kdnoar-10000/8000/390型空分裝置
第一章精餾
一、 進塔流程:
進塔流程(如圖:1-1所示)
(圖:1-1)
二、 精餾過程:
1、 什麼叫精餾:
簡單的說:精餾就是利用兩種不同物質(氣體)的沸點不同,多次地進行混合蒸氣的部分冷凝和混合液體的部分蒸發的過程就叫做精餾。
2、 進塔空氣的作用:
空氣從純化系統來經冷箱換熱與膨脹後的空氣混合後進入下塔底部,這部分氣體做為下塔的上公升蒸氣;經高壓節流的液空被送往下塔中部作為下塔的部分冷凝液;
3、精餾---下塔液氮的分離:
精餾塔下部的上公升蒸氣溫度要比上部下流的液體溫度高,所以膨脹空氣進入下塔後空氣溫度會比上塔下流的溫度高,當下塔的氣體每穿過一塊塔板就會遇到比它溫度低的液體,這時,氣體的溫度會下降,並不斷的被冷凝成液體,液體被部分氣化;由於氧的液化溫度最高,所以氧被較多的冷凝下來,剩下的蒸氣含氮濃度就會有所提高。就這樣,一次,又一次的迴圈下去,到塔頂後,蒸氣中的氧大部分被冷凝到液體中去了;從而得到了蒸氣中含氮純度達到99.9%的高純氮;這部分氣體被引入主冷,被上塔的液氧冷凝成液氮後部分做為回流液回流下塔再次精餾(如圖:
1-2所示),部分被送往上塔作為上塔的回流液。同時下塔液空純度也得到了含氧36%的液空。
(圖:1-2)
4、 上塔精餾:
將下塔液空經節流降壓後送到上塔中部,作為上塔精餾原料;而從主冷部分抽出的液氮則成為上塔的回流液;與下塔精餾原理相同,液體下流時,經多次部分蒸發和冷凝,氮氣較多的蒸發出來,於是下流液體中含氧濃度不斷提高,到達上塔底部時,可以獲得含氧99.9%的液氧;部分液氧作為產品抽出;由於下塔上公升蒸氣(純氮氣),被引入主冷冷凝,所以它將熱量較多的傳給了液氧,致使液氧復熱蒸發作為上塔的上公升氣;在上公升過程中,一部分蒸氣冷凝成液體流下,另一部分蒸氣隨著不斷上公升,氮含量不斷增加;到塔頂時,可得到99%以上的氮氣。
第二章開車步驟
一、 啟動步驟:
1、 空氣壓縮機;
2、 空氣預冷系統;
3、 空氣純化系統;
4、 空氣增壓機;
5、 空氣膨脹機;
6、 分餾塔系統操作。
二、 準備工作:
1、 啟動冷卻水系統;
2、 啟動儀表空氣系統,檢查所有裝置及儀表效能完好,並具備作用條件;
3、 檢察所有冷卻水閥有無開啟,並注意流量、壓力是否滿足;
4、 啟動空壓機、增壓機油幫浦,油溫低時開加熱器,檢察油壓。
三、 啟動
(一)、啟動空氣壓縮機:
按「dcs集散控制系統啟動要求」滿足條件後啟動;
按下電源,電機開始轉動,注意事項:
1、 啟動時應注意電流變化;
2、 密切注意各振動點和軸移位有無超高現象;
3、 潤滑油總管壓力大於0.22mpa延時30秒,輔油幫浦應停止;
4、 預熱結束後載入空氣壓縮機;
5、 載入時注意各級壓力、振動、軸移位變化。
二)、預冷啟動:
1、 預冷和分子篩所有閥門復位;
2、 空壓機載入完必後就將空氣緩慢匯入預冷和分子篩進行充氣;
3、 當預冷出口壓力等於空壓機出口壓力時(≥0.45mpa),充氣結束;
4、 啟動常、低溫水幫浦,並調至正常流量;
5、 緩慢開啟空氣進水冷塔旁通閥(v1135)(根據出口水溫調整閥門開度大小)。
三)、啟動分子篩:
1、 緩慢開空氣旁通至分子篩閥(v1250),並調整至正常流量;
2、 將分子篩透入自動執行程式;
3、 開啟電加熱器電源;
4、 將儀表氣轉換為自身氣源。
四)、啟動增壓機:(增壓機啟動步驟與空氣壓縮機相同)
(五)、啟動膨脹機:(增壓機帶膨脹機啟動)
膨脹機狀態:
1、 膨脹端:進口手動閥全關、出口手動閥全開、入口導葉全關、吹除閥關;
2、 增壓端:進出口手動閥全開、冷卻水進出口閥全開、排放閥全關、回流閥全開;
3、 電磁閥關、儀表管吹除閥關;
4、 密封氣開;
5、 油幫浦開,油溫正常(油箱電加熱器有必要時開);
6、 增壓機載入成功後,向膨脹機進口閥前導氣,導氣結束後將增壓機出口閥全開;
7、 增壓機出口壓力不應控制太高。
啟動膨脹機:
1、 開啟電磁閥;
2、 手動緩慢開啟膨脹機進口手動閥至直至全開;
3、 入口導開度根據膨脹機轉速的不斷提高,而逐漸開大到最佳工作狀態。
*注意事項:
1、 調整膨脹機轉速時應避免在葉輪敏感區時間停留過久或長時間運轉;
2、 對增壓機公升壓時應注意穩定;
3、 對膨脹機回流閥和高壓節流閥的操作要緩慢;
4、 防止超壓、超速、超溫運轉。
第三章正常停車
一、停車步驟:
1、 分餾塔系統操作;
2、 停輔助氧、氬、幫浦;
3、 停空氣膨脹機;
4、 停空氣增壓機;
5、 停空氣純化系統;
6、 停空氣預冷系統;
7、 停空氣壓縮機.
