空分技术问题解答_五则_
常温空分技术问答
常温空分技术问答常温空分技术问答1、空气的成分？空气是由78.03%的氮气、20.93的氧气、0.932%的氩气和其他杂质组成。
2、空气分离有几种方法？（低温精馏法、变压吸附法、膜分离法）3、什么是理想气体？符合的理想气体状态的气体，我们称为理想气体。
空气在常温和低压状态下，性质接近于理想气体，在工程上，我们就把它做理想气体来处理。
4、请写出理想状态方程表达式。
（P1V1/T1=P2V2/T2）5、什么叫变压吸附？在绝热条件下，加压吸附、减压脱附的循环操作过程。
6、简述变压吸附的一个工作周期。
（吸附、均压、脱附、均压）。
7、什么叫分子筛？具有均一微孔结构，并且能选择性地吸附直径小于其微孔孔径的气体分子的固体吸附剂。
8、什么叫分子筛中毒？分子筛吸附了油后，不能再脱附，我们称分子筛中毒。
9、分子筛中毒了怎么办？（更换（或再生））10、什么是脱附？（已被吸附剂吸附的气体的分子释回气相的现象。
）11、什么叫催化剂？在化学反应过程中，能够降低化学反应条件，而其本身的性质不发生变化的物质，叫做催化剂。
12、什么叫露点？当空气冷却时，温度降到某一点，即水分达到饱和，气体冷凝出液体时的温度称为露点。
13、常用来表达气体中的水含量的参数有哪些？（绝对含水量、相对湿度、露点）14、 Nm3/h指得是什么状态下的体积流量？(0℃，101.325KPa（A）)15、什么叫回收率？回收率指得是产品气与原料气的体积比（均化为标准状态）。
16、海拔高度对本公司产品运行有什么影响？海拔高度影响空气压缩机的进气压力，也就是说会影响空气压缩机的实际排气量。
只需在选择空气压缩机时注意气量问题，可不考虑其它影响。
17、如果一台空压机的排气温度是90℃时能否与氮气设备和氧气设备使用？氮气设备和氧气设备前面的空气净化组件中的过滤器滤芯的耐温温度≤80℃，冷冻干燥机的进气温度≤45℃，即使是高温型冷干机的进气温度≤80℃，所以排气温度在90℃不能直接和氮气设备和氧气设备使用，若需要使用该气源，应在两者之间加上一后冷却器，将压缩空气的温度降下来。
空分简答题题库
1.什么是液氧内压缩流程，有什么特点?液氧内压缩流程是从冷凝蒸发器抽出液氧产品，经液氧泵压缩到所需的压力，再经换热器复热，气化后供给用户。
它是在冷箱内压缩到所需压力的。
特点：（1）不用氧压机。
液氧泵体积小，结构简单，消耗功率小。
（2）液氧压缩比气氧压缩较安全。
（3）由于不断有大量液氧从主冷中排出，碳氢化合物不易在主冷中浓缩，有利于设备的安全运转。
（4）由于液氧复热，气化时的压力高，换热器的氧通道须承受高压，因此，换热器的成本将增加，而且，在设计时要考虑换热气的强度的安全性。
（5）液氧气化时冷量充足，换热器热端温差较大，即冷损较大，为保持冷量平衡，要求空压机压力较高，空压机的能耗将增加。
2.为什么精馏塔要设置过冷器？空气在下塔经精馏后产生的液空，液氮，污液氮通过节流阀供给上塔作为精馏所需的回流液。
处于饱和状态的液体经过节流阀时，部分液体将会气化。
节流的气化率与节流前后的压力，组分及过冷度有关。
通常未过冷的液体节流后气化率可达15％－20％，这将使上塔的回流液减少，对上塔精馏不利，为减少节流气化率，因而设置了过冷器。
另一方面，低温污氮气经过过冷器后温度升高，可减少主换热端温差，减少冷损。
此外，过冷器还起到调配冷量的作用，它使一部分冷量又返回上塔，因此，空气带入下塔的能量升高，使冷凝蒸发器的热负荷增加，对上塔精馏有利。
3.为什么空分设备运行时要向冷箱内充污氮气？（1）空分设备的冷箱内充满了保温材料，保温材料的间隙之间充满了空气。
设备运行时，冷箱内的设备处于低温状态，保温材料的温度也降低。
由于内部的气体体积减小，冷箱内将会形成负压，如果冷箱密封很严，在内外压力作用下冷箱将会发生变形。
（2）如果冷箱密封不严，外界的湿空气将会进入，使保温材料受潮，保冷效果变差，增加冷损。
4 .开车时如何投用水冷塔？（1）首先通过V1111或V1125给水冷塔补水，（2）当空冷塔压力稳定且大于0.4 MPa时启动冷冻水泵中的一台，（3）通过V1135调节冷冻水流量正常，（4）当冷冻水泵运转正常，水冷塔液位稳定后，投连锁，水冷塔液位调节投自动，（5）根据温度情况，开V1124调节冷冻水出塔温度。
空分技术工艺试题及答案
