空分工藝-易懂全面版課件

態(tài)度比方法重要結(jié)果比理由重要認真比聰明重要空分工藝-易懂全面版空分

1.空分概述

2.基本理論

3.單元操作

4.汽輪機空分工藝-易懂全面版空分概述空分工藝-易懂全面版空分的含義

空分，即空氣的分離，是利用一定的手段將空氣中的各組分分離開來，從而獲得所需要的氧氣、氮氣及一些稀有氣體的過程?？辗止に?易懂全面版1903年，德國人卡爾·林德發(fā)明制造了世界上第一臺深冷（低溫）法生產(chǎn)氧氣的空分設(shè)備，采用高壓節(jié)流單塔流程，產(chǎn)氧量10m3/h。到目前為止，世界上從事空分行業(yè)的大型公司有：德國林德法國液空英國BOC

美國APCI和Praxair

中國杭氧、川空、開空

1934年，中國首次從日本、德國引進一套兩國拼湊的15m3/h空分設(shè)備，由日本人安裝于青島“中國瓦斯工廠”?？辗止に?易懂全面版1949年，全國只有進口的小空分設(shè)備89套，總?cè)萘恐挥?415m3/h。1953年底，哈爾濱第一機械廠首次試制成功了兩套30m3/h空分設(shè)備。杭氧從1955年試制空分設(shè)備，1956年起形成批量生產(chǎn)。至2000年底全國共生產(chǎn)空分設(shè)備130多種規(guī)格，8339套，其中1000m3/h以上的大中空分設(shè)備580套。全國空分生產(chǎn)氧的能力達277萬m3/h。最近幾年的空分設(shè)備大型化發(fā)展更加迅猛。我國的中大型空分設(shè)備發(fā)展至今，期間經(jīng)歷了六代變革：第一代：鋁帶蓄冷器型；第二代：石頭蓄冷器型；第三代：可逆式切換板翅換熱器型；第四代：常溫分子篩吸附型；第五代：分子篩吸附+增壓透平膨脹機型；第六代：規(guī)整填料塔+無氫制氬型。第七代：內(nèi)壓縮型。目前世界上最大的空分設(shè)備是法液空供加拿大長湖化工項目配套的113880m3/h裝置，我國現(xiàn)在已具備生產(chǎn)60000m3/h等級空分設(shè)備能力。

空分工藝-易懂全面版空氣中的主要成分是氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳以及一些其它氣體和雜質(zhì)。它們在空氣中分別以分子的狀態(tài)存在,數(shù)目非常多，并且永不停息地作無規(guī)則的運動，均勻地相互攙混在一起，要將它們分開，目前主要有三種方法：低溫法、吸附法、膜分離法?？諝庵兄饕M分的性質(zhì)如下：名稱符號沸點℃101.325KPa熔點℃101.325KPa

密度臨界點Kg/m3氣體Kg/l液體℃/MPa空氣A-194.48-2141.29/316.60.875-140.7/3.774氮N2

-195.8-209.861.25/313.30.81-147/3.395氧O2-183-218.41.43/436.141.14-119/5.043氬Ar-185.7-189.21.782/535.61.4-122/4.863空分工藝-易懂全面版

是根據(jù)空氣中各組分的沸點不同，經(jīng)加壓、預(yù)冷、純化、并利用大部分由透平膨脹機提供的冷量使之液化，再進行精餾，從而獲得所需要的氧氣、氮氣及其它稀有氣體的過程。具體原理為空氣經(jīng)過增壓膨脹對外作功處于冷凝溫度,當穿過比它溫度低的氧、氮組成的液體層時,由于氣、液之間溫度差的存在,要進行熱交換,溫度低的液體吸收熱量開始蒸發(fā),其中氮組分首先蒸發(fā),溫度較高的氣體冷凝,放出冷凝熱,氣體冷凝時,首先冷凝氧組分.此過程一直進行到氣、液處于平衡狀態(tài)。1、低溫法：空分工藝-易懂全面版

這時,液相由于蒸發(fā),使氮組分減少,同時由于氣相冷凝的氧也進入液相,因此液相的氧濃度增加了,同樣氣相由于冷凝,使氧組分減少,同時由于液相的氮進入氣相,因此氣相的氮濃度增加了.

多次的重復(fù)上述過程,氣相的氮濃度就不斷增加,液相的氧濃度也能不斷的增加.這樣經(jīng)過多次的蒸發(fā)與冷凝就能完成整個精餾過程,從而將空氣中的氧和氮分離開來空分工藝-易懂全面版

原理：利用分子篩對不同的分子具有選擇性吸附的特點，有的分子篩（如5A、13X等對氮具有較強的吸附性能，讓氧分子通過，可得到較高純度的氧氣；有的分子篩（碳分子篩等）對氧具有較強的吸附性能，讓氮分子通過，可得到較高純度的氮氣，從而實現(xiàn)空氣的分離。但吸附法目前的氧氣純度只有93%左右。2、吸附法：空分工藝-易懂全面版

原理：利用一些有機聚合膜的滲透選擇性，當空氣通過薄膜或中空纖維膜時，氧氣穿透過薄膜的速度約為氮的4-5倍，從而實現(xiàn)氧、氮的分離。膜分離的富氧濃度只能達到28～35%O2

。3、膜分離法：空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版組成空分裝置的七個系統(tǒng)空分工藝-易懂全面版壓氣系統(tǒng)預(yù)冷系統(tǒng)純化系統(tǒng)膨脹機系統(tǒng)換熱器分餾塔氬制取空分工藝-易懂全面版預(yù)冷系統(tǒng)空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版

分為空冷塔和水冷塔，是空分裝置的關(guān)鍵構(gòu)成。水冷塔內(nèi)布置填料，污氮氣從下面進入，水從上面噴灑下來，利用污氮氣的不飽合性，水遇到干燥的氮氣迅速蒸發(fā)，水因蒸發(fā)放出熱量，達到降溫的目的，甚至會比當時的污氮氣溫度還要低。預(yù)冷系統(tǒng)空分工藝-易懂全面版空氣預(yù)冷系統(tǒng)是空氣分離設(shè)備的一個重要的組成部分,它串接于空氣壓縮機系統(tǒng)和分子篩吸附系統(tǒng)之間,用來降低進分子篩吸附器的空氣的溫度與含水量,合理地使用空氣預(yù)冷系統(tǒng),有利于空氣分離設(shè)備長期安全地運轉(zhuǎn),特別是高溫季節(jié)尤為重要?？辗止に?易懂全面版空冷塔利用空氣與水直接接觸，上部為水冷塔來的低溫水，中上部為工業(yè)水，工業(yè)水一是起到降溫的作用，同時會洗滌下空氣中的灰塵和易溶于水的氣體雜質(zhì)，如氨、氯化氫等。一般1000m3空氣最低需要水的洗滌量為1.5m3能夠產(chǎn)生很好的效果?？辗止に?易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版純化系統(tǒng)為氧化鋁與分子篩的雙層床結(jié)構(gòu)，純化器內(nèi)下層為氧化鋁，上面是分子篩，氧化鋁主要功能是清除空冷塔帶來的游離水，減少分子篩的負擔。分子篩清除空氣中的二氧化碳和碳氫化合物空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版產(chǎn)品氣體與入塔空氣進行熱量交換，換熱器為多層的板翅式結(jié)構(gòu)，一層一層疊在一起，能夠分成不同的組別，內(nèi)部就是簡單的層結(jié)構(gòu)，同類產(chǎn)品用封頭引出，氣體在內(nèi)部進行熱交換。一組換熱器可以分成多個不同的單元?？辗止に?易懂全面版空分工藝-易懂全面版為空分裝置的重要部機，從純化器后分出一股空氣進入增壓機增壓，然后進入板式進行換熱后進入膨脹機，機前有過濾器，高速氣流吹動葉輪，氣體膨脹做功帶動增壓機增壓，膨脹后空氣進入上塔參加精餾。膨脹機空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版葉輪空分工藝-易懂全面版膨脹機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子空分工藝-易懂全面版主塔空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版主塔分為上塔、下塔及主冷凝蒸發(fā)器，主冷起到承上啟下的作用，空壓機來的空氣進入下塔進行初次精餾，上升氣在下塔頂被主冷中的液氧冷凝，獲得高純度的液氮，送入上塔頂作為回流液，下塔底得到36-40%的富氧液空，送入上塔中部參加精餾，主冷中的液氧被下塔來的氮氣蒸發(fā)，作為上塔的上升氣，一部分作為產(chǎn)品送出?？辗止に?易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版塔內(nèi)溫度分布位置溫度K溫度℃上塔頂78-195污氮出口80.5-192.5液空進口88-185主冷液氧93-180下塔頂?shù)獨?5-178下塔入口100-173空分工藝-易懂全面版篩板空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版氬系統(tǒng)分為粗氬塔和精氬塔，粗氬塔將餾份氣中的氧除去后進入精氬塔除氮。粗氬塔設(shè)置兩部分，用液氬泵連接，粗氬冷凝器采用過冷器后的液空做為冷源，液空的液位和溫度（受冷凝器內(nèi)壓力和液空純度的影響）對冷凝器的負荷產(chǎn)生影響。精氬冷凝器采用出過冷器的液氮做為冷源，不凝氣體從精氬塔頂排放?？辗止に?易懂全面版

