含氧≤2PPm,实现无氢制氩,该流程工艺简单,操作简单,负荷调节范围大,缺点是塔身较高(约60米高,分成两段,靠循环氩泵连接)。

无氢制氩投运时间较加氢制氩投运时间长,这时因为加氢制氩制取粗氩只经过56块塔板的粗氩塔精馏,获得含氧<3%的粗氩气,而加氢除氧是化学反应,瞬间完成,所以从抽取氩馏分开始到投精氩塔产生精液氩,时间较短,大约八小时,另外虽然筛板塔每块塔板持液量较大,但粗氩塔塔板数少,总持液量少,所需冷量也较少。

而无氢制氩的填料粗氩塔相当于180块理论塔板,要把氩馏分精馏成含氧≤2PPm的粗氩气,所需时间相对很长,另外粗氩塔约60米高,总持液量很大,这样投运粗氩塔所需冷量也很大。

无氢制氩初次投氩,一般从抽取氩馏分开始到投精氩塔产生精液氩所需时间48小时左右。

二、无氢制氩短时停运的影响及处理无氢制氩停运原因有:发生氮塞,粗氩冷凝器不工作;氩泵故障或氩泵出口调节故障阀,使粗氩I、II塔连接中断;空分系统临时停车。

空分设备系统操作中的物料平衡(优.选)

空分设备系统操作中的物料平衡(优.选)

空分设备系统操作中的物料平衡1低温精馏原理精馏就是同时并多次地运用部分汽化和部分冷凝的过程,使低沸点的组分(如空气中氮)的不断地从液相蒸发出去,同时使高沸点的组成(如空气中的氧)不断地从气相中冷凝到液相中来,最终实现两种组分的分离过程。

精馏的过程就是气液相物流在塔内的热、质交换,最终使各组分沿塔高度气、液相浓度分布发生变化的过程。

精馏工况就是建立在各类物流在精馏塔系统内多次循环下的气液相平衡、物料平衡以及能量平衡等动态平衡的基础上的。

2空分设备操作物料平衡分析2、1进塔空气量与氧气产量由式(3)可知;当加工空气量及产品的含氧量一定时,氧气产量与氮气纯度有关。

氮气中含氧量越低,氧气产量就越高。

所以在生产中,不仅要注意氧气纯度,还应注意调整氮气纯度。

当氮气中氧纯度及加工空气量不变时,提高产品氧的纯度,则会降低产品氧产量。

因此,在操作中,可以用产量的变化来调整产品的纯度。

由于在正常生产中,氧气纯度和平均氮气纯度要求不变,在一定的氧提取率下,可以直观地得出进塔空气量和氧气产量之间的关系。

2、2空气量与氩馏分氩馏分是连接主塔与氩馏塔的重要物流,影响其组分的因素很多。

粗氩塔中主要是进行氧、氩分离,如果我们把氩馏分看成是氧、氩的二元混合物,那么在粗氩塔的底部进料处,当氩馏分和回流液处于相平衡时,在氧一氩二元相图上操作线的斜率最小,所需理论塔板数达到无穷多,此时回流数为最小回流数,相应回流比为最小回流比。

在粗氩的组分浓度、氩馏分浓度一定的情况下,我们可以计算出最小回流比,从而确定工作回流比。

2、3液空纯度与氩馏分液空纯度与液空量对上塔精馏工况有显著的影响,因此液空纯度对氩馏分的质量也有密不可分的联系。

下塔液空含氧量降低,使上塔的原料液质量变差,在上塔结构参数与等效塔板效率不变的情况下,增加了上塔分离的负担,因为其分离能力是有限度的,带来的结果是氧气纯度的下降,同时氩馏分中的氮含量增加;反之,下塔液空含氧量太高,使上塔提馏段中氧含量升高,致使氩馏分含氧量升高;同时因为液空还是粗氩塔冷凝器的冷源,其温度升高,不利于冷凝器工作,上塔氮气纯度下降。

空气低温分离技术发展的历程一份非常好的专业资料,有很好的参考价值】

空气低温分离技术发展的历程一份非常好的专业资料,有很好的参考价值】

空气低温分离技术发展的历程内容摘要:自人们发现空气以来,通过人们的努力探讨和科学实践已达到最新的现代技术,现将主要历程作一回顾,展示现代空分技术的核心,为今后发展再努力。

关键词:空气成分、制冷、液化、精馏,中国空分发展,现代空分核心技术。

一、空气成分的发现1、1756年我国唐朝炼丹家马和最早提出空气主要有“阳气”(氧气)组成。

1769年瑞士科学家杜勒称它为“火空气”。

1779年法国化学家拉瓦锡建议命名为“氧”。

2、1772年,英国天科学家拉瑟福特发现氮。

3、1868年,英国天文学家洛克耶在允测日全食黄色谱线时发现氮。

4、1894年,英国物理学家莱列和英国化学家拉姆塞发现氩。

5、1898年,英国化学家拉姆塞发现氖、氪、氙气。

二、制冷和气体液化1、1823年,英国科学家法拉弟用加压和冷却的方法得到液氯、液氨、液态二氧化碳等,成为世界上第一个冲破低温禁区的人。

2、1852年,英国科学家焦耳和汤姆逊在科学实验中发现气体节流后温度降低,产生了著名的“焦耳汤姆逊效应,奠定了气体液化的重要基础,人们称之谓低温技术发展的第一个里程碑。

3、1877年,法国凯利代特和瑞士皮克代特用压缩与预冷单级绝热膨胀液化了氧。

4、1880年,德国卡尔·林德博士开发了世界第一套林德技术的制冷装置。

5、1885年,波兰罗勃莱金和奥斯捷尔斯基液化了空气和氮气。

6、1895年,德国卡尔·林德博士利用“焦耳”—汤姆逊效应制成世界上第一台3t/d空气液化装置,建立了“林德节流液化循环”。

7、1920年,法国工程师克劳特发明了活塞式膨胀机,建立了“克劳特液化循环”改善了林德的高压节流液化循环。

人们称之一谓低温技术发展的第二个里程碑,并建立了“法国液化空气公司。

8、1928年,德国工程师法兰克尔发明了蓄冷器,并在中型制氧机中应用为大规模气体液化和分离打下基础。

9、1939年,前苏联科学家卡皮查发明高效率径向流向心反击式透平膨胀机是近代各国膨胀机发展的基础,也是卡皮查低压液化循环“空分设备”发展的基础,人们称之谓低温技术发展的第三个里程碑。

氩产量偏低的原因分析及对策

氩产量偏低的原因分析及对策

氩产量偏低的原因分析及对策孙全海(扬子石化烯烃厂空分车间,南京大厂区,210048)摘要:针对扬子20000m 3/h 空分设备在原MPC 控制下氩产量偏低这一事实,利用汽液相平衡和相对挥发度的概念,分析指出了造成氩产量偏低的主要原因是氩馏分中的氩含量过低,提出应将氩馏分中的氩含量提高至10×10-2以上。