空分技术工艺试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 空分技术主要通过哪种方法来实现气体的分离？A. 吸附法B. 膜分离法C. 低温精馏法D. 电解法2. 以下哪种气体在低温下沸点最高，适合作为空分工艺的原料？A. 氧气B. 氮气C. 氩气D. 氦气3. 在空分工艺中，液化空气的主要目的是：A. 提高气体纯度B. 便于储存和运输C. 降低能耗D. 增加气体反应性4. 空分设备中，精馏塔的主要作用是：A. 预冷空气B. 分离气体C. 压缩空气D. 干燥空气5. 空分工艺中，氧气和氮气的分离温度通常在多少度以下？A. -30℃B. -100℃C. -150℃D. -200℃6. 空分工艺中，以下哪种气体是不可再生资源？A. 氧气B. 氮气C. 氩气D. 氦气7. 空分设备在运行过程中，需要定期检查哪个部件以确保安全？A. 压缩机B. 精馏塔C. 换热器D. 所有选项8. 在空分工艺中，氧气的主要用途是什么？A. 医疗急救B. 工业生产C. 航空燃料D. 所有选项9. 空分工艺中，氮气的主要用途不包括以下哪项？A. 食品保鲜B. 金属热处理C. 制造肥料D. 制造氧气10. 空分工艺中，氩气主要用于哪些领域？A. 焊接保护气B. 照明C. 医疗设备D. 所有选项二、填空题（每题2分，共10分）11. 空分技术中，气体分离的基本原理是利用不同气体的______。
12. 低温精馏法中，气体的分离是通过控制______来实现的。
13. 空分工艺中，氧气的沸点比氮气______，因此在精馏塔中先被分离出来。
14. 空分设备在运行时，需要特别注意______的控制，以防止设备损坏。
15. 空分工艺中，氩气由于其化学性质稳定，常用于______。
三、简答题（每题10分，共20分）16. 简述空分工艺中精馏塔的工作原理。
17. 描述空分工艺中氧气的工业应用及其重要性。
四、计算题（每题15分，共30分）18. 假设空气中含有氧气21%，氮气78%，氩气1%，计算在空分工艺中，从1000立方米的空气中理论上可以分离出多少立方米的氧气和氮气？19. 如果空分设备的生产能力为每小时生产100立方米的氧气，计算该设备每天可以生产多少立方米的氧气？五、论述题（每题20分，共20分）20. 论述空分技术在现代工业中的应用及其对环境和能源的影响。
空分技术问题解答_三则_
根据装置冷平衡原理 , 低压流程的等温节流效 应产冷仅占总冷量的 10 %多 , 而 80 %多冷量是靠 透平膨胀机产生的 。例如一套 170m3 / h 低压制氧设 备的膨胀量占 25 %左右的加工空气量 。这些空气 是否能全量送进上塔呢 ? 根据低压流程入上塔膨胀 量的拉赫曼原理 , 从上塔精馏角度看 , 入上塔膨胀 量有个最佳值 , 超过这个值上塔污氮纯度明显下 降 。为了保持精馏塔的提取率 , 宁可旁通并放掉一 部分膨胀空气 , 但这样会使分馏塔的提取率下降 。 为了尽量使膨胀空气少放掉 , 可以采用部分加工空 气增压膨胀的措施 (增加膨胀焓降) 来减少膨胀 量 、或适当提高膨胀机进口温度或进口压力来减少 膨胀量 , 提高污氮纯度 , 提高氧的提取率 。
因为制氧能耗 (指气氧设备) 主要取决于操作 压力 , 另外与氧提取率成反比 , 其他因素如气温 、 海拔高度 , 主换热器的热端温差 、冷箱的跑冷损失 也与之有关系 。在我国 , 一般地区海拔不高 、环境 温度也不特别高 , 普遍采用板翅式换热器 , 冷箱密 封较好 。只要制氧设备操作压力降低 , 氧的提取率 下降不多 , 制氧电耗就会下降 。
而且 , 全低压流程采用二级无润滑空压机 , 操 作维护简单 , 又采用回热器 , 有的采用氮水预冷系
统或空气全封闭的制冷压缩机的预冷机组 , 使机组 性能更好 。
目前虽然全低压小型制氧设备存在起动时间稍 长和有些缺电的地方重新启动时间长等特点 , 但总 的来说 , 在小型制氧设备上采用全低流程是一大技 术进步 。
空分知识问答
空分车间技术比武题1、空分设备的型号及意义？（10分）空分设备（变型设计顺序号，以阿拉伯数字表示）主要产品产量：1.气态产品以M3/h为单位;2.液态产品以L/h为单位，数字后面加“Y”字母;3.有多种产品时，以氧气/氮气产量表示。