內(nèi)置規(guī)整填料空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版基本理論空分工藝-易懂全面版壓力是單位面積上的作用力采用國際單位。其單位是每m2

面積上作用1N的力而產(chǎn)生的壓力，記作Pa（帕）。新舊單位的換算關(guān)系如下：1標準大氣壓=0.1MPa=1bar=1公斤

1KPa=100H2O熱力學溫標開爾文K，把-273.15定為絕對零度273.15K=0℃空分工藝-易懂全面版康諾瓦羅夫定律

理想溶液中液相與氣相中的成分是不同的。如果不同蒸氣壓的純液體在給定溫度下混合成二元溶液，則氣相里的成分和液相里的成分并不相同，對于較高蒸氣壓的組分，它在氣相里的成分大于它在液相里的成分。對于較低沸點的液體，它在氣相里的成分大與它在液相里的成分。

空分工藝-易懂全面版相和相平衡

相就是指在系統(tǒng)中具有相同物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的均勻部分，不同相之間往往有一個相界面，把不同的相分別開。系統(tǒng)中相數(shù)的多少與物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)。如水和冰混合在一起，水為液相，冰為固相。一般情況下，物料在精餾塔內(nèi)是氣、液兩相。在一定的溫度和壓力下，如果物料系統(tǒng)中存在兩個或兩個以上的相，物料在各相的相對量以及物料中各組分在各個相中的濃度不隨時間變化，我們稱系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?？辗止に?易懂全面版熱力性質(zhì)對未飽和液體的加熱過程，液體吸收熱量，因此熵值增加，同時溫度也升高。當液體達到飽和時，如果繼續(xù)加熱，則逐漸汽化，但溫度維持不變，而熵仍增加。因此，在汽化階段的等壓線為一水平線，它同時又是等溫。當液體全部汽化成干飽和蒸氣后，如果繼續(xù)加熱，則在熵增加的同時，溫度又升高，等壓線為一向右上方傾斜的曲線。C點越接近B點，則表示氣液混合物中所含的飽和蒸氣量越多，氣化率越大。C點分割A(yù)B線段的長度比，即表示氣液混合物中氣體與液體的數(shù)量之比，即:AC/CB=G汽/G液空分工藝-易懂全面版

在不同壓力下進行實驗，可畫出不同壓力的等壓線。壓力越高，汽化溫度也越高。因此，在等壓線組中，越上面的曲線壓力越高。此外，壓力越高，飽和液體與干飽和蒸氣的差別越小，汽化階段越短，因此，水平線的長度也越短。壓力為臨界壓力時，已沒有汽化階段，當溫度達到臨界溫度時液體直接汽化為蒸氣。因此，臨界壓力下的等壓線已沒有水平段，曲線上溫度為臨界溫度的點!叫臨界點。將不同壓力下飽和液體點及干飽和蒸氣點連接起來，構(gòu)成圖下方的一條向上凸的曲線，叫“飽和曲線”。在臨界點左邊為飽和液體線，右邊為干飽和蒸氣線。飽和曲線將圖分成三個區(qū)域：在飽和液體線左側(cè)為未飽和液體區(qū)，干飽和蒸氣線的右側(cè)為過熱蒸氣區(qū)，飽和曲線下側(cè)為液體與蒸氣的混合物，稱“濕蒸氣”區(qū)。在濕蒸氣區(qū)，一定的壓力對應(yīng)一定的飽和溫度，但隨吸熱多少不同，蒸氣的含量也不同空分工藝-易懂全面版精餾把液體混合物進行多次部分汽化，同時又把產(chǎn)生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分離為所要求組分的操作過程稱為精餾。板式精餾塔.swfBUBBLINGAREAGASGASLIQUIDSEPARATIONLIQUIDFROMGASENTRAINMENTDEGASINGOFLIQUIDCLEARLIQUIDDOWNCOMERCLEARANCEOUTLETWEIRINLETWEIRTRAYSPACINGDOWNCOMERSEALPANINLETBAFFLEWEIRCRESTDOWNCOMER

SEALAREA空分工藝-易懂全面版濃度-溫度圖當壓力愈低時，氣相線與液相線距離愈遠，表示在氣液平衡時，氣相濃度與液相濃度差愈大。對空氣分離來說，氣液相濃度差越大表示氧氮分離越容易，精餾過程所需的塔板數(shù)就少，因此在低壓下分離空氣比較有利?？辗止に?易懂全面版當溫度較高的飽和蒸氣與溫度較低的飽和液體互相均勻混合時，由于蒸氣的溫度高于液體的溫度，因此均勻混合后蒸氣將放出熱量而被部分冷凝，液體將吸收熱量而部分蒸發(fā)。最后達到相同溫度下的氣液平衡狀態(tài)。當蒸氣部分冷凝時，沸點較高的氧，相對較多地冷凝進入液相中，使冷凝液溫度升高，則沸點較低的氮相對較多地蒸發(fā)到氣相中，最后達到平衡時，氣相中的氮增加和液相中的氧濃縮。上述過程就是同時進行部分氣化和部分冷凝過程的簡述。這樣的過程進行多次就實現(xiàn)了精餾。空分工藝-易懂全面版深冷法制氧為什么要采用膨脹機？等熵膨脹制冷量更大等熵膨脹溫度更低空分工藝-易懂全面版焓若對單位質(zhì)量的流動氣體而言，流動時的推動功為P·V，氣體所具有的熱力學能為U，所以氣體所具有的總能量應(yīng)等于兩項之和。用符號h或i來表示:h=U+P·V，稱之為焓。焓表征了流動系統(tǒng)中流體工質(zhì)的總能量。它的數(shù)值為熱力學能與流動時的推動功之和。流動是由壓力差而產(chǎn)生的，所以流動時的推動功也可稱為壓力位能。流動時的推動功P·V，壓力和質(zhì)量熱容都是狀態(tài)函數(shù)，熱力學能U也是狀態(tài)函數(shù)，因此焓也是一個狀態(tài)函數(shù)?？辗止に?易懂全面版熵自然界許多現(xiàn)象都有方向性，即向某一個方向可以自發(fā)地進行，反之則不能。熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，高壓氣體會自發(fā)地向低壓方向膨脹，不同性質(zhì)的氣體會自發(fā)地均勻混合，一塊赤熱的鐵會自然冷卻，水會自發(fā)地從高處流向低處，??它們的逆過程則均不能自發(fā)進行。這種有方向性的過程，我們稱之為“不可逆過程”。不可逆過程前、后的兩個狀態(tài)是不等價的。熵可以用來度量不可逆過程前后兩個狀態(tài)的不等價性。，節(jié)流與膨脹后的壓力雖然相同，但是這兩個狀態(tài)是不等價的。它們的不等價性通過理論證明可用熵來度量。對節(jié)流過程來說，是絕熱的不可逆過程，熵是增大的；對膨脹機來說，在理想情況下，為一可逆過程，熵不變。即節(jié)流后的熵值比膨脹后的熵要大，其差值說明了不可逆的程度?？辗止に?易懂全面版空氣通過節(jié)流閥和膨脹機時，壓力從p1降到p2，在理想情況下，兩個過程均可看成是絕熱過程。但是，由于節(jié)流過程沒有對外作機械功，壓力完全消耗在節(jié)流閥的摩擦、渦流及氣流撞擊損失上，要使氣體自發(fā)地從低壓處（p2）反向流至高壓處（p1）是不可能的，因此它是一個不可逆過程。對于膨脹機，其葉輪對外作功，使氣體的壓力降低，內(nèi)部能量減少，在理想情況下，如果將所作出的功利用壓縮機加以回收，則仍然可以將氣體由壓縮至且沒有消耗外界的能量，因此，膨脹機的理想絕熱膨脹過程是一可逆過程。由此可見，節(jié)流與膨脹機膨脹后的壓力雖然相同，但是這兩個狀態(tài)是不等價的。它們的不等價性通過理論證明可用熵來度量。對于節(jié)流過程來說，是絕熱的不可逆過程，熵是增大的；對于膨脹機來說，在理想絕熱情況下，為一可逆過程，熵不變。即節(jié)流后的熵值比膨脹機膨脹后的熵值要大，其差值說明了不可逆的程度。空分工藝-易懂全面版裝置管道模型1仿真流動.swf2仿真漏液.swf3仿真液泛.swf空分工藝-易懂全面版壓縮機的冷卻器內(nèi)為什么會有水