通过更改MPC 的控制策略和数据,使得氩提取率达到了90×10-2的设计指标,年经济效益500万元以上。

图1表2参2。

关键词: 空分设备 氩产量 分析 MPC1 问题的提出扬子20000m 3/h 空分设备是我公司从美国Praxair 引进的,它采用的是膨胀空气进下塔的内压缩流程,上塔和氩塔使用了规整填料塔,利用全精馏的方法从空气中提取氩产品。

一般来说,采用上述几种先进技术的空分设备应当可以得到较高的氩提取率。

但实际上,这套空分设备在原MPC 控制下的氩提取率尚不到60×10-2,远低于90×10-2的设计指标。

氩在空气中的含量虽不多(0.932×10-2),扬子各化工生产装置也不需要用氩,但它是一种较有价值的产品,在当今的气体市场上一直供不应求。

因此,如果能设法将氩提取率提高至接近或达到设计指标,增加这种副产品的产量,则其经济效益是很明显的。

而本文通过计算和分析认为,只要对原运行工况作某些调整,达到90×10-2左右的的氩提取率是完全可能的。

2 对原运行工况的分析2.1 氩系统简介扬子20000m 3/h 空分设备氩塔示意图见图1所示。

从空分设备上塔的下部抽出几乎不含氮的氧氩混合气体(氩馏分)进入氩塔底部,并在氩塔内的上升过程中被塔内回流液体精馏掉几乎所有的氧,上升气体在到达氩塔顶部时其氧含量只有1×10-6左右。

氩塔顶部的气体在进入氩冷凝器被冷凝成液体后,全部送入氩塔作为氩塔精馏的回流液体,液氩产品由离塔顶数级的位置取出。

空分装置氩气回收器的研究

空分装置氩气回收器的研究

空分装置氩气回收器的研究蒋旭;厉彦忠【摘要】氩气广泛应用于工业生产领域,在大气当中含量较少,一般通过深冷分离获得。

氩气在应用过程中先将液氩产品贮存在低温贮槽内,然后通过液体泵或自增压加压气化后使用。

由于低温贮槽与环境存在换热,导致部分氩气泄漏,造成了一定量的损失。

为了回收这部分泄漏的氩气,研发了氩气回收器,其通过液氮冷源将贮槽蒸发氩气液化回收,然后再回到贮槽,实现了最大限度地提高氩的利用率目的,发挥较大的经济效益。

%Argon is widely used in the field of industrial production.The content of argon in atmosphere is less, which is generally obtained by cryogenic separation.Normally, liquid argon products are stored in cryogenic tanks and being pres-surized and vaporized for use.However, due to heat transfer between cryogenic tanks and environment, parts of argon are e-vaporating cause to a certain loss.For purpose of recovering the evaporated argon, the argon recoverer is researched.It liq-uefies the evaporated argon through liquid nitrogen cold source, after which the liquefied argon is back to the tank.According to the operation of the existing plants, this device has been applied successfully.It maximizes the utilization rate of argon.【期刊名称】《真空与低温》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P179-182)【关键词】空分装置;氩气;回收器;研究【作者】蒋旭;厉彦忠【作者单位】中空能源设备有限公司,浙江杭州310051;西安交通大学能动学院,陕西西安 710049【正文语种】中文【中图分类】TB650 引言氩气是目前工业上应用很广的稀有气体。

关于全精馏制氩设备中粗氩塔的操作

关于全精馏制氩设备中粗氩塔的操作

关于全精馏制氩设备中粗氩塔的操作1、前言随着企业的改革和空分技术的进步,我厂把原有的两台第四代流程的3200空分设备改造成具有第六代流程特点的空分设备。

而第六代空分的显著特点就是全精馏制氩,所以粗氩塔的操作非常重要。

现我把粗氩塔的操作做简单的介绍。

2、设备简介我厂现有的设备有:杭州制氧机厂产KDON4500/9000型KDON6000/13000-XX型KNON12000/26000型分子筛全精馏制氩的空分系统各一套。

3、氩馏分的成分分析在制氧机生产过程中,氩馏份是制取粗氩的原料气。

氩馏份由Ar、O2和N2三种气体组成。

氩在上塔的分布是有规律的。

在上塔的提馏段(液空进料口以下)将形成一个氩富集区,最高氩含量约可达到15%,既然它是制取粗氩的原料气,那么氩含量应该越高越好。

但是,氩馏份中Ar含量增高的同时,N2含量也会增高;而N2含量的增高,会破坏粗氩塔的正常工作。

所以,必须控制好它的成分组成。

根据设计计算,氩馏份的最佳组成是Ar:9%~10%;O2:90%上下;N2≤0.06%。

4、粗氩塔的工作原理粗氩塔实际上是一个分离氧、氩的精馏塔。

由于氧、氩的沸点接近,分离较困难,氩馏中约有三分之二的氩被洗涤下来,同时,氩馏分从下部进入,底部液体中含氩量很高,它又回到上塔参于精馏,因此氩馏分只有一小部分作为粗氩产品,氩馏分量需为粗氩量的30~35倍,说明粗氩的氩提取率很低。

另外,氧、氩的挥发度均接近于1。

因此分离氧、氩的需要的塔板数很多,粗氩塔的工作阻力较高。

例如筛板粗氩塔的阴力为16~20KPa;规整填料粗氩塔的阻力约为15Kpa。

因此粗氩塔精馏工况是否正常对氩的产量和纯度影响很大。

5、粗氩冷凝器粗氩冷凝器与主冷凝蒸发器比较,在结构上有相似之处。

只是粗氩冷凝器侧的介质是液空,冷凝侧的介质是粗氩一。

粗氩获得冷量被冷凝,同时液空被蒸发。

在蒸发侧的液空,是以一定的循环倍率在其通道内流动,即在通道内有大量液空在循环流动,加热汽化的只占小部分。

空分设备制氩系统氮塞的处理和预防措施

空分设备制氩系统氮塞的处理和预防措施

空分设备制氩系统氮塞的处理和预防措施摘要:空分设备将空气当作原料,在压缩循环系统中将其进行深度冷冻,并改变空气的状态,使其转换成液态,进行精馏处理,使其在液体状态下分离出氧气、氮气及氩气等稀有气体。