移动式产品附加特点：Ｄ－移动（ＤＯＮＧ）式主要产品介质化学元素符号：氧（Ｏ）、氮（Ｎ）设备流程、结构特点：Ｄ－低压；Ｇ－高压；Ｚ－中压；ＧＤ－高低压；Ｌ－带回热式制冷机;Ｋ—空气分离设备ＫＤＯＮ－8000／15000表示：Ｋ－空气分离设备；Ｄ－低压；ＯＮ－氧氮产品；8000－氧产量M3/h；15000－氮产量M3/h2、什么是温度？什么是温标？常用的温标有哪几种？换算关系？（10分）答：温度可以表示物质的冷、热程度。
从分子运动论的观点看，温度是物质分子热运动平均动能的度量，温度越高，分子热运动的平均动能就越大。
温标就是衡量物质温度的标尺。
常用的温标有3种：1）摄氏温标℃；2）华氏温标oF ；3）热力学温标,K。
ｔ（℃）＝T－273.16；ｔ（℃）＝5/9(F-32)；T(K)＝ｔ＋273.16；F(F)=9 t/5+323、如何防止空冷塔带水？（10分）答：发生空冷塔带水的主要原因有两方面：一方面是本身设备原因。
另一方面属操作问题。
操作中以预防为主，检查液位自调联锁、阀门动作、现场液位与中控显示液位比较，冬季防止液位计中水冻结等。
系统调整时要注意缓慢进行，防止空气压力波动太大。
4、什么叫分子筛？主要有哪几种？有什么特性？（10分）答:分子筛是晶体铝硅酸盐，有天然和人工合成两种。
（3分）分子筛种类主要有A型、X型和Y型三类，而每一类型按其阳离子的不同，孔径不同又可细分。
（3分）分子筛为多孔结构，内部微孔空穴占其总体积的50％左右，当气体通过时，分子筛能把小于空穴的分子吸附进入微孔内，把大于微孔直径的分子挡在孔外，起到筛分分子的作用。
主要特性有：1) 吸附力极强，选择吸附性能好。
空分操作问答
空分操作问答1.那些因素可以影响到产品氧气的纯度1氧气取出量过大2液空中氧纯度过低3进上塔膨胀空气量过大4冷凝蒸发器液氧面过高5塔板效率下降6精馏工况异常7主冷泄露2怎样提高产品氧气纯度1提高下塔液空中的含氧量2在液氮纯度稳定的前提下，调整好液氮节流伐的开度，回流比适当3保证液氧液面稳定4调整好精馏工况5提高塔板效率6减少送氧量7减少进上塔的膨胀空气气量8增加空气量3影响氧气产量的因素1进上塔加工空气量不足2氮平均纯度过低3主冷换热不良4设备阻力增加5氧气管道容器存在泄露4如何把氧气产量提上去1液面要稳定2调节好液空液氮纯度3调整好上塔精馏工况，努力提高平均氮纯度。
4尽可能减少空气损失，降低设备阻力，以增加空气量5尽可能减少跑冷损失，热交换不完全损失和漏损，以减少膨胀空气量5如何提高制氧机运转的经济性制氧机的经济性主要指生产单位产品所需的成本1降低制氧机的操作压力，以减少空压机的电耗。
2提高压缩机的效率3增加空气量4增加氧气产量，提高氧气的提取率5延长设备的连续运转周期，减少停机检修时间6绝对避免塔内低温液体，低温气体的泄露7综合利用生产多种产品6增加空气量对精馏工况的影响1空气量增加，上升蒸气增加，主冷内液体冷凝量增加，对回流比没有影响，增加空气量一般不大于20%时氧气氮气纯度基本保持不变，产品量按比例增加。
2主冷内液体量增加主冷热负荷加大，当传热面积不足时，主冷温差扩大，下塔压力升高，上下塔阻力相应升高，对氧气氮气分离不利，增加空气量过大时甚至发生液悬。
3使上升蒸气速度增大，并夹带液体至上一块塔板，氮纯度下降，氧气提取率降低。
7加工空气量不足时对精馏工况的影响1加工气量减少，上升气和回流液均减少，但回流比仍保持不变，在一定范围内对氧氮纯度影响不大，但根据物料平衡，氧氮产量减少2气量减少，气速降低，回流液量减少，塔板阻力下降，主冷热负荷减少，，主冷温差减少，上塔下塔压力下降。
3气量减少过多时，可能使上升气托不住液体而产生液漏氧气氮气纯度下降。
空分员工问答手册
空分工区员工问答手册1、什么是绝对压力、表压力？答：容器内工质本身的实际压力称为绝对压力，用符号P a表示。
工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力，用符号P g表示。
Pa=Pg+Patm2、什么是理想气体？答：气体分子间不存在引力，分子本身不占有体积的气体。
3、什么是相对湿度答：是指每立方米空气中的水蒸气含量与当时温度下最大允许含量之比：φ=ρw/ρs×100%4、在标准状况下，每升液氩的质量为多少？转化成气体能得到多少立方米氩气？答：1.41千克，0.79立方米5、在标准状况下，每升液氧的质量为多少？转化成气体能得到多少立方米氧气？答：1.14千克，0.8立方米6、在标准状况下，每升液氮的质量为多少？转化成气体能得到多少立方米氮气？答：0.81千克，0.648立方米7、什么叫吸附剂，对吸附剂有什么要求？答：用吸附法净除空气中的水分、二氧化碳和乙炔等杂质。