把氣體混合物在壓力不變的條件下降溫冷卻，當冷卻到某一溫度時，產(chǎn)生的第一個微小的液滴，此溫度叫做該混合物在指定壓力下的露點溫度，簡稱露點。處于露點溫度下的氣體稱為飽和氣體。從精餾塔頂蒸出的氣體溫度，就是處在露點溫度下。

空分工藝-易懂全面版潛熱

單位重量的純物質(zhì)在相變（在沒有化學反應(yīng)的條件下，物質(zhì)發(fā)生了相態(tài)的改變，稱相變。如水結(jié)成冰或水汽化成水蒸氣等成為相變過程）。過程吸收或放出的熱叫潛熱。一個大氣壓下

O2=51.03Kcal/kgN2=47.59Kcal/kgAr2=39.19Kcal/kg1公斤水在760毫米汞柱壓力，100攝氏度下汽化，汽化潛熱為539.6千卡。

空分工藝-易懂全面版冷水化肉和熱水化肉哪個更快蒸汽燙傷和熱水燙傷有什么不同。

空分工藝-易懂全面版回流比

在精餾過程中，混合液加熱后所產(chǎn)生的蒸汽由塔頂蒸出，進入塔頂冷凝器。蒸汽在此冷凝（或部分冷凝）成液體，將其一部分冷凝液返回塔頂沿塔板下流，這部分液體叫做回流液；將另一部分冷凝液（或未凝蒸汽）從塔頂采出，作為產(chǎn)品?；亓鞅染褪腔亓饕毫颗c氣體采出量的重量比，通常以通常以R來表示，即R=L/DL-單位時間內(nèi)塔頂回流液體量。D-單位時間內(nèi)塔頂采出量?？辗止に?易懂全面版回流比的大小對精餾操作有什么影響？

當塔頂餾份中高沸點組份含量增加時，常采用加大回流的方法將其壓下去，以使產(chǎn)品質(zhì)量合格。當精餾段的輕組份下到提餾段造成塔下部溫度降低時，可以用適當減少回流比的方法以使釜底溫度提起來。增加回流比，對從塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品的精餾塔來說，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，但是卻要降低塔的生產(chǎn)能力，增加水、電、氣的消耗。回流比過大，將會造成塔內(nèi)物料的循環(huán)量過大，甚至能導(dǎo)致液泛，破壞塔的正常操作?？辗止に?易懂全面版氧的提取率

氧提取率以產(chǎn)品氧中的總氧量與進塔加工空氣中的總氧量之比來表示。應(yīng)該努力降低污氮中的含氧量，這樣可以多產(chǎn)氧，提高氧的提取率。全低壓的精餾塔的氧提取率以前只有80%～85%，現(xiàn)在已提高到90%～95%，最先進的甚至可達99%左右。氧的提取率=VO2*YO2/VK*YK空分工藝-易懂全面版單元操作空分工藝-易懂全面版空氣凈化

空氣中含有大量塵埃，還含有二氧化碳、碳氫化合物和水份，這些物質(zhì)會對空分塔產(chǎn)生危害，需要在板式前清除。原料氣的溫度太高會使純化器的吸附不能正常進行。1.提高原料氣的純凈度。2.防止雜質(zhì)在設(shè)備管路上凍結(jié)。3.防止腐蝕.4.除去危險爆炸物。5.降溫空分工藝-易懂全面版預(yù)冷系統(tǒng)

首先導(dǎo)氣前將空冷塔及水冷塔內(nèi)充水，保持液位在一定范圍內(nèi)。導(dǎo)氣前水泵處于停止狀態(tài)，等到氣量平穩(wěn)后再將水泵投入。注意兩塔的水液位和流量要保持穩(wěn)定，過高的水液位和不穩(wěn)定的水量非常容易造成空氣帶水事故，同時保證入塔空氣流量穩(wěn)定，緩慢導(dǎo)入入塔空氣。水汽車間會定期向水中加入阻垢劑，加藥過程中會產(chǎn)生大量泡沫，這期間要注意空冷塔阻力及純化器前排水導(dǎo)淋?？辗止に?易懂全面版

1）、水位控制系統(tǒng)儀表失靈引起。如水位高時，緊急排放閥打不開，水位自調(diào)閥失靈或打不開，翻板液位失靈等原因，這是空冷塔帶水的最常見原因。

2）、操作失誤。如空氣量突然變化，造成流速過快，也會造成空冷塔帶水。

3）、水中帶有大量泡沫，使空冷塔氣液分離困難，也會造成空冷塔空氣出塔大量帶水事故。

4）、還有的一種情況是水冷塔內(nèi)水位過高進入到污氮放空管道，從放空管道進入污氮總管而由再生氣體進入純化器內(nèi)?？绽渌畷o裝置造成嚴重的后果，因此在操作中要嚴格注意空冷塔的阻力及液位變化，嚴重時水進入板式或塔內(nèi)會造成塔內(nèi)設(shè)備凍裂。空冷塔帶水：空分工藝-易懂全面版注意：※空壓機停車后，應(yīng)第一時間檢查水泵運行情況，停車后應(yīng)安排專人監(jiān)視空冷純化系統(tǒng)狀況，防止水管網(wǎng)倒流入空冷塔?？辗止に?易懂全面版2008年11月15日凌晨，1#空分裝置因液位計凍堵，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉，空冷塔內(nèi)水位上漲，空氣攜帶大量水進入純化器，致使使用中的純化器進水，水分飽合后進入主換熱器，最終進入塔內(nèi)，造成1#裝置下塔塔板變形，無法修復(fù)。1#空分裝置不得不更換下塔?？辗止に?易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版觸目驚心空分工藝-易懂全面版純化系統(tǒng)