空气中的各个气体成分具有广泛的用途,可以用作冶金技术、煤化工、氮肥、专业气体供应等领域。

但是在空分设备的制氩系统中常会出现氮塞现象,使空分设备出现故障,影响工作效率。

因此,应当对制氩系统氮塞发生的原因详细分析,并找到合理的处理方法及预防措施。

本文针主要对空分设备制氩系统氮塞的处理和预防措施进行详细阐述。

关键词:空分设备;制氩系统;氮塞;处理;预防措施引言空分设备中的系统体系庞大,需要经过多个工作系统才能将空气中的各类气体准确分离。

其中包括压缩系统、预冷系统、纯化系统、换热系统、产品送出系统、膨胀制冷系统、精馏塔系统、液体泵系统、产品压缩系统。

每个工作系统都会有不同的作用及工作原理。

在制氩系统中,主要针对空气中的氩气分离提取,并保证氩气的纯度。

若氩气系统中的氮气含量超标,则会产生氮塞现象,产生严重的设备系统故障,影响设备继续运转,因此了解制氩系统氮塞发生原因是十分重要的。

1制氩系统流程在空气分离设备的制氩系统中,具有较多的工艺流程。

在上塔中采用了规整填料塔,并在精馏工作中针对氩气、氧气及氮气采用了全精馏无氢的流程及设备。

同时在空分工作中还需将空气进行液化循环等一系列操作,为了保证各环节的工作质量,要借助全低压常温分子筛吸附净化、增压透平膨胀机等各种工作系统完成。

空分设备的工作效率可在一小时内进行7500m3的空气转换,在制氩系统中,将上塔中抽出的氩馏分气体共有7500m3,结合空气气体含量并进行设备的热质转换,其中的氩气含量达到7%~10%。

而氮含量应小于0.06%,经过粗氩塔的初步分离,对于粗液态氩气进行加压,使循环氩泵的压力值到达0.81Mpa左右,并将其传入粗氩上塔,使其回流,而剩下的185m3/h的粗氩气则在粗氩液化气中液化,并继续实施精馏。

氩气知识

氩气知识

氩气是一种无色、无味的惰性气体,分子量39.938 ,分子式为Ar ,在标准状态下,其密度为 1.784kg/m3。

其沸点为-185.7℃氩是目前工业上应用很广的稀有气体。

它的性质十分不活泼,既不能燃烧,也不助燃。

在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门,对特殊金属,例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时,往往用氩作为焊接保护气,防止焊接件被空气氧化或氮化。

在金属冶炼方面,氧、氩吹炼是生产优质钢的重要措施,每炼1t钢的氩气消耗量为1~3m3。

此外,对钛、锆、锗等特殊金属的冶炼,以及电子工业中也需要用氩作保护气。

在空气中含有的0.932%的氩,沸点在氧、氮之间,在空分装置上塔的中部含量最高,叫氩馏分。

在分离氧、氮的同时,将氩馏分抽出,进一步分离提纯,也可得到氩副产品。

对全低压空分装置,一般可将加工空气中30%~35%的氩作为产品获得(最新流程已可将氩的提取率提高到80%以上);对中压空分装置,由于膨胀空气进下塔,不影响上塔的精馏过程,氩的提取率可达60%左右。

但是,小型空分装置总的加工空气量少,所能生产的氩气量有限,是否需要配置提氩装置,要视具体情况确定。

氩气为惰性气体,对人体无直接危害。

但是,如果工业使用后,产生的废气则对人体危害很大,会造成矽肺、眼部损坏等情况。

虽然是惰性气体,同时也是窒息性气体,大量吸入会产生窒息。

生产场所要通风,并且,从事与氩气有关的技术人员,每年定期进行职业病体检,确保身体健康。

氩本身无毒,但在高浓度时有窒息作用。

当空气中氩气浓度高于33%时就有窒息的危险。

当氩气浓度超过50%时,出现严重症状,浓度达到75%以上时,能在数分钟内死亡。

液氩可以伤皮肤,眼部接触可引起炎症芬兰科学家合成惰性气体元素氩化合物新华社伦敦8月25日电(记者王艳红)芬兰赫尔辛基大学的科学家在24日出版的英国《自然》杂志上报告说,他们首次合成了惰性气体元素氩的稳定化合物——氟氩化氢,分子式为HArF。