作为吸附用的多孔性固体叫作媳妇剂。
对吸附剂的要求主要有；1）吸附剂必须是多孔性物质。
因为吸附剂只是在固体表面上进行，空隙越多，表面积越大，吸附能力就越强。
2）吸附剂必须是选择性吸附，即只吸附掉需要被清除的组分，不能吸附混合物中全部组分。
3）吸附容量大，就是每公斤吸附剂所能吸附的物质量要大。
吸附容量小，所需要的吸附剂用量就要多。
4）要有一定的强度，耐压、耐磨，不易破碎。
5）容易解吸再生。
6）价格便宜。
能满足上述几个条件比较好的吸附剂就是常用的硅胶、活性氧化铝、铝胶和分子筛。
8、空分设备中常用的制冷方法有哪两种？答：节流和膨胀制冷9、什么是氧的提取率？答：氧的提取率以产品氧中的总氧量与进塔加工空气中的总氧量之比来表示。
10、什么叫精馏？答：精馏是利用两种物质的沸点不同，多次地进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发的过程，以达到分离的目的。
11、什么是回流比？答：在空分精馏中，是指塔内下流液体与上升蒸气量之比。
12、空气冷却塔的主要作用？答：换热、洗涤、缓冲。
空 分 知 识 问 答
空分知识问答1.空分设备对冷却水水质有什么要求?答:空分设备一般用江河湖泊或地下水作为冷却水.这种水通常为硬水.一般水温在45℃以上就开始形成水垢,附着在冷却器的管壁、氮水预冷器的填料、喷头或筛孔等处, 易堵塞冷却器的通道、过滤网及阀门等，不仅影响换热,降低冷却效果,而且有碍冷却水或空气的流通,严重时会造成设备故障.因此,冷却水最好经过软化处理,冷却水循环使用有利于水质的软化.对压缩机冷却水,温度一般要求不高于28℃,排水温度小于40℃.2.什么叫临界温度、临界压力?答:对同一种物质,在一定温度下,提高压力可以提高液化温度.但对每一种物质,当温度超过某一数值时,无论压力提得多高,也不可能再使它液化,这个温度叫“临界温度”.临界温度是该物质可能被液化的最高温度.与临界温度对应的液化压力叫临界压力.3.进下塔的加工空气状态是如何确定的?答:当进出精馏塔的各股物料的量及状态完全符合整个精馏塔的物料平衡、组分平衡以及能量平衡时,精馏工况才能维持稳定运行.通常,从精馏塔引出的氧气、氮气产品处于干饱和蒸气状态,因而进精馏塔加工空气状态也应是在其压力下的干饱和蒸气状态.但由于精馏塔存在冷损,加之膨胀后的空气为过热气体,为了补偿冷量,导至加工空气进入下塔的状态不仅要达到饱和,而且必须含有少量的液体,即加工空气进下塔的状态应该是气液混合物.在全低压分子筛纯化流程中,入下塔加工空气中的少量液空,由主换热器冷端正流空气被冷却后,部分被液化而产生.4.为什么空分设备在运行时要向保冷箱内充惰性气体?答:在空分装置保冷箱内充填了保冷材料,而保冷材料颗粒之间的空隙中充满空气.空分设备运行后,塔内处于低温状态,保冷材料的温度也随之降低,内部的气体体积缩小,保冷箱内将会形成负压.若保冷箱密封很严,在内外压差作用下箱体容易被吸瘪.若密封不严,则外界湿空气很容易侵入,是保冷材料变潮,冷损失增加.因此充惰性气体,保持冷箱微正压,约为200～500Pa.5.为什么空分塔中最低温度比膨胀机出口温度还要低?答:空分装置在启动阶段出现液体前,最低温度是靠膨胀机产生的,精馏塔内的温度也不能低于膨胀后温度.但当下塔出现液体,饱和液体节过冷流到上塔时,压力降低,部分气化,温度也降到上塔压力对应的饱和温度.此外,上塔底部液氧温度为－180℃左右,在气化上升过程中,与塔板上的液体进行热、质交换,氮组分蒸发,气体温度降低,待气体经过数段塔板达到塔顶时气体已达到纯氮,温度也降到与该处的液体温度(－193℃)相等.因此,塔内最低温度的形成是液体节流膨胀和气液热、质交换的结果.6.空分设备内部产生泄漏如何判断?答:空分塔冷箱内产生泄漏时,维持正常生产的制冷量显得不足,因此,主要的标志是主冷液面持续下降.若是大量气体泄漏,可以观察到冷箱内压力升高.若冷箱不严,就会从缝隙中冒出大量冷气.而低温液体泄漏时,观察不到明显的压力升高和气体逸出,常常可以测出基础温度大幅度下降.为了在停机检修前能对泄漏部位和泄漏物有一步初步判断,以缩短停机时间:(1)是化验从冷箱逸出的气体纯度.