純化系統(tǒng)內(nèi)置13X分子篩，下層為活性氧化鋁，分子篩為人工合成泡沸石，硅鋁酸鹽晶體，無毒、無味、無腐蝕性不可燃，不溶于水及有機溶劑，能溶于強酸強堿。晶體內(nèi)孔穴能把小于孔徑的分子吸附。通式：Na86[(AlO2)86·(SiO2)106].264H2O空分工藝-易懂全面版空分工藝-易懂全面版吸附劑在不同溫度下對水分的靜吸附容量

溫度℃255075100125150250分子篩

722118.515963.5活性氧化鋁

1062.5〈3〈10

注：上表在水蒸汽分壓力0.1KPa的實驗數(shù)據(jù)

重量%空分工藝-易懂全面版雜質(zhì)穿透分子篩床層順序甲烷

立即穿透

乙烷

幾乎立即穿透

二氧化碳、丙烷、乙烯

幾乎同時穿透乙炔、丙稀

遲一些穿透

丁烷、丁烯

較遲一些穿透

水

很遲穿透

空分工藝-易懂全面版吸附器再生1.降壓。C閥打開切斷工作容器的進氣，阻力≤10KPa，降壓速度不能太快，一般8分鐘。2.加熱。A閥打開，吸附器后污氮溫度150℃以上3.冷吹。B閥打開，純化器前污氮溫度100℃以上4.升壓。C閥打開，此時純化器溫度會有所升高，升壓速度不能太快，12-20分鐘5.并聯(lián)。此段時間適當延長可減小溫度對裝置的影響，空分工藝-易懂全面版再生溫度曲線AB卸壓階段BC加熱階段CD冷吹階段DE充壓階段空分工藝-易懂全面版

不同再生溫度下的再生效果比較再生溫度/℃200170150120冷吹峰值溫度/℃16013010080二氧化碳和水分解吸情況效果最佳均能解吸基本解吸部分殘留1%～2%分子篩吸附器經(jīng)過3年以上運轉(zhuǎn),分子篩逐漸老化時,可提高再生溫度,使分子篩吸附容量不致下降過多?？辗止に?易懂全面版空氣中有害雜質(zhì)的吸附和影響分子篩對氨、硫化氫等極性分子具有較強的親和力。當氣體中含有某些對分子篩有較強親和力的分子,而這些分子需要作為雜質(zhì)和水同時脫除,分子篩在吸水的同時,也可吸附這些分子。一般吸附較強的雜質(zhì)有氨、硫化氫、二氧化硫和二氧化碳等。其吸附的強弱順序為:水>氨>硫化氫>二氧化硫>二氧化碳。對分子篩有害的雜質(zhì)有:二氧化硫、氧化氮(NOx=NO+NO2,NO約占60%～80%)、氯化氫、氯、硫化氫和氨等?？辗止に?易懂全面版純化系統(tǒng)導(dǎo)氣如果有儀表氣源，則先將切換閥打開，緩慢升壓，平穩(wěn)導(dǎo)氣；如沒有儀表氣源，則啟用氣體泵作為儀表氣源，或待空壓機壓力升高后倒換壓縮空氣到儀表氣管道，將純化器各閥門手動，手動打開充壓閥及純化器后入塔閥門向塔內(nèi)導(dǎo)氣，待壓力平穩(wěn)后再手動打開純化器進氣閥，氣量正常送入后純化器投入自動程序?！杏洠簩?dǎo)氣過程中在純化器前后壓力差較大的時候打開純化器的進出口閥門，這樣會造成純化器沖床的事故，一旦形成分子篩床層不平整，將導(dǎo)致純化器吸附效果不良，將二氧化碳帶入塔內(nèi)。因此在導(dǎo)氣開車過程中一定要小心謹慎，尤其忌諱的是發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)錯純化器的時候匆忙再導(dǎo)回另一臺純化器，這樣將會把沖床的事故再演示一次。空分工藝-易懂全面版時間程序控制總則：出口閥門先開，再開進口閥門1、突然斷電時閥門狀態(tài)：空氣閥門在斷電時關(guān)閉。污氮調(diào)節(jié)蝶閥斷電時開。

1）短時停車后啟動，閥門老位置再走。

2）長時間停車后啟動，吸附器充氣后再接著走原步驟。

3）每次停車均應(yīng)記錄純化器狀態(tài)。2、純化器內(nèi)部或外部有氣時，禁止調(diào)試?？辗止に?易懂全面版空分工藝-易懂全面版點擊順控圖。首先在Auto與Man之間選擇Man點擊，將自動改為手動。點擊Twa與steps與Tmo與transitions去掉4項的√。點擊carryout選擇所要進行的步驟。點擊Twa與steps與Tmo與transitions加上4項的√。在Auto與Man之間選擇Auto點擊，將手動改為自動?？辗止に?易懂全面版如遇到需要開啟某個閥門，具體操作如下1、點擊順控圖。2、首先在Auto與Man之間選擇Man點擊，將自動改為手動。3、找到需要調(diào)節(jié)的閥門，V-1201、1207、1202、1208，V-1205、1209、1206、1210只能全開全關(guān)，點擊閥門，點擊M將閥門改為手動，點1為全開，點0為全關(guān)。閥門調(diào)節(jié)完畢之后，點擊A將閥門投入自動。4、HV-1203、1204，HV-1211、1212可之間輸入所要開啟的度數(shù)。5、在Auto與Man之間選擇Auto點擊，將手動改為自動?？辗止に?易懂全面版臨時檢修的最佳時機和方法：

選擇降壓最后期，可適當?shù)厝藶檠娱L再生側(cè)吸附器降壓時間，提前降低工作側(cè)吸附器空氣處理量，此時再生側(cè)吸附器污氮進出口閥必須關(guān)閉。待降壓到比污氮壓力稍高時-30kpa，應(yīng)及時關(guān)閉降壓閥，防止污氮通過降壓閥進入吸附器。并對設(shè)備內(nèi)空氣含氧量進行分析，應(yīng)大于20%氧，確保人身安全?？辗止に?易懂全面版2008年11月，3#空分裝置修復(fù)后開車，在純化系統(tǒng)運行過程中，儀表處理DCS問題時切換閥打開，造成運行中的1#純化器沖床，床層北側(cè)分子篩被沖向中間，出現(xiàn)8米長30CM深溝，隨即純化器出口CO2超標?？辗止に?易懂全面版膨脹機原理

透平膨脹機是一種旋轉(zhuǎn)式制冷機械，它是由蝸殼、導(dǎo)流器、工作輪等部分組成。當具有一定的壓力的氣體進入蝸殼后，被分配到導(dǎo)流器中，導(dǎo)流器上裝有可調(diào)的噴嘴葉片。氣體在噴嘴中將內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換成流動的動能，壓力、焓降低，流速可增高200米／秒左右，當高速氣流沖到葉輪的葉片上時，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，將動能轉(zhuǎn)化為機械能，通過轉(zhuǎn)子的軸驅(qū)動增壓器對外作功。從整個過程看，氣體壓力降低是一個膨脹過程，同時對外輸出了功。輸出外功是靠消耗了內(nèi)部的能量，反映出溫度降低，焓值減小：亦即是從氣體內(nèi)部取走了一部分能量，就是通常所說的制得冷量?？辗止に?易懂全面版膨脹機系統(tǒng)膨脹機開車時，首先將聯(lián)鎖投入，油壓比正常時稍高一些，然后緊急切斷閥帶電，此時噴咀應(yīng)處于全關(guān)位置，應(yīng)將噴咀先打開15度左右，然后漸開切斷閥，直至全開，用噴咀控制系統(tǒng)流量，當增壓機流量超過喘振流量時（8000m3/h以上）隨著噴咀的打開，流量增加，可逐漸關(guān)小回流閥，直到你所需要的參數(shù)。空分工藝-易懂全面版緊急切斷閥在事故狀態(tài)下必須能夠起到切斷作用！不管哪種情況開車，首先都應(yīng)該將密封氣體接通，然后啟動油泵，適時調(diào)整油壓及油溫。開車前所有聯(lián)鎖都應(yīng)該投入?？辗止に?易懂全面版膨脹機的制冷量與膨脹量及單位制冷量有關(guān)。膨脹量越大，制冷量也越大。而單位制冷量與膨脹前的壓力、溫度及膨脹后的壓力有關(guān)，膨脹前的壓力、溫度越高，膨脹后壓力越低則單位制冷量越大空分工藝-易懂全面版