二、停車內容:
(一)、系統操作:
1、將所有產品液相排放閥門全關。
2、緩慢減少產品氧氣出口流量,緩慢將膨脹機回流閥全開;緩慢降低增壓機出口壓力(此步驟配合操作)。
3、輔助:停液氧幫浦(產品氧氣出口流量減少至零)、迴圈液氬幫浦(開啟粗氬平衡閥,防止出現負壓)、中壓液氬幫浦(並將dcs回流閥全開),關進出口閥,排放液體,加溫吹除;
4、待增壓機出口壓力降到膨脹機轉速進入葉輪敏感區時將入口切斷閥關閉,關膨脹端和增壓端進出口手動截止閥,停膨脹機油幫浦(膨脹機油幫浦在密封氣滿足情況下不需要停);開啟增壓端排氣閥;
5、將增壓機回流閥失電解除安裝,按下停止按鈕停增壓機;
6、將分子篩程式暫停,關閉加熱器電源;
7、切換儀表空氣;
8、停預冷系統常、低溫水幫浦,關進出口手動截止閥;
9、將空壓機放空閥失電解除安裝,按下停止按鈕停空壓機。
註冊事項:
1、 將lcv4手動開兩圈,防止冷箱出現死氣;
2、 停車後因沒有氣量進下塔,防止上塔出現負壓;
3、 如果是長期停車需要排放所有液體,包括主換熱器中的液氧(臨時停車則需要將塔封存)。
第四章空分操作
一、 概述:
在第一章我們說過有關精餾過程中提取液空、液氮、液氧的方法,下面我們就詳細說明一下有關控制操作中的內容。
1、 液空:液空是來自下塔下部第一塊塔板流下來的液體,並提供原料供給上塔作為精餾原料液;它的純度受下塔回流液體(液氮)的影響而不斷變化。
2、液氮:是由下塔初步分離而得到的≤5ppm的液氮作為上塔的回流液供給上塔精餾。
3、 汙液氮:汙液氮管是為了保證塔頂得到高純度液氮和保證底部液空純度而設計的;從中部抽取一部分汙液氮,它可使抽口以上的塔板有足夠大的回流比,以保證純液氮純度,同時使抽口以下的塔板回流比減小,有利於提高液空的氧純度。
4、汙氮氣出口氧分析(ai5):ai5主要測量汙氮中抽走的含氧量(單位%)。
5、 氬餾份(aia701) :空氣中氬的體積分數為0.932%,它和沸點介於氧、氮之間。
在下塔液空中含1.3~1.6%的氬抽往上塔,從液空進料口下流時,在塔板上遇到上公升蒸氣,有部分液體要蒸發出來;其中,易揮發組分氮要比氧、氬更多地蒸發到氣相中去,所以液相中的氧、氬濃度逐漸提高。
越往下走,實際就進入了氧、氬分離區了。由於氬對氧來說是易揮發組分,在下流過程中氬比氧蒸發得多,因此液體中含氬量減少,這樣就形成了液空進料口以下的富氬區。
氬在上塔的分布有兩個富氬區,乙個在提餾段,別乙個在精餾段;一般我們都在提餾段抽取氬餾份,目的是為了減少氬餾份中含氮量過高(氬餾分的含量為:氬8~10%,氧90~91%,氮小於0.1%)。
氬在上塔的分布是隨氧、氮產品和濃度的變化而變化。如:氮產量減少,氮的濃度就要提高,此時富氬段要下移。
即精餾段的富氬區含量要減少,提餾段富氬區的含氬量就要增加。
6、粗氬i塔出口含氧(ai706):測量氬餾分中含氧量(單位:%)。
一般氬餾分中含氧低,相對含氮高(氧、氬、氮三者之和是100%);如果氬餾分的含氮量太多,一則使粗氬純度降低,而且會導致粗氬冷凝器的溫差減小,甚至使溫差為零(即產生"氮塞"),此時粗氬塔便停止工作;上公升氣流速度降低。並且,粗氬中含氮過多將給製取精氬帶來困難。
二、主塔控制:
hc2----用於控制下塔回流比,以及對上下塔冷量進行分配;(主要控制:液空純度、氬餾分等)。如:
hc2開大時(正常範圍內),到上塔的冷量會變大,相對下塔回流液體減小(液空純度相對上公升);這時上塔的冷量富餘,上公升蒸氣被冷凝下來,氬餾分上公升、氮氣純度上公升。
hc3----主要是相對調整下塔液氮和液空純度的平衡點。
hc4----當主塔穩定時,用於控制上下塔回流比(主要控制:氬餾分和液空純度)。
例1:下塔液空純度為31.8%(正常:34~35%);
冷箱氣氮純度為0.5ppm(正常:1.3~2.5ppm);
上塔蒸發壓力40.8kpa(正常:42kpa);
汙氮氣含氧為0.15%(正常:0.25~0.35%);
氬餾分為13.9%(正常:8~12%);
主塔溫度下降;這時候就可以開大hc4;
分析:從單方面趨勢上看,液空含氧正常值為34~35%,氬餾分正常值為8~12%;而現在明顯低於正常值,證明上下塔冷量富餘,開大hc4閥排放液體。
可以將資料綜合在一起看,這樣的結果會更準確。
當下塔冷量過乘,而上塔冷量不足時,主塔反應出來的資料為:
液空含氧純度下降,上塔蒸發壓力減少,氬餾分高。
這時就需要將hc2開大加大進上塔的液氮量。
如果hc2閥開的開大,主塔反應出來的資料為:
進塔氣量增加,液空純度高,上下塔壓力公升高,主冷負荷加大,下塔回流比減少。
每個閥門都有它一定的作用,所以,閥與閥之間的配合操作很重要。
三、氬塔控制:
氬在上塔的分布並不是固定不變的。當氧、氮純度發生變化時,即工況稍有變動,氬在塔內的分布也相應地發生變化。但氬餾分抽口的位置是固定不變的,因此,氬餾分抽口的組分也將發生變化;氬餾分的改變就直接影響進入粗氬塔的氬餾分含量。
導致粗氬塔氧含量增高,氬的提取率降低;或氬餾分含氮過高,使精氬塔冷凝器中溫差減小,甚至降為零,上公升氣流速度降低,粗氬塔回流液體減少無法建立阻力(即"氮塞")。
1、 氬餾分的控制:氬餾分主要由主塔中的hc2、hc4閥門進行控制;
2、 粗氬塔負荷控制:主要取決於粗氬冷凝器的負荷大小;
3、 精氬塔控制:負荷主要取決於粗氬抽出量以及精氬冷凝器液位和蒸發器;
4、 粗氬塔氧含量分析控制(aia702):粗氬出口含氧要求≤2ppm;一般在正常工況下用取出量大小相對控制粗氬塔回流液大小來控制含氧;
5、 精氬塔氮含量分析控制(aia703):產品液氬要求含氮量≤3ppm。從粗氬塔抽出的1/3含o2≤2ppm,純度達到95~98%的粗氬氣進入精氬塔中部進行去氮;氮和氬相比是易揮發組分,當粗氬氣進入精氬塔時遇到塔板上下流的液體和上公升的蒸氣,有部分液體要被蒸發和部分氣體被冷凝,到塔頂時易揮發組分氮被蒸發放空,氬則被冷凝到液項中。
精氬蒸發器的作用是輔助去氮。
1分析儀表在空分流程中的作用
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設計部工作分流及流程表
清單類定義 一般指業務撒網的方案 客戶初步接觸投石引路的方案或改別人清單內裝置的方案 只需要提供裝置清單多為供貨。提供檔案 裝置清單 績效 免費 流程 1 業務與設計溝通 面對面或者 把專案相關資訊及工作內容確定。2 業務給設計提供 及備案 3 設計製作方案 一般情況耗時1天1人 4 檔案郵件發出 ...