当氮气或液氮泄漏时,氮的纯度达80%以上；氧气或液氧泄漏时,氧的纯度明显增高(2)观察冷箱壁上“出汗”或“结霜”部位.这时要注意低温液体泄漏时,“结霜”部位偏泄漏点下方；(3)观察逸出气体外冒时有无规律性.以上方法综合使用.7.液空调节阀的液体通过能力不够时,对精馏工况有何影响?答:原因(1)调节阀堵塞；(2)过冷器堵塞；(3)气源压力不足或执行机构故障；(4)调节阀选择不当.影响:为了维持下塔液面稳定,采取开大液氮调节阀减少下塔回流液的方法,但由于液氮取出量过大,液氮纯度下降,氧的提取率降低,氧产量减少.虽然液空纯度有所提高,但在上塔精馏段的液体中由于回流比增大二氧含量降低,使产品氧纯度降低.8.怎样控制液空、液氮纯度?答:下塔液空、液氮是提供给上塔作为精馏的原料液,因此,下塔精馏是上塔精馏的基础.控制好液空、液氮纯度的目的在于保证氧氮产品纯度和产量.液空纯度高时,氧气纯度才可能提高.下塔的操作要点在于控制液氮节流阀的开度,要在液氮的纯度合乎上塔精馏的要求下,尽量加大其导出量.为上塔提供更多的回流液,使出上塔的氮气纯度得到保证.同时下塔回流比减少,液空纯度得到提高.根据氧气、氮气、污氮气、液空纯度对液氮节流阀进行调节.9.如何判断空压机中间冷却器泄漏?答:如果中间冷却器泄漏,则气体通道与液体通道相通,空压机第一级后面的中间冷却器,冷却水压力通常高于气体压力,则冷却水会进入气体侧,气体中夹带有水,冷却器气侧排放阀排出水量明显增加；空压机第二级及以后各级冷却器中,冷却水压力通常低于气体压力,若发生泄漏,则气体进入冷却水中,冷却器水侧排气阀排出大量气体.10.什么叫离心式液氧泵的“气堵”和“气蚀”现象?有何危害?答:在全低压制氧机中,离心式液氧泵有时会发生排不出液氧,出口压力升不上去或发生很大的波动,泵内有液体冲击声,甚至泵体发生振动,使泵无法继续工作,这种现象称为“气堵”.它是由于泵内液氧大量气化而堵塞流道造成的. “气蚀”不同于“气堵”,它是一种对泵的损害过程.离心泵在运转时,叶轮内的压力是不同的,进口处压力较低,出口处压力较高.而液体的气化温度是与压力有关系的.如果液体进入泵里的温度高于进口压力所对应的气化温度,则部分液体会产生气化,形成气泡。
空分考试题及答案
空分考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 空分技术是指：A. 空气分离技术B. 空气净化技术C. 空气压缩技术D. 空气过滤技术答案：A2. 以下哪项不是空分技术的应用领域？A. 钢铁工业B. 化工生产C. 食品保鲜D. 核能发电答案：D3. 空分设备中，用于分离氧气和氮气的主要设备是：A. 压缩机B. 膨胀机C. 分子筛D. 低温精馏塔答案：D4. 空分过程中，气体液化的主要原理是：A. 降低温度B. 增加压力C. 降低温度和增加压力D. 降低温度或增加压力答案：C5. 以下哪种气体在空分过程中不需要分离？A. 氧气B. 氮气C. 氩气D. 二氧化碳答案：D6. 空分设备中的分子筛主要用于：A. 吸附水分B. 吸附氧气C. 吸附氮气D. 吸附氩气答案：A7. 空分设备中，膨胀机的作用是：A. 提高气体压力B. 降低气体温度C. 使气体液化D. 净化气体答案：C8. 空分技术中，低温精馏塔的工作原理是：A. 利用不同气体的沸点差异B. 利用不同气体的密度差异C. 利用不同气体的溶解度差异D. 利用不同气体的吸附性差异答案：A9. 空分设备中，液氧和液氮的分离是通过：A. 重力分离B. 离心分离C. 压力差分离D. 温度差分离答案：D10. 空分技术中，氩气通常在哪个阶段被分离出来？A. 预冷阶段B. 膨胀阶段C. 精馏阶段D. 吸附阶段答案：C二、填空题（每空2分，共20分）1. 空分技术中，气体的液化过程通常发生在_________（低温）条件下。
2. 空分设备中，分子筛的主要作用是_________（吸附水分）。
3. 在空分过程中，氧气和氮气的分离是通过_________（低温精馏塔）实现的。
4. 空分技术可以广泛应用于_________（钢铁工业）、_________（化工生产）等领域。
5. 空分设备中，膨胀机的主要作用是_________（使气体液化）。
三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述空分技术在化工生产中的主要用途。
