空分行業(yè)技術(shù)知識
空分行業(yè)相關(guān)的設(shè)備使用操作知識、常見問題、調(diào)試及維護相關(guān)原理及知識內(nèi)容
空氣分離工藝流程描述
空分工藝流程說明
空氣分離設(shè)備是一套帶有加壓渦輪膨脹機的空氣分離設(shè)備,用于常溫下分子篩的吸附凈化和無氫氬氣的生產(chǎn),在常規(guī)填料塔中。其工藝流程如下:
4.1 過濾、壓縮、預(yù)冷和凈化
原始工藝空氣從吸氣口吸入,進入自潔式空氣過濾器,過濾掉灰塵和機械雜質(zhì),進入離心式空氣壓縮機進行壓縮,壓縮后的氣體進入空氣預(yù)冷系統(tǒng)中的空氣冷卻塔,在塔內(nèi)進行冷卻和水洗??諝饫鋮s塔使用循環(huán)冷卻水和由水冷卻塔冷卻的低溫冷凍水,并由制冰機進一步冷卻??绽渌捻敳垦b有慣性分離器和篩網(wǎng)分離器,以防止工藝空氣中帶出自由水。
從空氣預(yù)冷系統(tǒng)出來的工藝空氣進入空氣凈化系統(tǒng),用于吸附去除水、二氧化碳、碳?xì)浠衔铮瑑艋到y(tǒng)中的吸附器由兩個立式容器組成,兩個吸附容器采用雙吸附塔結(jié)構(gòu),底部為活性氧化鋁,上部為分子篩,當(dāng)其中一個運行時,另一個由來自冷箱的臟氮通過加熱器加熱再生。
4.2 空氣精餾
從空氣凈化系統(tǒng)出來的清潔工藝空氣大部分進入冷箱中的主換熱器,被回流出來的氣體冷卻,接近露點的空氣進入下塔底部進行第一次分餾。在精餾塔中,上升氣體與下游液體充分接觸,經(jīng)過傳熱傳質(zhì),上升氣體中的氮氣濃度逐漸增加。在主冷凝蒸發(fā)器中,氮氣被冷凝,液氧被汽化。在下塔中產(chǎn)生的液態(tài)空氣和液態(tài)氮被冷卻器過冷并作為上塔的回流液體節(jié)流到上塔中。在上塔中,產(chǎn)品氮、產(chǎn)品氧、液氧和臟氮在再次蒸餾后得到。
4.3 冷量生產(chǎn)
該設(shè)備所需的大部分冷卻是由渦輪膨脹機提供的。
從空氣凈化系統(tǒng)出來的其余清潔空氣進入由渦輪膨脹機驅(qū)動的增壓器以提高其壓力。然后,它被增壓器后的冷卻器冷卻,進入冷箱中的主熱交換器,在那里被冷卻到一定溫度,然后進入渦輪膨脹機。這種膨脹空氣在膨脹機中被膨脹和冷卻,然后進入上塔參與蒸餾。
4.4 氬氣提純
提氬采用最新的全蒸餾制氬技術(shù),為了制氬,從分餾塔上塔下部的適當(dāng)位置引出一股氬餾分氣體,送入粗氬塔I進行蒸餾,使氧的含量減少;粗氬塔I的回流液是由液泵從粗氬塔II的底部引出的液態(tài)粗氬。從粗氬塔Ⅰ頂部引出的氣體進入粗氬塔Ⅱ,在其中進行深度氬氧分離,經(jīng)過粗氬塔Ⅱ的蒸餾,在粗氬塔Ⅱ頂部得到氧含量≤1PPm的粗氬氣體。粗氬塔Ⅱ頂部裝有冷凝蒸發(fā)器,過冷器后引出的液態(tài)空氣經(jīng)節(jié)流后作為冷源送入其中,大部分粗氬氣經(jīng)冷凝蒸發(fā)器冷凝后作為粗氬塔的回流液使用。其余的從粗氬塔頂部引出(含氧量≤1PPm的粗氬),送入精氬塔,精氬塔底部裝有蒸發(fā)器,利用塔底的中壓氮氣作為熱源蒸發(fā)液氬,同時氮氣被液化。在精氬塔的頂部裝有冷凝器,利用精氬蒸發(fā)器的液氮作為冷源,使大部分上升的氣體冷凝為精氬塔的回流,經(jīng)過精氬塔的蒸餾,在精氬塔底部得到的99.999%Ar的精氬液作為產(chǎn)品液氬被引出冷箱。
氣。
4.6 設(shè)備設(shè)計和技術(shù)特點。
4.6.1采用全低壓工藝分子篩吸附,增壓渦輪膨脹機制冷,全精餾氬氣,氧氣外壓縮工藝。工藝先進,技術(shù)成熟,運行可靠,操作簡便,安全低耗。
4.6.2 預(yù)冷系統(tǒng)采用氮氣和污濁氮氣進入水冷卻塔,以降低冷卻水的溫度,空冷塔結(jié)構(gòu)采用可靠的防液浸措施。
4.6.3 主冷凝蒸發(fā)器的通道采用特殊結(jié)構(gòu),防止乙炔在液氧中聚集,保證主冷凝蒸發(fā)器和系統(tǒng)的安全。
4.6.4 上塔、粗氬塔、精氬塔均采用常規(guī)填料塔。
4.6.5 該設(shè)備具有變工況運行和設(shè)備變負(fù)荷能力,設(shè)備變負(fù)荷能力范圍為75%~105%。
4.6.6 采用DCS集中控制系統(tǒng)。
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