空分装置粗氩塔投用及氮塞处理

空分装置粗氩塔投用及氮塞处理

空分装置粗氩塔投用及氮塞处理摘要:空分设备循环水电导率超标的原因很多。

如果电导率超过标准,可能有一个或多个原因。

通过分析和适当的措施,一个离子交换器产生水的能力是原始离子的两倍。

而循环水的电导率控制在不超过3000μcm/cm。

这不仅降低了软化器再生时NaCL的用量,还减少了离子交换树脂的补充量,从而节约了设备维护材料的成本。

关键词:分装置;粗氩塔投用;氮塞;粗氩馏分;原因分析;操作调整;注意事项引言原始氩冷凝器底部的原始氩液体通过蠕动管道进入精炼的氩塔顶部,作为回流流体的一部分。

作为热源,在下一个塔的顶部安装有0.43 MPa氮的精炼氩汽化器,安装在精炼氩塔的底部,以上升蒸汽的形式蒸发下面的精炼氩液体。

顶部安装了一个精炼氩冷凝器,其下一列液氮作为冷源,上升蒸汽凝结成液体,用作精炼氩塔的主要回流液体,用于整流。

精制的氩电容器的氩侧上部含高氮量的气体通过E751加热器后泵送,下部含氧量小于2×10-6、含氮量小于3×10-6的液体氩产物进入液体氩储罐。

1、氩系统氮塞的简介氮气塞是影响空分设备氩气生产系统稳定运行的最常见缺陷。

氮气堵塞是由于多余的氮气与氩气馏分一起进入氩气生产系统的一些原因,从而减小了粗氩气冷凝器热交换侧之间的温差,使得氩气侧的气体无法液化。

积累的氮气占用了粗氩冷凝器的换热面积,导致粗氩冷凝器无法正常工作,严重影响了氩气生产系统的正常运行。

在粗氩塔正常运行期间,有时粗氩塔的电阻会突然下降,并且粗氩组分也会发生变化,导致粗氩含量降低,甚至粗氩塔的氧含量也增加。

如果粗氩塔发生氮气堵塞,轻氩将影响纯氩产量,重氩将停止工作,影响氩气开采设备的正常运行,给企业造成很大的经济损失。

氮污染严重,甚至影响主塔的运行状态和空分设备的正常运行,严重影响企业的经济利益。

2、空分装置及粗氩塔系统概况2.1空分装置流程空分装置的生产原理主要是利用空气中各组成部分的不同挥发性,通过低温整流将空气冷凝成液体,然后分离氧气、氮气和氩。

粗氩塔氮塞的原因及处理方法

粗氩塔氮塞的原因及处理方法

在这套空分设备中,3.OMPa氧气经调节阀FVl510A直接送给用户。为了保证工况稳定,设置了1个氧气放空阀FVl510B,这两个阀门无采用流量自动调节。FVl5IOA流量设定值为35000m3/h,FV1510B流量设定值为34300n13/h,当管网压力高、氧气送出量低于34300m3/h时,FV1510B自动打开;氧气送出量高于34300m3/h时,FVl510B会自动关闭。
2.2.2处理措施
由于氩馏分氧含量变化主要是由分子筛吸附器升压使进入主塔的空气量减少和高压机导叶调节引起的,一方面调整空压机导叶流量调节的PID参数,使空压机导叶开关速度变小,从而使进入主塔的空气量波动较小,减少对主塔工况的影响。另外一方面,增加一个空压机导叶自动调节控制AUTO1290,在分子筛切换时,空压机导叶自动开大一个角度(4°),保证进入空分的空气量维持稳定。
2.3.2处理措施
为了减少变工况调整中分子筛切换对氮塞的影响,在操作中选择在分子筛处于加热状态时进行变工况调整,由于分子筛加热和冷吹约需要l小时50分钟,这样我们在变工况操作的过程中,不会出现分子筛切换,减少了切换引起的氮塞。另外,根据实际操作来看,变工况操作中,虽然膨胀量设计是串级控制,应能够根据产品的变化自动调整膨胀量,但是在实际操作中,膨胀量调节滞后,从而引起主塔回流比发生变化,氩馏分氧含量降低,引起氮塞。因此我们在变工况操作中,规定对膨胀量严格监控,根据工况的变化对膨胀量进行适当人工控制,当一切稳定后,仍然进行膨胀量串级控制。通过以上两个措施,减少了变工况调整引起的氮塞故障。
2.2.1引起粗氩塔氮塞的机理
分子筛纯化系统切换时,进入主塔的空气量会发生波动,从而影响
氩馏分氧含量。在分子筛吸附器升压过程中,进人主塔的空分量会减少3500m3/h,由于空压机导叶采用流量自动调节,空压机导叶会开大,使进入主塔的空气量达到正常。在两组分子筛吸附器升压结束时,进人主塔的空气量高于正常值较多,空压机导叶关得比较快,由于流量测量滞后,导叶关得开度小于正常值,使进入主塔的空气量减少,从而造成氩馏分氧含量降低,氩馏分氮含量增加,引起粗氩塔氮塞。

氩馏份的组成与氧产量的关系

氩馏份的组成与氧产量的关系

众所周知,改变氩馏份的组成关系最直接有效的办法是调整主冷热负荷,这里我们简单分 析一下几种调节氩馏份的方法和特殊情况下氩馏份组成与氧产量的关系。
主冷凝蒸发器是联系上、下塔的纽带,主冷液面的稳定是反映装置冷量平衡的标志。简单 的说,主冷液面下降,说明冷量不足,同样主冷液面上升,说明冷量过剩。不管液面升高还是降 低这些都不利于制氧机的正常工作。在这里我们重点讨论一下主冷液面过高对氩馏份的影响。
以上我们讨论的几种调节方法,虽然原因不一样。对氩馏份中组分比例变化决定性因素不
一样,但都可以用主冷实际蒸发量与产量的关系来进行分析,它的好处在于: (1)基本能抓住本质,避免一些表面因素影响; (2)与氩馏份的控制相比发现,氩馏份组成发生了变化再作调整有一定的提前性; (3)对参数要求比较简单在我们操作中都能够找到,从而避免操作失误。
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对于氩系统来说,氩馏份的氧、氮含量是其运行中最重要的两个参数。氩馏份中氧、氮、氩
三者的比例将直接影响到粗氩塔冷凝器的温差,影响到粗氩塔的回流比和阻力,最终影响到氩 的提取率。三者的比例关系不台理或比值频繁变化,都将影响到氩系统的高效稳定运转。 二、分析与措施 1.主冷液面的调整 若要保证氩系统的工作稳定,即氧、氮、氩比值合理(含氩8—12%、含氧88—92%、含氮小 于0.1%),就必须要保证上塔工况稳定,因为上塔工况的变化将直接影响到氩在塔内的分布。 经验证明,当氧纯度变化0.1%时,氩馏分中的氧含量将变化O.8一1.0%(特殊情况下除外),氩 馏份中的氩含量是随着氧浓度的提高而降低。而氧纯度的改变很大程度上取决与主冷的实际 蒸发量与氧产量的关系。 在正常情况下: (1)主冷氧蒸发量的改变量大于氧产量的改变量时,氧气纯度上升,氩馏份中的氧含量上 升; (2)主冷氧蒸发量的改变量等于氧产量的改变量时,氧气的纯度不变,氩馏份中氧含量基 本稳定; (3)主冷氧蒸发量的改变量小于氧产量时,氧气的纯度下降,氩馏份中的氧含量下降。

氩产量不达标的原因分析及调整方法

氩产量不达标的原因分析及调整方法

碰胁m3/h
99.7%02 ≤lOppm(h
10pgn02
≤2弭Ⅲ如≤3ppmN2
≤2ppm02 3ppmN2
2cOrn3/h
这四台制氧机分别投入运行以后,在加工空气量最大,且工况稳定时氩的最大产量为 600m3/h,此时氩的提取率不足60%。而在一般情况下,产量仅为500。600m3/h,距氩提取率 75%的设计指标有很大差距,影响了公司的经济效益。 2对运行工况的分析 (1)制氩系统流程简介 从上塔的中下部抽出约24670m3/h,含氩7—10%,含氮量小于O.06%的氩馏份,经粗氩塔初 步精馏制得含氧小于2ppm的工艺氩,再进入精氩塔中,精馏除去其中的氮组份,使含氮量小于 3ppm,得到产品液氩。大部分液氩进入贮槽贮存外,小部分经中压液氩泵加压2.5MPa,在换热 器中汽化回收冷量后送入用户管网。流程简图如图1所示。 (2)以9’制氧机的运行工况与设计工况进行对比分析: 为方便比较,使用稳定运行状态下,加工空气量、氧、氮产品产量均为(或接近)设计值时的 实际运行参数,见表2所列。
纯度ppmO
≤lO 2~15
力姗
25680
5.0—7.0
注:表中的流量单位为矗,h,液体的流量为折合气体的流量。
由表中的参数对比可知,实际运行工况中的 氩馏份浓度远低于设计值,氧产品纯度则高于设 计值,正是氩馏份浓度过低制约了氩产量的提高。 (3)氩馏份浓度与氩产量关系的分析 如图2示,设氩馏份的流量为V,氩馏分中氩 含量YA;塔底回流液流量为L,氩含量XA;产品液 氩流量为D,氩含量XD。则很明显有以下两个物 料平衡方程式:
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空分制氧工艺流程1