(1)進出口壓力一定時，機前溫度越高，單位制冷量越大。因此，當裝置要求的總制冷量一定時，提高機前溫度，可以減少膨脹量。(2)進口溫度一定時，與膨脹機進出口壓差有關(guān)，壓差越大，單位制冷量越大。(3)與膨脹機的效率有關(guān)，效率高，制冷量大。

空分工藝-易懂全面版密封氣

透平膨脹機要求進入膨脹機的氣體全部能通過導(dǎo)流器和工作葉輪膨脹產(chǎn)生冷量，但是，由于工作輪是高速轉(zhuǎn)動的部件。機殼是靜止部件，低溫氣體有可能通過機殼間隙外漏。這將使膨脹機總制冷置下降，同時增加冷損。此外，冷量外漏還可能使軸承潤滑油凍結(jié)，造成機械故障。因此，必須采用可靠的密封。通常都采用迷宮式密封。當氣體流經(jīng)密封間隙時，壓力逐漸降低，泄漏量的大小取決于壓差的大小。因此，如果將密封裝置外側(cè)加上帶壓力的密封氣，就可以減少壓差，從而減少低溫氣體泄漏量。同時也可防止軸承潤滑油滲入密封，進入透平膨脹機

密封氣可防止?jié)櫥瓦M入氣體通道空分工藝-易懂全面版

制冷量的調(diào)節(jié)

膨脹空氣適量的送入上塔，對于挖掘精餾潛力，提高氧提取率是一項關(guān)鍵操作，但是不能無限制地送入，否則會破壞精餾工況，膨脹空氣送入上塔受兩個條件限制，一是過熱度，二是送入量。當送入上塔的膨脹空氣量多時，允許的過熱度就小，送入量小時，允許的過熱度就大。實際上就是保證送入上塔的總熱量在一個合適的范圍內(nèi)。提高機前溫度可以提高膨脹空氣過熱度，送入上塔的量也可以減少，因為機前溫度提高了也就提高了膨脹機的相對制冷量。這樣對上塔的回流比是有好處的，有利于提高氧氣產(chǎn)量。當然最佳的狀態(tài)是在上塔精餾允許的情況下最大的送入上塔膨脹空氣量?？辗止に?易懂全面版改變?nèi)肷纤蛎浛諝饬康臅r候，要緩慢進行，防止因膨脹空氣量急劇變化而引起波動，當送入上塔膨脹空氣量過大時，可以引出一部分氣體旁通入污氮管道，以增加裝置的產(chǎn)液量。高溫高焓降帶來的制冷量大于因氣量減少而減少的冷量膨脹量調(diào)節(jié)空分工藝-易懂全面版增壓透平膨脹機

增壓透平膨脹機是利用膨脹機的輸出功來直接將入膨脹機前的氣體增壓，使得入膨脹機的膨脹氣體壓力升高，從而達到提高膨脹機前后壓差，增加單位膨脹工質(zhì)的產(chǎn)冷量，降低膨脹量的目的，減少膨脹量就意味著減少了循環(huán)壓縮功，節(jié)約了能耗，并且還避免了機械能轉(zhuǎn)變成電能而導(dǎo)致的損失，提高了膨脹功的回收效率，可以說它比過去常采用的電機或風機作為膨脹機的制動設(shè)備更完善。

空分工藝-易懂全面版啟動前的檢查：（1）

油箱油面指示正常；濾油器清潔，供油裝置正常；（2）

加溫氣體閥門關(guān)閉；（3）

噴嘴葉片關(guān)閉；（4）

緊急切斷閥門關(guān)閉；（5）

膨脹機進出口閥門關(guān)閉；（6）

增壓機進出口閥門關(guān)閉；（7）

油箱油溫：如低于15℃應(yīng)開油加熱器加熱；（8）

軸承溫度：無論哪個軸承溫度只要低于15℃，就必須通入潤滑油加溫軸承（注意：必須先通入密封氣），如仍不奏效，則必須用加溫氣體加溫膨脹機（9）

增壓機回流閥全開（為膨脹機啟動條件）；

（10）儀控電控正常?？辗止に?易懂全面版啟動膨脹機（1）接通密封氣；（2）啟動油泵；（3

）對油冷卻器通冷卻水（如油溫低，可暫緩?fù)ㄋ?，同時對增壓機后氣體冷卻器通冷卻水；（4）開膨脹機出進口閥門；（5）聯(lián)鎖投入；（6）緊急切斷閥帶電（7）開噴嘴調(diào)節(jié)閥為15-30％；（8）漸開緊急切斷閥，透平開始運轉(zhuǎn)，很快達到一較小轉(zhuǎn)速。隨即開大噴嘴調(diào)節(jié)閥使轉(zhuǎn)速提高，正常運轉(zhuǎn)中要盡量避免在低速下運行。（9）逐漸打開噴嘴調(diào)節(jié)閥，同時關(guān)小增壓機回流閥，直到達到額定工況；啟動期間隨著膨脹機進氣溫度下降，轉(zhuǎn)速也會下降，所以要通過經(jīng)常關(guān)小增壓機回流閥和開大噴咀來調(diào)整，此時注意膨脹氣量要在喘振線外；隨時檢查軸承溫度、間隙壓力及整機運行行情況是否正常；啟動期間，短暫打開機器和管線的吹除閥，然后關(guān)緊?？辗止に?易懂全面版空分工藝-易懂全面版膨脹機停車：（1）

全開增壓機回流閥。（2）

關(guān)緊急切斷閥。（3）

關(guān)噴嘴葉片（4）

關(guān)增壓機進出口閥。（5）

關(guān)增壓機口閥。（6）

關(guān)膨脹機進出口閥。

臨時停車，保持密封氣和潤滑油供應(yīng)，保持儀電控系統(tǒng)為工作狀態(tài)，準備重新啟動。

空分工藝-易懂全面版注意冷開車應(yīng)迅速熱開車應(yīng)緩慢空分工藝-易懂全面版精餾工況調(diào)整中主塔與粗氬塔的相互影響

當粗氬塔停止運行時，粗氬塔上升蒸汽量為零。即:上升蒸汽量為零，回流比亦為零。原來流入粗氬塔的這一部分上升蒸汽不得不在上塔內(nèi)向塔的上部上升，從污氮或純氮出口出去，此時在上塔氬餾分抽口以上的上升蒸汽量大量增加，阻力表超過量程，特別是穿過縮徑段時更加困難，引起上塔壓力高出正常運行壓力10Kpa以上（上塔下部甚至超過70Kpa）。而去粗氬冷凝器的液空（冷源）必須通過液空管道進入上塔，補充了液空進料口以下的回流液。液空蒸汽量變成零，氬餾分抽不出去就要沿主塔上升穿插過六塊篩板塔和縮徑段，在這段空塔流速驟然上升，阻力顯著提高，上塔壓力明顯升高，液氧溫度提高。為了使下塔的上升蒸汽（氮氣）在主冷中順利液化，必然要提高下塔壓力，以便提高液化溫度點，如果氮氣壓力低達不到液化溫度點，主冷溫差縮小，傳熱量會大大減少，液化量也會隨之減少。此刻，空壓機的出口壓力高了，下塔進空氣量反而少了，這就是不投粗氬塔導(dǎo)致生產(chǎn)氧氣量少的原因的解釋?？辗止に?易懂全面版粗氬塔上升蒸汽量過大也會引起上塔縮徑段的上升蒸汽量較小，回流比增大。此段的回流比本來在整個上塔中就是最大的塔段，如果非常的大，就會導(dǎo)致篩板漏液，在填料附著的液體會大量下流，濃度（含氧、氬）迅速下降，導(dǎo)致氬餾份中含氮量增加，使粗氬塔出現(xiàn)氮塞現(xiàn)象。因此，粗氬塔的循環(huán)上升蒸汽量（氬餾份量）應(yīng)與整個系統(tǒng)的負荷大小相適應(yīng)，成比例的增大或縮小。具體的說，當進入下塔的空氣量大時，上塔的上升蒸汽量必然較大，氬餾份量應(yīng)相應(yīng)增大，反之，應(yīng)相應(yīng)減小。注意：此量過大，容易發(fā)生氮塞?？辗止に?易懂全面版影響粗氬塔循環(huán)氣量的因素