空分知识问答
空分知识问答空分知识问答1.空分设备对冷却水水质有什么要求?答:空分设备一般用江河湖泊或地下水作为冷却水.这种水通常为硬水.一般水温在45℃以上就开始形成水垢,附着在冷却器的管壁、氮水预冷器的填料、喷头或筛孔等处, 易堵塞冷却器的通道、过滤网及阀门等，不仅影响换热,降低冷却效果,而且有碍冷却水或空气的流通,严重时会造成设备故障.因此,冷却水最好经过软化处理,冷却水循环使用有利于水质的软化.对压缩机冷却水,温度一般要求不高于28℃,排水温度小于40℃.2.什么叫临界温度、临界压力?答:对同一种物质,在一定温度下,提高压力可以提高液化温度.但对每一种物质,当温度超过某一数值时,无论压力提得多高,也不可能再使它液化,这个温度叫“临界温度”.临界温度是该物质可能被液化的最高温度.与临界温度对应的液化压力叫临界压力.3.进下塔的加工空气状态是如何确定的?答:当进出精馏塔的各股物料的量及状态完全符合整个精馏塔的物料平衡、组分平衡以及能量平衡时,精馏工况才能维持稳定运行.通常,从精馏塔引出的氧气、氮气产品处于干饱和蒸气状态,因而进精馏塔加工空气状态也应是在其压力下的干饱和蒸气状态.但由于精馏塔存在冷损,加之膨胀后的空气为过热气体,为了补偿冷量,导至加工空气进入下塔的状态不仅要达到饱和,而且必须含有少量的液体,即加工空气进下塔的状态应该是气液混合物.在全低压分子筛纯化流程中,入下塔加工空气中的少量液空,由主换热器冷端正流空气被冷却后,部分被液化而产生.4.为什么空分设备在运行时要向保冷箱内充惰性气体?答:在空分装置保冷箱内充填了保冷材料,而保冷材料颗粒之间的空隙中充满空气.空分设备运行后,塔内处于低温状态,保冷材料的温度也随之降低,内部的气体体积缩小,保冷箱内将会形成负压.若保冷箱密封很严,在内外压差作用下箱体容易被吸瘪.若密封不严,则外界湿空气很容易侵入,是保冷材料变潮,冷损失增加.因此充惰性气体,保持冷箱微正压,约为200～500Pa.5.为什么空分塔中最低温度比膨胀机出口温度还要低?答:空分装置在启动阶段出现液体前,最低温度是靠膨胀机产生的,精馏塔内的温度也不能低于膨胀后温度.但当下塔出现液体,饱和液体节过冷流到上塔时,压力降低,部分气化,温度也降到上塔压力对应的饱和温度.此外,上塔底部液氧温度为－180℃左右,在气化上升过程中,与塔板上的液体进行热、质交换,氮组分蒸发,气体温度降低,待气体经过数段塔板达到塔顶时气体已达到纯氮,温度也降到与该处的液体温度(－193℃)相等.因此,塔内最低温度的形成是液体节流膨胀和气液热、质交换的结果.6.空分设备内部产生泄漏如何判断?答:空分塔冷箱内产生泄漏时,维持正常生产的制冷量显得不足,因此,主要的标志是主冷液面持续下降.若是大量气体泄漏,可以观察到冷箱内压力升高.若冷箱不严,就会从缝隙中冒出大量冷气.而低温液体泄漏时,观察不到明显的压力升高和气体逸出,常常可以测出基础温度大幅度下降.为了在停机检修前能对泄漏部位和泄漏物有一步初步判断,以缩短停机时间:(1)是化验从冷箱逸出的气体纯度.当氮气或液氮泄漏时,氮的纯度达80%以上；氧气或液氧泄漏时,氧的纯度明显增高(2)观察冷箱壁上“出汗”或“结霜”部位.这时要注意低温液体泄漏时,“结霜”部位偏泄漏点下方；(3)观察逸出气体外冒时有无规律性.以上方法综合使用.7.液空调节阀的液体通过能力不够时,对精馏工况有何影响?答:原因(1)调节阀堵塞；(2)过冷器堵塞；(3)气源压力不足或执行机构故障；(4)调节阀选择不当.影响:为了维持下塔液面稳定,采取开大液氮调节阀减少下塔回流液的方法,但由于液氮取出量过大,液氮纯度下降,氧的提取率降低,氧产量减少.虽然液空纯度有所提高,但在上塔精馏段的液体中由于回流比增大二氧含量降低,使产品氧纯度降低.8.怎样控制液空、液氮纯度?答:下塔液空、液氮是提供给上塔作为精馏的原料液,因此,下塔精馏是上塔精馏的基础.控制好液空、液氮纯度的目的在于保证氧氮产品纯度和产量.液空纯度高时,氧气纯度才可能提高.下塔的操作要点在于控制液氮节流阀的开度,要在液氮的纯度合乎上塔精馏的要求下,尽量加大其导出量.为上塔提供更多的回流液,使出上塔的氮气纯度得到保证.同时下塔回流比减少,液空纯度得到提高.根据氧气、氮气、污氮气、液空纯度对液氮节流阀进行调节.9.如何判断空压机中间冷却器泄漏?