空分制氧工艺流程1

第一章空分设备工艺流程第一节空气分离设备术语在学习空分设备基本知识之前,我们先来了解空分设备上使用的一些术语。

一、空气分离设备术语基本术语1、空气存在于地球表面的气体混合物。

接近于地面的空气在标准状态下的密度为1.29kg/m3。

主要成分是氧、氮和氩;以体积含量计,氧约占20.95%,氮约占78.09%,氩约占0.932%,此外还含有微量的氢及氖、氦、氪、氙等稀有气体。

根据地区条件不同,还含有不定量的二氧化碳、水蒸气及乙炔等碳氢化合物。

2、加工空气指用来分离气体和制取液体的原料气。

3、氧气分子式O,分子量31.9988(按1979年国际原子量),无色、无臭的气体。

在标2准状态下的密度为1.429kg/m3,熔点为54.75K,在101.325kPa压力下的沸点为90.17K。

化学性质极活泼,是强氧经剂。

不能燃烧,能助燃。

4、工业用工艺氧用空气分离设备制取的工业用工艺氧,其含氧量(体积比)一般小于98%。

5、工业用气态氧用空气分离设备制取的工业用气态氧,其氧含量(体积比)大于或等于99.2%。

6、高纯氧用空气分离设备制取的氧气,其氧含量(体积比)大于或等于99.995%。

7、氮气分子式N,分子量28.0134(按1979年国际原子量),无色、无臭、的惰性气体。

2在标准状态下的密度为1.251kg/m3,熔点为63.29K,在101.325kPa威力下的沸点为77.35K。

化学性质不活泼,不能燃烧,是一种窒息性气体。

8、工业用气态氮用空气分离设备制取的工业用气态氮,其氮含量(体积比)大于或等于98.5%。

9、纯氮用空气分离设备制取的氮气,其氮含蓄量(体积比)大于或等于99.995%。

10、高纯氮用空气分离设备制取的氮气,其氮含蓄量(体积比)大于或等于99.9995%。

11、液氧(液态氧)液体状态的氧,为天蓝色、透明、易流动的液体。

在101.325kPa压力下的沸点为90.17K,密度为1140kg/m3。

空气设备氩馏分流量影响因素及调节方法概述

空气设备氩馏分流量影响因素及调节方法概述
3.2 粗氩冷凝器冷凝侧 将进入粗氩塔氩馏分氩含量等进行改变,就会导致粗氩冷 凝器出现热负荷比较大,为了避免在使用过程中出现氮塞,所 以需要对粗氩冷凝器冷凝侧氮气的含量进行控制。对于氩馏分含 量、气态粗氩氮含量的调节方法,也是同样适用与外压缩、内压 缩流程的空分设备中的。将粗氩冷凝器冷凝侧抽取出的气态粗氩 流量进行改变,就会导致粗氩冷凝器对于热负荷变小,对于气态 的粗氩来讲其中含有的氧氮氩量对于气态的粗氩流量调节起到了 一定限制,所以氩馏分流量的有效调节氛围就会比较小,能够在 运行的过程中进行控制,此方法的使用也可以应用在外压缩、内 压缩流程的控分设备中,有效实现对流量的较小幅度调节[3]。
2 上塔精馏工况 2.1 氧气流量与液氧产品产量 想要将氧气外压缩的空分设备上塔升蒸汽流量进行直接的改 变,相应的氩馏分流量是会产生一定的变化的。针对液氧内压 缩流程的改变,也就是设备主冷蒸发侧抽取液氧流量,实现对 氧气外压缩流程空分设备的主冷抽取液氧产量,就会导致主冷 蒸发侧液氧蒸发量出现较大变化,最终导致氩馏分流量产生变 化。在对氧气外压缩流程的空分设备氧气流量进行调节时,上 塔提馏段的氩馏分抽口位置出现的上升蒸汽流量变化是非常的
前言 在空分设备的粗氩塔中,氩馏分是由主塔抽取的粗氩为原
料气进行提纯。气态的蒸馏分会在空分设备的上塔提馏段氩富 区进行抽取,进入到粗氩塔将其看作上升的蒸汽参与到精馏的 过程中,空分设备的主塔中精馏工况出现变化,对于氩馏分流 量的影响是比较大的。使用有效的氩馏分流量调节方法,可以 将空分设备开车到粗氩塔投运的时间进行缩短,从而保障空分 设备能够有着正常稳定的运行工况。
2.2 低压膨胀空气流量 在氧气外压缩流程的空分设备使用中,低压的膨胀空气过 去是可以进行入到上塔中参与精馏的,并且同时还能够为空分 设备的使用提供制冷量。想要将低压膨胀空气流量进行改变, 就会使在进入下塔参与精馏的空气流量与主冷液位之间发生变 化,当主冷蒸发侧液氧蒸发量出现变化时,主冷液氧是会发生 波动的。针对低压膨胀空气流量的调节,需要将上塔提馏段的 上升蒸汽流量不断地将变化幅度减小,促使氩馏分流量的运行 值波动小容易受到控制。针对低压膨胀空气流量的调节方法使 用,并不适用于氧气外压缩流程的空分设备正常运行状态对氩 馏分流量开展调节[2]。