1.液空液位

2.液空循環(huán)量

3.蒸汽壓力

4.液空純度空分工藝-易懂全面版氬氣生產(chǎn)操作的注意事項粗氬塔（I）和粗氬（Π）的上升蒸汽量可以看成基本一樣，也就是循環(huán)上升蒸汽量（氬餾分抽出量），但上升蒸汽中的成份含量變化較大，出塔（I）上升蒸汽中，含氧量已經(jīng)很少了（3%左右），而含氮量要上升到粗氬冷凝器內(nèi)伴隨著氬氣冷凝成液體的過程，而積聚在粗氬中，粗氬中氮組分不會被液化，因為冷凝器的液空溫度高于氮組分的液化溫度。所以在這里稱氮組分為不凝氣。經(jīng)濃縮后氮組分不應(yīng)超過2%（N2），若粗氬含氮過高不能順暢地排出去進入精氬塔，就會阻礙正常的塔內(nèi)上升蒸氣與冷凝器的液氮之間的冷量傳遞，塔內(nèi)的回流液突然減少，液氮蒸發(fā)量急劇下降，蒸發(fā)側(cè)壓力下降，液氮液位上升，這是氮氣多的現(xiàn)象或粗氬冷凝器氮塞的特征?？辗止に?易懂全面版

進入到粗氬塔（Π）的上升蒸氣和回流液，幾乎全是氬組份，當?shù)搅隧敳恳呀?jīng)成為了含氧量小于1ppmO2的氬氣，抽出一少部分作為精氬塔的原料氣，大部分被液化成為回流液，這是保證除掉粗氬中含氧，達到含氧≤2PPmO2的關(guān)鍵。只是應(yīng)注意：與此同時該提出的粗氬量一定要提出來，送入精氬塔內(nèi)，不然氬量就會在粗氬塔內(nèi)逐漸積累，當粗氬塔內(nèi)容納不下的時候，就會回流到上塔，增大氬餾份抽口以下塔段的回流液，從而進入主冷的液氧中，導(dǎo)致氧氣（液氧）純度下降，大量的氬餾份將從氧氣產(chǎn)品或液氧產(chǎn)品中帶出系統(tǒng)。因此，在正常運行中，當氬餾份中含氬量不斷上升時，說明回到上塔的回流液中含氬也增加了，應(yīng)當適當增大粗氬提取量。在這種情況下可能出現(xiàn)氧純度的提高與氬餾分中含氬同時增加的情況，同時應(yīng)區(qū)分出由于上塔回流比增大，使塔內(nèi)的濃度梯度下移，而產(chǎn)生的氬餾份中含氬、含氮同時增加的情況。空分工藝-易懂全面版

氬餾份中含氬量與回上塔的回流液中含氬約有3%的差距，這個差距就是粗氬的產(chǎn)量，例如循環(huán)量為14000m3/h，氬餾份含量為5%，回流到上塔的液體中含氬量約為2%，粗氬量應(yīng)約為：

14000×（5%-2%）=420m3/h；當循環(huán)量為12000m3/h，氬餾份含量為7%，回流到上塔的液體中含氬約為3.6%，那么，粗氬量應(yīng)約為：

12000×（7%-3.6）=408m3/h當氬餾份中含氬為3%時，回流液中含氬非常的少，幾乎等于零，所以全部儲存在了粗氬塔填料層上。投入粗氬塔后，如氬餾份長時間高不起來，則氬泵壓力也不會增加?？辗止に?易懂全面版氬系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

在粗氬塔內(nèi)積聚起相當多數(shù)量的高濃度的氬組分在操作中可以從以下兩方面考慮：一是盡可能使氬組分在粗氬塔內(nèi)多積聚；

二是減少粗氬塔中氬組分的損失。抓住了這兩個關(guān)鍵點，就能夠在操作中采取相應(yīng)的方法?？辗止に?易懂全面版設(shè)備停運時的操作在提氬設(shè)備停運時，停粗液氬泵前必須首先切斷主塔液空進粗氬塔Ⅱ冷凝器閥，使粗氬塔Ⅱ停止工作，這樣一方面可避免粗氬塔Ⅱ底部液面過高，在開車時引起粗氬塔Ⅰ與粗氬塔Ⅱ壓力波動，另一方面有利于主塔和粗氬塔純度的調(diào)整，有利于縮短啟動時間。粗氬塔熱負荷控制要先小后大空分工藝-易懂全面版操作要點空壓機出現(xiàn)停車或喘振時果斷停止氬泵運行，切斷粗氬冷凝器液空，關(guān)V751、V757粗氬冷凝器液空要從低要高一點點提高，使粗氬量逐漸增加。精氬塔不要投入太早，待粗氬合格后投入精氬冷凝器投入時液氮也要緩慢送入。珍惜主冷中的氬。關(guān)注冷凝器蒸發(fā)側(cè)壓力空分工藝-易懂全面版

液氮節(jié)流閥與回流閥，液空節(jié)流閥，液空入粗氬冷凝器閥，氬泵出口兩只調(diào)閥是空分裝置中需要調(diào)節(jié)的非常重要的閥門，這幾只閥門互相關(guān)聯(lián)，互相制約，因此要注意這幾只閥門的控制空分裝置開車時，應(yīng)該盡快冷卻主冷，關(guān)閉下塔液氮回流閥，全開液氮節(jié)流閥，使下塔氣體通過主冷板式進入到上塔。當主冷出現(xiàn)液體達到一定高度后，打開液氮回流閥，關(guān)小液氮節(jié)流閥，建立下塔精餾工況。這時可將液空入上塔閥投入自動控制，隨著液空液位的提高，逐漸提高設(shè)定值，最終使液空液位保持在正常位置。液氮節(jié)流閥根據(jù)液空純度及液氧液位、下塔阻力進行調(diào)整，逐漸開大液氮節(jié)流閥到正常。另一種做法是在積液階段液氮節(jié)流閥和回流閥全部關(guān)閉，全開液空送上塔閥，直至主冷液體各累到80%，然后進行純度調(diào)整。正常調(diào)節(jié)過程中，液氮節(jié)流閥的開關(guān)會影響到下塔的回流比，影響到液空純度，從而影響到氧氣的產(chǎn)量及純度，還會影響到氬餾份。液空進上塔與進粗氬冷凝器閥屬于同一根管道上的兩個分枝，開大其中一只，另一只通過量就會減少，有的時候無論液空進粗氬塔閥門如何開大，粗氬冷凝器的負荷都不足，這就是液空進上塔量過多所致。空分裝置關(guān)鍵閥門的操作空分工藝-易懂全面版影響氧氣產(chǎn)量及氧氣純度的因素

加工空氣量不足主冷換熱不良或換熱面積不夠塔板效率下塔精餾工況膨脹空氣量空分工藝-易懂全面版影響氮純度的因素

液氮的純度液氮的量

空分工藝-易懂全面版塔內(nèi)溫度高低受什么因素的影響?