答:如果中间冷却器泄漏,则气体通道与液体通道相通,空压机第一级后面的中间冷却器,冷却水压力通常高于气体压力,则冷却水会进入气体侧,气体中夹带有水,冷却器气侧排放阀排出水量明显增加；空压机第二级及以后各级冷却器中,冷却水压力通常低于气体压力,若发生泄漏,则气体进入冷却水中,冷却器水侧排气阀排出大量气体.10.什么叫离心式液氧泵的“气堵”和“气蚀”现象?有何危害?答:在全低压制氧机中,离心式液氧泵有时会发生排不出液氧,出口压力升不上去或发生很大的波动,泵内有液体冲击声,甚至泵体发生振动,使泵无法继续工作,这种现象称为“气堵”.它是由于泵内液氧大量气化而堵塞流道造成的. “气蚀”不同于“气堵”,它是一种对泵的损害过程.离心泵在运转时,叶轮内的压力是不同的,进口处压力较低,出口处压力较高.而液体的气化温度是与压力有关系的.如果液体进入泵里的温度高于进口压力所对应的气化温度,则部分液体会产生气化,形成气泡。
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文章编号:100929425(2003)0520051202
空分技术问题解答(五则)
1.问:粗氩塔投入后,其工况如何调整?
答:提供给粗氩塔的原料气是上塔的氩馏分,大部分变成液态后要返回上塔,冷量取自下塔的液空,蒸发后的液空蒸汽和小部分液空又要返回上塔,因此主塔工况的变化要影响粗氩塔工况,同样,粗氩塔工况的变化也要导致主塔尤其是上塔工况的不稳定性。
所以主塔的操作工况与粗氩塔的操作工况息息相关,相辅相成。
为了保证主塔工况的稳定,又要使粗氩塔尽快建立正常的操作工况,粗氩塔投运前需要满足以下条件;(1)主塔工况基本稳定,操作压力及阻力基本正常;(2)产品氧、氮的纯度基本合格,其氧纯度要高于99%;(3)冷量不仅达到平衡,而且有足够的富余量。
在正常情况下,粗氩塔工况的调整主要抓两头:一头是氩馏分的组成;另一头是粗氩塔冷凝器的热负荷,使粗氩塔的阻力控制在15～20kPa之间(筛板粗氩塔的阻力略高于规整填料粗氩塔)。
调整上塔的氩馏分组成,主要是要逐一排除掉影响氩馏分组成变化的因素,如上塔压力波动、进上塔膨胀空气过大、液氧操作液位过高、回下塔液氮量过大、氮纯度偏低等因素。
调整粗氩塔冷凝器的热负荷,主要是通过液空液位、液空回流阀的反复试调,以确定适合于本设备的最佳操作值。
其次,粗氩塔工况调整速度要缓慢,初始阶段,粗氩排放量控制在设计值的50%左右,待正常阻力建立,粗氩中含氧量达到2×10-6后,粗氩排放量再逐步加大。
2.问:筛板粗氩塔改造成规整填料塔后,粗氩量能提高多少?
答:20世纪70年代和80年代期间设计制造的空分设备,均采用筛板粗氩塔,因设计技术水平所限,粗氩塔的设计及运行的回流比很大,提取1m3/h的粗氩所需要的氩馏分量要求很多,70年代设计的空分设备,提取1m3/h的粗氩需上塔提供45m3/h左右的氩馏分;80年代设计的空分设备,提取1m3/h的粗氩需上塔提供35m3/h左右的氩馏分。
在全低压空分设备提取粗氩时,由于冷量紧张,膨胀空气量较大,将对上塔的精馏带来不利影响,因此氩馏分抽取量不能过大,约为加工空气量的8%～15%,氩的提取率较低,最高只有35%～45%。
由于规整填料塔在空分设备中得到广泛使用,氧氩分离效率的提高,提取1m3/h粗氩仅需上塔提
供28～30m3/h的氩馏分,因此氩的提取率明显提高,采用规整填料上塔和全精馏制氩技术的空分设备,氩提取率可高于80%。
同样,对于采用筛板塔的空分设备,即使上塔不改造,仅将筛板粗氩塔改造成规整填料塔,粗氩产量也能提高。
20世纪70年代设计的空分设备,粗氩产量可提高30%左右,如某钢厂20世纪70年代引进日本的一套10000m3/h空分设备,原氩产量的设计值为120m3/h,20世纪90年代改造增设氩提取设备,采用规整填料粗氩塔,粗氩产量达到180～200m3/h; 20世纪80年代设计的空分设备,粗氩产量可提高15%左右,如某钢厂的一套10000m3/h空分设备,粗氩塔改造成规整填料后,粗氩产量提高到320～340m3/h。
因此可以说,老一代空分设备的筛板粗氩塔,花很少的投资,改造成规整填料塔后,氩产量可以得到很大的提高,为企业创造一定的经济效益。
杭氧股份有限公司设计院 严寿鹏(退休)
3.问:制氧机单位制氧电耗的标准算法是怎样的?(河南济源豫光集团制氧厂读者问)