氩馏分高的原因

氩馏分高的原因

氩馏分高的原因
1. 主冷的液位是不是偏低啦?就像水池水少了,那氩馏分可不就容易高嘛!比如上次我们厂就出现了这种情况。

2. 氧气产量调得太高了吧!这就好比用力拉橡皮筋,拉过头了,氩馏分能不高嘛!我记得有一回就是这样。

3. 上塔的压力是不是不太对呀?这就跟人血压不正常似的,会出问题呀,氩馏分不就高起来了,我们遇到过类似情况呢。

4. 精馏工况是不是不稳定呀?就好像船在海上晃悠,那氩馏分能稳定才怪呢!之前就有这样的事儿。

5. 进塔的空气量是不是有变化呀?这就像给车加油忽多忽少,那氩馏分能不受到影响嘛!我就碰到过这种情况哟。

6. 氮塞是不是发生啦?这可就像交通堵塞一样,会让氩馏分变高的呀!我们厂之前就遭遇过氮塞导致氩馏分高。

7. 氩系统的调节是不是没做好呀?就像跳舞没跟上节奏,那氩馏分可不就高了,有次我们就是这样。

8. 设备是不是有点小毛病呀?好比人有点不舒服,就容易出状况,氩馏分高可能就是表现之一啊,记得有个设备就出过类似问题。

9. 操作工艺上是不是有失误呀?这就像走路走错了方向,能不导致氩馏分高嘛!我们有次就是操作失误引起的。

10. 塔里的温度分布是不是不合理呀?这跟家里的暖气分布不均一样,会出问题呀,氩馏分高就是结果呀!我就见过这样的例子。

我觉得呀,氩馏分高的原因很多,得仔细排查,认真分析,找到问题所在,才能解决好呀!。

粗氩塔氩馏分调整控制

粗氩塔氩馏分调整控制

粗氩塔氩馏分调整控制粗氩塔氩馏分调整控制氩馏份组成的稳定性是粗氩塔正常工况建立的基础;若氩馏份含氧量太高、将导致粗氩含氧量上升。

填料层阻力会有所增加,且氩提取率会下降,产量减少。

若含氧太低,则含氮量往往会升高,填料层阻力下降。

含氮量过高,会导致粗氩塔精馏工况恶化(产生氮塞)过多的氮带入纯氩塔又会增加纯氩塔的精馏热负荷,并影响产品纯度。

氩馏份控制规则:(本规则本着可气调不液调)1、产品氧取出量调整控制O2↑Ar↑;O2↓Ar↓;2、产品氮取出量调整控制N2↑Ar↓;N2↓Ar↑3、污氮取出量调整控制WN2↑Ar↓;W N2↓Ar↑4、进塔空气量调整控制GA↑Ar↓;GA↓Ar↑一旦出现氩馏份偏高或氮塞现象时,要本着调整主塔的正常工况来达到,应及时采取立竿见影、行之有效的调节方法,即调整氧、氮气产品取出量,调整时一定要把主塔和粗氩塔视为一个整体来考虑,二者中有任一参数偏离正常工况往往都会引起氩馏份组成的变化,因此操作调整一定要谨慎小心,且要缓慢进行。

由于系统分析采样需要一定时间,调节变化不是很明显,调节时需要耐心等待;当调节发生变化时方可进行下一步调节。

特别指出:氮气产量、入塔空气量和压力及膨胀空气量的变化、分子筛的均压切换,都会引起氩馏份的组分的变化。

在调整时,应周密考虑各种因素之间的相互影响,尽量把不可避免的干扰因素错开发生。

具体调整方法:1、调整氧纯度提升0.1时;氩馏份含氩下降0.6-0.8;当馏份偏高或氮塞时;适当关小氧透导叶,全开HC7,控制液氧蒸发器压力在75KPa,提高精馏内氧气纯度。

2、适当开大产品氮气取出阀,降低排氮纯度,提高精馏塔内氧气纯度。

3、适当开大空透导叶或减少膨胀空气量,提高精馏塔内氧气纯度。

4、微量调整产品液氮取出阀,减少上塔回流比,提高精馏内氧气纯度。

5、开大粗氩气排放阀,排放粗氩塔内积聚的多余氮气。

6、控制好下塔液空调节阀开度在正常工况范围内,液位过高时可进行少量排放。

制氩系统的操作

制氩系统的操作

制氩系统的操作一、全精馏制氩的开始工作在全精馏制氩中,粗氩塔只是1个没有提馏段的精馏段,而氩塔是1个典型的中间进料的精馏段加提馏段的塔,因为原料来自空分上塔。

通过氩塔的冷热源也都来自上下塔,又归回上塔互相辅制,可以说加上氩精馏空分全塔精馏有了周全的改变和认识。

空分精馏下塔对提取氩的装置,其使命是尽量把氩从纯液氮中洗下来,故轻重关键组分就变成氮和氩,且要求有1个较高的回流比,是以,液空纯净度可偏低些,一般为33O2,这样可数量适宜减少污氮含氩量,使富氩区下移,提高氩馏分中含氩量,另一方面,底部液空大部分用在粗氩塔顶冷凝蒸发器,以维持足够的温差,保证粗氩塔有足够的回流比,才能取得无氧氩,这温差有可能需要液空的组成。

过冷度的调节来连结,所以下塔的回流量及纯液氮量的比例需大好的分配。

因而可知,氩精馏及高的氩提取率,首先是从下塔来保证的,下塔直接发生氩精馏。

空分精馏上塔的变化既有本身空分精馏的要求,又有满足粗氩塔的要求,空分本身精馏的要求是从氧及氮纯净度的提高,污氮放空损失的减少入手,使氧和氩提取率的提高,满足粗氩塔的需要是哄骗填料塔使上塔压力减低,这样不仅减低空气压力省电,又因压力减低使相对挥发度增长,使氧氩精馏更易,同时要选择好抽出氩馏分的压力,以保证氩塔顶部冷凝所需的温差,另一方面,又使氩馏分氩含量较高,氮含量较低。

氩精馏实质上也是从上塔开始,不然无氧氩精馏也不克不及达到最佳提取率。

注意整个主塔负荷不克不及太低,不然粗氩塔工况容易产生颠簸,同时氩馏斤两不克不及太大,以免影响主塔。

全精馏制氩开始工作时间较长,约40h,首要是因为粗氩精馏体系中氧、氩沸点较接近(氧:88.87K,氮:77.09K,氩:87.02K),且在建立过程中还必需解除氮的干扰,全精馏制氩体系的开始工作分两个阶段。

第1个阶段:粗氩体系的开始工作粗氩塔的投运必需具有一定的条件,若在粗氩塔未预冷好,主塔不稳定或冷量不充实的情况下投入,造成的成果是粗氩塔阻力上不去,且主塔工况不稳。

氩馏分

氩馏分

1.液空纯度与氩馏分液空纯度与液空量对上塔精馏工况有着显著的影响,因此液空纯度对氩馏分的质与量也有密不可分的联系。

下塔液空含氧量降低,使上塔的原料液质量变差,在上塔结构参数与等效塔板效率不变的情况下,增加了上塔分离的负担,因为其分离能力是有限度的,带来的结果是氧气纯度的下降,同时氩馏分中的氮含量增加;反之,下塔液空含氧量太高,使上塔提馏段中氧含量升高,致使氩馏分含氧量升高;同时因为液空还是粗氩塔冷凝器的冷源,其温度升高,不利于冷凝器工作,上塔氮气纯度下降。

与此同时,下塔液空氧含量高说明氩组分在氮中含量增加,流入上塔以后不利于氩的提取。

在这两种情况下,如果单纯对氧产量或粗氩塔的热负荷进行调节,整个工况就会向另一个极端靠近,所以在调节中总是会遇到氩馏分不是含氧高就是含氮高,有时两种情况兼有。

由此可知,下塔液空纯度对氩塔工况也是有非常重要的影响作用。

在实际操作中注意到这一点,是非常有益处的。

2.氧氮产量、主冷液位与氩馏分从主塔氧组分的平衡来看,氧、氮产量和主冷液面对氩塔的稳定也是很重要的条件。

通常氧产品纯度波动0.1%。

氩馏分中氩含量变化0.8%~ 1%,波动幅度扩大8~10倍;主冷液面波动5cm~10cm,粗氩塔就会出现相应的显著反应,影响氩馏分的组成或抽取量。

在粗氩冷凝器热负荷及其它参数不变的情况下降低氧产量或提高氧纯度,氩馏分含氧将增多,抽取的氩馏分量增加,粗氩塔的回流比减少,粗氩中含氧量增加,纯度下降;若氩馏分中含氮量过高,粗氩塔冷凝器的温差减小,粗氩塔下流液体量减小,粗氩的纯度和产量也下降。