在一定壓力時，含氮濃度越高，它的溫度越低壓力越高時，氣液的飽和溫度也高，當系統(tǒng)壓力上升時，各塔板的溫度也要上升

受氧氮的純度和上、下塔壓力的影響K℃上塔頂78-195污氮出口80.5-192.5液空進口88-185主冷液氧93-180下塔頂?shù)獨?5-178下塔入口100-173空分工藝-易懂全面版加工空氣量增加對精餾工況有什么影響

加工空氣量增加，精餾塔內(nèi)上升蒸汽量增加，主冷凝器中冷凝的液體量也相應(yīng)增加，故它對塔內(nèi)的回流比基本沒有影響，氣量只要保證在一定范圍內(nèi)。氧氮純度基本不變，而產(chǎn)量將隨空氣量的增加按比例增加，但是隨著主冷中冷凝液量增加，主冷熱負荷加大，當傳熱面積不足時。主冷溫差必然擴大，下塔壓力相應(yīng)升高。同時，由于塔內(nèi)氣體流速增大，下流液體量增加，塔板上液層加厚，使塔板阻力增加，上、下塔壓力也會相應(yīng)提高，這樣將對氧、氮分離帶來不利影響，同時使能耗增加。

當氣量過大，塔板阻力及下流液體流經(jīng)溢流斗時的阻力均會增大很多，造成溢流斗內(nèi)液面升高。直至發(fā)生液體無法下流的液泛現(xiàn)象。這樣將破壞精餾的正常工況。

此外，由于上升蒸汽流速增大，容易將液滴帶至上一塊塔板，影響精餾效果，使氮純度降低，從而降低氧提取率。空分工藝-易懂全面版加工空氣量不足對精餾工況有什么影響

加工空氣量減少，氧氮產(chǎn)量亦需同步減少，當氣量減少時，蒸汽流速減小，塔板上液體量也減少，液層減薄，因此塔板阻力降低，同時由于主冷熱負荷減少，傳熱面積有富余，傳熱溫差可減小，這些影響使上、下塔壓力均可降低。

當氣量減少過多時，氣體流速過低，托不住篩孔上的液體，會發(fā)生液漏，破壞精餾效果，影響氧氮純度?？辗止に?易懂全面版空分設(shè)備正常運行中的冷量平衡：生產(chǎn)的冷量=節(jié)流效應(yīng)制冷量+膨脹機的制冷量膨脹機的制冷量與膨脹機的效率成正比與膨脹機空氣量成正比。冷量的消耗=熱端溫差引起復(fù)熱不足冷損+跑冷損失+液體產(chǎn)品所帶走的冷量。跑冷損失包括：（1）箱體內(nèi)的管道容器以及箱體對環(huán)境放出的冷量（由于陽光輻射熱、導(dǎo)熱等原因引起的）；（2）低溫氣體的外泄漏；（3）工藝中所必須低溫廢氣排放所引起的（例如精氬塔廢氣放空、下塔不凝氣的排放等）液體的產(chǎn)量×單位液體（液氧+液氮）冷量=總的制冷量-總量的消耗。液體產(chǎn)品的產(chǎn)量與總的制冷量成正比，與總的冷量消耗成反比，生產(chǎn)的液體產(chǎn)品多于設(shè)計指標后，需要增大膨脹量，增加膨脹量后就要消耗空壓機的排氣量，膨脹空氣量很大超過了上塔的承受能力，從而出現(xiàn)了旁通量（膨脹空氣旁通量）。在正常生產(chǎn)中，為了生產(chǎn)較多的液體產(chǎn)品，在空分系統(tǒng)冷損一定的情況下，必須增加膨脹量。為了保證氧氣提取率，入上塔的膨脹空氣受到限制，空氣設(shè)備（上塔）的大小結(jié)構(gòu)不同，對膨脹空氣量大小的限制也不同，需要操作實驗，摸索出一個較佳的范圍，判別的標準是出塔的平均污氮純度不能較低。空分工藝-易懂全面版物料平衡與冷量平衡的綜合分析：

在變工況生產(chǎn)中，膨脹空氣量超過了設(shè)計值，增加了一定的旁通量，有較多的冷量用來生產(chǎn)液體產(chǎn)品。在正常生產(chǎn)過程中，液氬的生產(chǎn)量較穩(wěn)定，或者說變化不太大。嚴格來說，液氬產(chǎn)品的少量增減就會影響液氧或液氮產(chǎn)量。主冷液氧液面作為觀察系統(tǒng)冷量平衡與否的原則沒有變，只是更加細化了操作和控制的要求。在工況調(diào)整中，首先應(yīng)當考慮到加工空氣量的大小，進入系統(tǒng)的總含氧數(shù)量的大?。黄浯?，考慮到生產(chǎn)系統(tǒng)在某一段時間內(nèi)對氣氧的需求量，把氧氣的提取率計算在內(nèi)，可概算出應(yīng)當生產(chǎn)出的液氧產(chǎn)品量。應(yīng)特別指出：氧氣提取率（污氮的平均純度）不能太低，不然的話就是有足夠的進塔氧量也生產(chǎn)不出來足夠的液氧。這個涉及到上塔精餾工況的調(diào)整，具體地說就是從液空入上塔進料口往上的回流比不能太低；反過來說，純液氮的流量不能太少，在不影響液氮產(chǎn)品純度的前提下，應(yīng)盡量開大液氮節(jié)流閥HV2，開度大小合適與否主要標志是下塔液空含氧量的高低，一般不應(yīng)低于設(shè)計指標（38%）。在保證氧氣提取率的前提下，依據(jù)送出系統(tǒng)的氣氧量和計算出應(yīng)當生產(chǎn)的液氧量，與此同時，需要冷量平衡的方法來保證液氧的生產(chǎn)量，即用生產(chǎn)液氮的多少來獲得冷量平衡。當需要氣氧較小時，應(yīng)多生產(chǎn)液氧，減少液氮生產(chǎn)量，關(guān)小液氮產(chǎn)品送出閥門HV2，反之則開大。液氧生產(chǎn)量的大小正確與否應(yīng)以氣氧純度來確定，當氧氣純度較高時可以適當增加液氧產(chǎn)量（減少液氮產(chǎn)量）。因此開大或關(guān)小液氮產(chǎn)品輸送閥HV2成了保證冷量和物料（O2）平衡的主要操作手段?？辗止に?易懂全面版主塔精餾工況的分析：工藝空氣流量-儀表空氣量=加工空氣量=進塔空氣量+膨脹空氣旁通量。進塔空氣流量=入上塔膨脹空氣流量+入下塔空氣流量入下塔空氣流量=出下塔液氮流量+出下塔液空流量出下塔液氮量=入上塔的液氮量+去精氬塔液氮量+液氮產(chǎn)品量液空流量=入上塔液空流量+去粗氬塔冷凝器流量空分工藝-易懂全面版下塔液空、液氮量的推算：設(shè)：加工空氣量85000m3/h，進塔空氣量為：83000m3/h、膨脹空氣量11000m3/h、旁通量2000m3/h，液空純度為38%（O2），進上塔膨脹空氣9000m3/h，進下塔空氣量74000m3/h。則：下塔產(chǎn)出的液空量=74000×20.9%÷38%=40700m3/h下塔液空純度36%（O2）時，74000×20.9%÷36%=42961m3/h液氮取出量應(yīng)為74000-40700=33300m3/h74000-42961=31039m3/h取中間值：液氮流量：32000m3/h液空量為42000m3/h去上塔的液氮量為：32000-精氬塔的液氮量-液氮產(chǎn)品量≈31000m3/h去上塔的液空量為：42000-去粗氬塔的液空量（18000m3/h）=24000m3/h這里設(shè)液空量約等于粗氬塔的上升蒸汽量（粗氬循環(huán)量）18000m3/h下塔的回流比=液空流量/入下塔空氣流量=42000/74000=56.8%空分工藝-易懂全面版內(nèi)壓縮流程內(nèi)壓縮流程是用液氧泵取代氧壓機，主冷中的液氧經(jīng)液氧泵加壓后送入高壓板式換熱器，與空氣增壓機來的高壓空氣換熱，同時高壓空氣液化為液空，經(jīng)節(jié)流后送入下塔參予精餾?？諝饨?jīng)空壓機壓縮后一部分送入下塔，一部分送入增壓機，在增壓機中一段取出部分膨脹空氣經(jīng)膨脹機增壓后膨脹送入下塔，另一部分繼續(xù)增壓后進入高壓板式與液氧換熱。也可在下塔取部分液氮經(jīng)液氮泵加壓后汽化，送出高壓氮氣，根據(jù)高壓氮氣的等級來分級，這樣的流程叫雙泵內(nèi)壓縮或多泵內(nèi)壓縮流程?？辗止に?易懂全面版空分工藝-易懂全面版與外壓縮流程的區(qū)別液氧泵取代氧壓機空氣壓縮機帶增壓機，增壓空氣在高壓板式中與高壓液氧直接換熱中壓膨脹機，膨脹空氣進下塔增壓空氣在高壓板式液化經(jīng)節(jié)流后進下塔空分工藝-易懂全面版主冷爆炸