答:JB/T8693—98《大中型空气分离设备》规定,单位制氧电耗NO
2
=∑N/∑V o2,单位是: kW・h/m3,式中∑V o2为氧气产品总和(m3/h)。
当装置仅为气体产品时,即为氧气产量;当装置提
取部分液体产品时∑V o
2
=VG o2+3V L,VG o2为氧
气产量,V
L为折合成气态的液体产品产量(它包
括液氧、液氮、液氩的总和)。
3V
L表示每生产1m
3气态的液体产品其所需要能耗相当于生产3m3的氧气,它是一种近似的计算方法。
∑N为成套装置总
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问 答 深冷技术 2003年第6期 Cryogenic Technology №6 2003
能耗(kW ),∑N =N k +N f -N p ,N k 为空压机电耗、N f 为辅助电耗、N p 为膨胀机回收能量。
根据空分设备流程不同,辅助电耗不完全一样,它包括:空压机主油泵电耗、润滑油系统风机电耗、膨胀机油泵电耗、空冷系统水泵和风机电耗、分子筛系统再生电耗、流程泵电耗和冷冻机电耗等。
辅助电耗一般不包括氧、氮压缩功耗和照明用电。
电耗应以实测轴功率计。
本人认为单位制氧电耗也可以这样计算,N o 2
=∑N/V 加・ρ・Y 空,式中V 加为进装置的加工空气量(m 3/h );ρ装置提取率;Y 空空气中氧含量。
这样
就可以得到该装置单位制氧能耗理论值。
杭氧股份公司设计院 嵇训达
4.问:接触纯氧零部件表面脱脂去油,替代CCl 4等有机溶剂的清洗剂有哪些?
答:选用“D902”和“D903”。
“D902”高效
去油剂是作为高温高压清洗机和超声波清洗机所配套使用的清洗剂,具有很好的水质适应能力和极低
的泡沫,去油能力能达到40mg/m 2
以下。
“D903”常温高效去油剂,去油范围广,对植物油和矿物油(包括一般清洗剂难以去除的蜡质油和结碳油污)均有很好的去油能力,同时还有很好的去灰功能。
对去油难度大的零部件,将去油剂加热到40～60℃去油为佳。
杭氧空一 戴 军
5.问:液氧液面计下阀堵塞怎样处理?
答:我厂FON 2170/550分馏塔运行中液氧液面
计下阀多次发生堵塞,有时液氧分析阀也发生堵塞,使液氧液面计无法使用,生产受到影响。
为了解决这个问题,我们曾用干燥氮气从下阀反吹,结果吹不通。
停车后从下阀接管处用细钢丝捅,也捅不通。
最后对分馏塔进行加温吹除,再次用干燥氮气反吹,还是不通。
于是拆下塔外壳,扒掉珠光砂,卸下下阀接管,发现冷凝蒸发器下阀接管头堵塞,用钢丝捅也不通。
经反复研究,决定在原液氧液面计下阀管处不再另行接管。
接管位置放在冷凝蒸发器液氧排出管上。
方法是,将液氧排出管接头锡焊熔开。
在卸开的液氧排出管上垂直方向另焊一根<10×1mm 的紫铜管,这样由于排出管与冷凝蒸发器脱开,铜焊温度再高也影响不到冷凝蒸发器。
后焊的管子垂直向上,到原液面计下管高度弯曲向下,顺着原来液氧液面计下接管走向,在操作盘上另开一个小孔,装上液面计阀代用。
或直接将原畅通的管子焊在液氧排出管上,原接头用锡焊封死。
因冷凝蒸发器液氧排出管头与原下阀管头在同一水平上,不存在液位高度差问题。
另外液氧排出管<18mm 比原来管头粗了很多,一般不易堵塞。
通过几年来的运行,一直很正常,指示也很准。
江苏淮安市淮阴化工机械厂 傅毓明
杭州苏杭制氧机设备配件有限公司经营项目
一、本公司常年提供0328、0332、0343、0331、0310、0367、6214、6215、6216、6230等型氧压机系列备配件。
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二、本公司常年提供3L 、4L 、5L 、7L 、L515、L6、L8、2D12、D 、M 等型空压机系列备配件。
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分部:
杭州东新路395号(杭氧正对面),电话:(0571)85372028,联系人:范秀兰
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25・问 答
空分技术问题解答(五则)
Cryogenic Technology №6 2003 深冷技术 2003年第6期。