另外,粗氩塔冷凝器的热负荷决定了粗氩的产量及纯度。

热负荷过大,粗氩塔回流比大,粗氩纯度高且产量少,严重时会引起粗氩塔液泛,还会增加主塔的负担,影响主塔的工况;反之,粗氩产量高时纯度降低,将增加粗氩净化的负担。

因此,粗氩塔冷凝器的热负荷应适当,这可以通过粗氩塔冷凝器液空液位和液空回主塔的量来调节。

“加大返回主塔的液空量,液空的沸点降低????”,冷凝器的温差增大。

全精馏无氢制氩空分中氩系统的调优(新疆广汇王泽超)

全精馏无氢制氩空分中氩系统的调优(新疆广汇王泽超)
由于大部分的氩损失在排放的污氮气中,故首先要使随污氮气排 走的氩尽可能降至最小。 通过适当降低液空纯度、合理选择粗氩冷凝 器液空恒流量, 以调节冷凝器蒸发侧液空氧含量来增大传热温差;保 证粗氩塔的液空和液空蒸汽的温差, 保证粗氩冷凝器的换热温差,以 防止换热不足造成的精馏工况影响和氮塞的发生。 液空液位要稳定轻 微操作,合理设定回上塔的液空蒸汽流量及粗氩抽取量,以保证粗氩 塔中适当的回流比,更有利于塔内的精馏。 实践发现,要注意液空进入 上塔和进入粗氩塔的阀门的变化,阀门在投入自动运行后有振荡的变 化频率时要尽可能的打到手动操作,规律振荡说明氩馏分含氮量过高 会有氮塞的可能。 2.3 防止上塔操作压力大幅波动
主冷液面过高,温差会减小,上升蒸汽量减少,回流比增大,氧纯 度降低,氩馏分含氮量就会升高。 这种情况在液氩泵启、停时容易发 生,运行氩泵要根据粗氩Ⅱ塔底部液面高度及泵后压力相应调节外送 阀和回流阀,避免大量的液体突然回流到上塔,造成主冷液面上升,氧 纯度降低。 若氩系统故障需临时停车,应果断停掉液氩泵,关闭阀门和 回流粗氩Ⅰ塔阀门,防止粗氩Ⅱ塔底部的液氩大量回流主塔,影响氧 纯度。 2.6 控制粗氩Ⅰ塔顶部的含氧量
结合具体的蓄冷槽,开展换热器强化传热传质方面的研究,并与 水合物生长动力学相结合, 从理论和实验方面探讨改善储冷/释冷性 能的各种影响因素和措施,使其性能可以达到实用化的水平。 科
● 【参考文献】
[1]D W Dividson,Clathrate Hydrates.Water-A Comprehensive Treatise (Edited by Felix Franks)//Plenium Press.New York-London,1973. [2]方 贵 银 .蓄 冷 空 调 工 程 实 用 新 技 术 [M].北 京 :人 民 邮 电 出 版 社 ,2000. [3]Tran N.,Kreider J. F.,Brothers P. Field Measurement of Chilled Water Storage thermal Performance.ASHRAE Trans,1989,95(1):1106-1112. [4]张永铨.国内外冰蓄冷技术的发展与应用//第九届全国冷水机组与热泵技 术 学 术 会 议 论 文 集 [C].青 岛 ,1998:172-176. [5]郭 开 华 ,舒 碧 芬 .空 调 蓄 冷 及 制 冷 剂 水 合 物 蓄 冷 、制 冷 [J].1995,53(3):15-21. [6] 陈 晶 贵 .制 冷 剂 水 合 物 蓄 冷 技 术 研 究 进 展 [J].化 工 进 展 ,2003,22(9):942-946. [7]刘勇,郭开华,梁德青.在磁场作用下 HCFC-141b 制冷剂气体水 合 物 的 生 成 过程[J].中国科学:B 辑,2003,33(1):89-96. [8]刘永红,郭开华 ,梁 德 青.超 声 波 作 用 下 的 制 冷 剂 水 合 物 结 晶 过 程 研 究[J].工 程 热 物 理 学 报 ,2003,24(3):385-387.
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1.液空纯度与氩馏分
液空纯度与液空量对上塔精馏工况有着显著的影响,因此液空纯度对氩馏分的质与量也有密不可分的联系。

下塔液空含氧量降低,使上塔的原料液质量变差,在上塔结构参数与等效塔板效率不变的情况下,增加了上塔分离的负担,因为其分离能力是有限度的,带来的结果是氧气纯度的下降,同时氩馏分中的氮含量增加;反之,下塔液空含氧量太高,使上塔提馏段中氧含量升高,致使氩馏分含氧量升高;同时因为液空还是粗氩塔冷凝器的冷源,其温度升高,不利于冷凝器工作,上塔氮气纯度下降。

与此同时,下塔液空氧含量高说明氩组分在氮中含量增加,流入上塔以后不利于氩的提取。

在这两种情况下,如果单纯对氧产量或粗氩塔的热负荷进行调节,整个工况就会向另一个极端靠近,所以在调节中总是会遇到氩馏分不是含氧高就是含氮高,有时两种情况兼有。

由此可知,下塔液空纯度对氩塔工况也是有非常重要的影响作用。

在实际操作中注意到这一点,是非常有益处的。

2.氧氮产量、主冷液位与氩馏分
从主塔氧组分的平衡来看,氧、氮产量和主冷液面对氩塔的稳定也是很重要的条件。

通常氧产品纯度波动0.1%。

氩馏分中氩含量变化0.8%~ 1%,波动幅度扩大8~10倍;主冷液面波动5cm~10cm,粗氩塔就会出现相应的显著反应,影响氩馏分的组成或抽取量。

在粗氩冷凝器热负荷及其它参数不变的情况下降低氧产量或提高氧纯度,氩馏分含氧将增多,抽取的氩馏分量增加,粗氩塔的回流比减少,粗氩中含氧量增加,纯度下降;若氩馏分中含氮量过高,粗氩塔冷凝器的温差减小,粗氩塔下流液体量减小,粗氩的纯度和产量也下降。

另外,粗氩塔冷凝器的热负荷决定了粗氩的产量及纯度。

热负荷过大,粗氩塔回流比大,粗氩纯度高且产量少,严重时会引起粗氩塔液泛,还会增加主塔的负担,影响主塔的工况;反之,粗氩产量高时纯度降低,将增加粗氩净化的负担。

因此,粗氩塔冷凝器的热负荷应适当,这可以通过粗氩塔冷凝器液空液位和液空回主塔的量来调节。

“加大返回主塔的液空量,液空的沸点降低????”,冷凝器的温差增大。

液空节流阀开大,冷凝器液空液位上升,冷凝器的热负荷也增加,反之则可减小其热负荷。

3.保持液空纯度稳定
济南鲍德气体有限公司20000m3/h空分设备下塔的主要阀门有V1、V3、V11(见图1),V11用来调节下塔液氮回流量,V1、V3是液体流入上塔的调节阀。