在主冷中有充分的助燃物質(zhì)--氧，為碳氫化合物的氧化、燃燒、爆炸提供了必要條件。爆炸嚴重的會造成整個設(shè)備破壞，甚至人員傷亡；輕微的爆炸在局部位置產(chǎn)生，使氧產(chǎn)品純度降低，無法維持正常生產(chǎn)。

空分工藝-易懂全面版

1)采用色譜儀連續(xù)分析乙炔和碳氫化合物含量。液氧中雜質(zhì)含量至少8h要分析一次。規(guī)定指標見表；表中乙炔和碳氫化合物的控制值雜質(zhì)名稱

含量單位

正常值

報警值

停車值

乙炔

ppm

0.01×10-6

0.1×10-6

1.0×10-6

碳氫化合物/mg?L-130

100

2)減少二氧化碳的進塔量。將分子篩吸附器后空氣中二氧化碳的含量控制在2×10-5以下；

3)要制定吸附器前后的雜質(zhì)含量指標。液空中乙炔含量小于2×10-6。吸附器后乙炔含量小于0.1×10-6。超過規(guī)定時吸附器要提前切換再生;

4)板式主冷全浸式操作，以免在換熱面的氣液分界面處產(chǎn)生碳氫化合物局部濃縮、積聚；

5)保證1%的液氧能順利排出。液氧中雜質(zhì)超過警戒時增加排放量；

6)主冷必須按技術(shù)要求嚴格接地，并按標準進行檢測和驗收。接地電阻應(yīng)低于10Ω；氧管道上法蘭跨接電阻應(yīng)小于0.03Ω；

7)要嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)定，以防止雜質(zhì)在主冷內(nèi)過量積聚。特別要注意停車后的再啟動操作，避免由于因液氧大量蒸發(fā)而產(chǎn)生雜質(zhì)的積聚。要減少壓力脈沖。升壓操作必須緩慢進行。空分工藝-易懂全面版2008年8月1日，我單位運行中的3#空分裝置冷箱突然脹裂，珠光砂全部噴出。冷箱脹裂空分工藝-易懂全面版砂爆空分工藝-易懂全面版造成這樣事故的因素有哪些？空分工藝-易懂全面版扒裝珠光砂時要注意哪些安全事項

在冷箱頂部人孔及裝料位置要全部裝上用8～10mm鋼筋焊制的方格形安全鐵柵，以防意外。預(yù)先分析冷箱內(nèi)的氧濃度是否在正常范圍內(nèi)(18%～21%)。冷箱上部人孔全部打開，從上到下分節(jié)扒砂扒砂前要做好方案，預(yù)留出逃生通道.扒砂前將塔內(nèi)進行加溫，使浸泡在砂內(nèi)的液體氣化。扒珠光砂時要注意采取防凍措施。同時要注意低溫珠光砂在空氣中會結(jié)露而變潮，影響下次裝填時的保冷性能?？辗止に?易懂全面版泵的正確操作步驟一、起動前準備：1.試驗電機轉(zhuǎn)向是否正確(與泵體上標明的方向)，試驗時間要短以免使泵內(nèi)部轉(zhuǎn)動對磨部件因無液潤滑而干磨損壞；2.打開排氣閥使液體充滿整個泵體，待滿后關(guān)閉排氣閥；3.檢查各部位是否正常；4.高溫型應(yīng)先進行預(yù)熱，升溫速度50℃/小時，以保證各部件受熱均勻。二、起動：1.關(guān)閉泵出口閥門；2.全開泵進口閥門；3.起動電機，觀察泵運行是否正常；4.調(diào)節(jié)出口閥開度以所需工況；5.檢查軸封泄漏情況，正常時機械密封泄漏應(yīng)小于3滴/分；6.檢查電機，軸承處溫升≤80℃?？辗止に?易懂全面版1.泵不吸水，壓力表劇烈跳動。原因：灌注的引水不夠，泵內(nèi)積有空氣，進口管路和表管漏氣。解決方法：灌足引水，檢查管路，排除漏氣現(xiàn)象。2.真空表指示高度真空，泵仍不吸水。原因：底閥沒打開或嚴重堵塞，吸水管阻力大，吸上高度過高。解決方法：檢查底閥活門靈活性，除掉堵塞物，盡量使吸水管路簡單，降低吸水高度。3.出口壓力表指示有壓力，泵出水很少或不出水。原因：出水管阻力大，轉(zhuǎn)向不對，葉輪堵塞，轉(zhuǎn)速不夠。解決方法：降低管阻，檢查轉(zhuǎn)向，除去葉輪堵塞物。4.流量低于設(shè)計流量。原因：葉輪堵塞，密封環(huán)間隙磨損過大，轉(zhuǎn)速不夠。解決方法：除去堵塞物，更換密封環(huán)。泵出現(xiàn)的故障、原因及解決方法空分工藝-易懂全面版5.泵消耗功率過大。原因：填料壓得過緊，填料室發(fā)熱，葉輪磨損，泵流量過大。解決方法：放松填料壓蓋，更換葉輪，關(guān)小閘閥，減小流量。6.泵內(nèi)聲音異常，泵不出水。原因：進口管路阻力過大，吸水高度過大，有空氣進入吸水管，輸送液體的溫度過高。解決方法：檢查進口管路有無堵塞，清理底閥，降低液體溫度或降低吸水高度。7.泵組振動原因：泵軸與電機軸不同心，葉輪不平衡，軸承間隙過大。解決方法：調(diào)整泵和電機使軸線對準，葉輪通過平衡試驗，不平衡重量要求在3克左右，更換軸承。8.軸承發(fā)熱原因：軸承缺油或油粘度太大影響潤滑，軸承磨損間隙過大，泵與電機不同心。解決方法：加油，換高質(zhì)量或粘度小的潤滑油，更換軸承，調(diào)整泵和電機，保證同心。9.噪聲大原因：泵與電機安裝不同心，泵或電機軸承磨損，產(chǎn)生跳動。解決方法：調(diào)整泵和電機，保證同心，更換新軸承?？辗止に?易懂全面版

泵汽蝕的原因：泵通過旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體作功，使液體能量增加，在相互作用過程中，液體的速度和壓力是變化的。通常，離心泵葉輪入口處是壓力最低的地方。如果這個地方的壓力等于或低于在該溫度下液體的汽化壓力，就會有蒸汽及溶解在液體中的氣體從液體中大量逸出，形成許多蒸汽與氣體混合的小氣泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區(qū)時，由于氣泡內(nèi)是汽化壓力，而氣泡周圍大于汽化