调节中要注意“先下后上”的原则,因为下塔为上塔提供原料,是上塔工况稳定的基础。

其中V1的调节对下塔回流比和精馏工况没有影响,对上塔却是有影响的,其实质是通过下塔液空液位的调节来控制流A k.塔物流量的恒定,所以液位是来为物流量的恒定服务的。

V3的调节对上下塔均有影响,需微调,在调整中应与V11相配合才能收到预期的效果。

V11既可控制下塔回流比,又对进塔空气量起作用,在V11和V3的配合中,首先满足下塔釜液氧含量在36%~38%范围内的条件下,再通过上塔氮气纯度的高低做微调整,使整个工况逐步建立起来,所有的动态平衡体系向预期的条件靠扰,最终实现设备达标、平稳运行。

4.保持氩馏分含氧量稳定
保持氩馏分含氧量稳定,是保证粗氩塔正常、稳定工作的前提。

20000m3/h空
分设备设计氩馏分含氧量为88%~92%,此时,为保证粗氩塔Ⅱ出口粗氩含氧量达到设计指标,氩馏分抽取量与粗氩量之比为33~36倍即可。

若氩馏分含氧量过高,势必造成粗氩塔精馏负荷增加,在氩馏分抽取量一定及保证粗氩塔Ⅱ出口含氧量一定的情况下,粗氩产量将减少,氩提取率降低。

当氩馏分含氧量过低时,氩馏分中氩含量将增加,同时含氮量也会增加。

由于粗氩塔精馏主要是去除氩馏分中的氧组分,对氩馏分中的氮组分基本没有精馏效果,过多的氮含量将在粗氩塔冷凝器中积聚,影响粗氩塔冷凝器的换热,严重时将造成粗氩塔冷凝器氮塞,影响粗氩塔的正常精馏;同时,过多的氮含量将随粗氩进入精氩塔,影响精氩塔的精馏,造成精氩塔压力升高,严重时会造成精氩塔氮塞。

5.控制膨胀空气进上塔量
膨胀空气进上塔参加精馏,主要是提高氧气提取率。

当空分设备带氩塔时,膨胀空气进上塔参加精馏,会对氩提取率产生影响,这种影响主要是通过对氩馏分组分的影响产生的。

当膨胀空气进上塔量过大时,由于膨胀空气上塔入口接近氩馏分抽口,将使氩馏分中氮含量增加,造成粗氩塔及精氩塔工作不稳定。

在操作时,要仔细进行调整,避免引起工况的波动。

6.控制氩馏分进粗氩塔流量
当粗氩产量及纯度稳定的情况下,过多抽取氩馏分,不仅是没有必要的,而且会影响上塔精馏工况。

根据上塔物料平衡原理,当氩馏分抽取量过大时,氩馏分抽口回流比将偏离设计工况,使回流比增大,氩馏分中含氮量将逐渐增加,氮组分在粗氩塔冷凝器逐渐积聚,使粗氩塔冷凝器传热温差逐渐减少,最终造成氩馏分抽取量减少;当氩馏分抽取量减少到使氩馏分抽口区域回流比达到设计值后,氩馏分中氮组分又逐渐减少,粗氩塔冷凝器逐渐恢复正常工况,又使氩馏分抽取量增加。

这种状况将循环变化,若不减少氩馏分抽取量,将使粗氩塔处于很不稳定的工作状态。

几点体会
(1)在调节中我们有时会有这样的感受,就是工况不稳定,我们就不断地作调整,结果工况愈来愈不如以前好,这种现象正说明了系统中存在如物料平衡、能量平衡等动态平衡,在建立平衡状态所需的状态参数条件没有很快确定下来,系统内的动态平衡一直在“追随”你所设定的环境并欲建立这种状态下的平衡,但是它的“努力”总是在还没有来得及完成时就被环境的又一次改变而“徒劳无获”,因为建立平衡状态是需要一定的时间的,外界环境的频繁变化,使这种正常生产所需的平衡状态的建立无限期地延迟下去,导致我们所遇到的这种现象。

由此可知,在进行工况调整时,我们要静下心来,仔细观察每一个参数的变化,逐步作调整,及时分析调整对系统产生的影响效果,给系统一段用来适应调整、建立平衡的时间,然后再作决定是否还需要进行调整,这样才会在操作中带来事半功倍的效果。

因此,在操作中,不应对某一或某几个参数作大起大落的调节,而影响正常的生产运行。

(2)对于带有氩塔的空分设备来说,影响上塔精馏工况的因素除了以上所说之
外,膨胀空气量及温度、氩塔液空回流量都与上塔工况息息相关。

在调整中我们应该把他们看作是一个整体来对待,它们既相互联系又相互制约,即主塔不稳定,氩塔就会有波动;反之,氩塔不能相对达产,主塔的工况也不能很好地建立起来。

(3)在调节操作中应时刻注意相关参数的变化趋势。

这种变化趋势可分为相对变化趋势和绝对变化趋势,短时间内相对前一时刻的涨落为相对变化趋势;长时间段过后,参数相对于设定值或者起初正常工况时的值的变化为绝对变化趋势。

有时我们看到某一参数变化不是很大,就不必做调整,这说明相对变化趋势小,但经过几个月长时间段后,它就有可能偏离设计值而产生一定的绝对变化值,很容易被我们忽视而影响生产。

这样,我们要做的就是对系统参数绘制全年趋势变化图,参数设定值的更改进行备案并由专人负责,以备后用,禁止随意更改,避免不必要的人为因素对生产的影响。

这一点应在日常操作中加以注意。

(4)在操作中,另外应该特别注意的是分清主次,弄清次序,抓主要环节,使问题得到尽快的解决。

例如说,要使工况稳定下来就要从源头着手,进塔压力、流量首先要稳定,下塔液空液位及纯度、主冷液氧液位稳定下来,才能使氩塔趋于正常。

由此,在调节时,首先把对工况影响至关重要的参数调整好,再对辅助性的参数进行调整,工况才可能逐步向好的方向发展,达到调节操作的目的。

例如说,精氩塔氮塞时,精氩塔上冷凝器液位上涨,塔内压力升高,阻力下降。

这时,首先应参照精氩塔内的压力做相应调整,降低上冷凝器氮侧压力,使塔内积聚的氮气尽快地排出设备,使塔内压力降下来,然后再对液位等参数做调整。

如果只注重某一辅助性的参数,这样的调节只能使工况越来越糟。

但是,这并不是说,这些参数就不重要,只是在一定的条件下,它处于次要矛盾的位置。

综上所述,精馏工况调整中应充分注意体系内的物流平衡、能量平衡以及汽液相平衡等诸多平衡问题,只有以动态平衡的观点看待工况的变化,并且在实际操作中加以体现,才能保持设备的平稳、正常运行,创造良好的经济效益。

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