空 分 知 识 问 答.doc

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200500Pa.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。当气泡被液体带到压力较高的区域时,由于对应的气化温度相应提高,蒸气又会重新冷凝成液体,气泡迅速破裂.这时,由于气、液的密度相差几百倍,所以在气泡凝结、体积突然缩小的瞬间,周围的液体便以很高的速度冲向气泡原来所占的空间,在液体内部措施猛烈的冲击.如果这种现象发生在叶片的表面,则金属材料因反复受到很高的冲击应力而被侵蚀,叫“气蚀”.气蚀发生时,出口压力激烈波动,流动的连续性遭到破坏,泵的流量急剧下降.严重时,常常伴随气堵现象.对泵造成严重损害.11.如何避免离心式液氧泵的气蚀现象?答:(1)降低泵的安装高度,提高泵的进口压力；(2)加强液氧管路的保冷,防止液氧因吸收热量造成温度升高而气化；(3)避免液氧泵在空转状态运行时间过长(4)液氧泵预冷要彻底；(5)如果一旦发生气蚀现象,应立即进行排气,直至停泵处理,已确保液氧泵的安全.12.如何调节液氧泵的密封气压力?答:液氧泵在运转中经常出现因密封气压力调节不当而打不上液或产生泄漏现象.调节密封气压力的原则:让泵在极少量的液氧外漏、气化的情况下进行运转.通常密封气前后的压差在0.0050.01MPa之间.13.安全阀的起跳值是多少?如何进行调整?答:安全阀是一种自动阀门,作用是保证机器或设备不致因超压而损坏.安全阀的起跳压力在工作压力P0.6MPa时,应为1.051.1倍的工作压力；当工作压力P0.6MPa时,应为1.21.25倍的工作压力.安全阀一般每年至少校验一次.宜在系统上进行调整,并在工作压力下不泄漏,然后予以铅封.分弹簧式和杠杆式两种.14.空分装置冷态和热态下的全面加温有何不同?操作方法有何区别?答:冷态下的全面加温是停车后的加温操作,塔内温差大于200.主要目的是清除残留的水分、二氧化碳、乙炔等杂质,为下周期的长期运转或检修做好准备.加温程序:停机排液静止冷吹加温系统吹除加温终点是加温气出口温度达到常温为止.热态下加温是开车前的加温操作,主要目的是清除水分和一些固体杂物,温差一般小于60.加温程序:加温吹除.15.分子筛净化流程启动操作时应注意什么问题?答:(1)首次使用的分子筛要进行活化再生,清除运输和充填过程吸附的水分和二氧化碳.活化温度一般应高于200低于250.当出口温度达80时进行冷吹.活化时间不少于两个周期.(2)分子筛送气升压时要缓慢,放空阀关小要谨慎,防止压力波动破坏床层内的分子筛.(3)主换热器中部温度的控制: 控制单元间的中部温差,不大于35； 中部温度不宜过低,造成热端温差过大.在冷端温度达到空气液化温度后,冷量应向精馏系统转移,尽快积累液体,建立精馏.(4)注意空气预冷系统的工作,确保预冷后的空气温度达到设计要求.防止预冷和水位波动,以免空气带水,影响分子筛性能.16.分子筛净化系统在操作时应注意哪些问题?答:(1)对分子筛吸附器的安装要求:上下筛网有无破损,固定是否牢固；分子筛是否填满扒平；认真封好内外人孔,防止相互窜气；(2)要时刻监视分子筛温度曲线和二氧化碳的含量,以判断吸附器的工作是否正常；(3)要密切监视吸附器的切换程序、切换压差是否正常.如遇故障,要及时处理；(4)空压机启动升压时,应缓慢进行,防止空气气速过大.向低温系统充气或系统增加负荷(启动膨胀机、开启节流阀等)时要缓慢进行,防止系统压力波动；(5)空分设备停车时,应立即关闭吸附器的空气总阀,以免再启动时气速过大而冲击分子筛床层或塔内气体倒灌回分子筛.17.分子筛再生操作时应注意哪些问题?答:(1)要注意吸附器再生过程中的加热和冷吹的温度曲线变化.温度曲线的异常变化说明: 再生热源(蒸汽或电)不足或气量不足； 吸附器负荷有变化,应查明原因. (2)注意加热时间的变化.加热时间的延长应查明是热源问题还是吸附器负荷增大的影响；(3)注意再生时的压力变化.压力升高说明吸附器阻力增大或吸附器进出口阀没关严,应查明原因；(4)在操作蒸汽加热器时注意: 经常检查蒸汽加热器的冷凝水的液位情况； 经常检查换热后再生气的含湿情况,露点65；(5)使用电加热器时注意加热气流量不能小于工艺流量要求,防止烧坏加热器.在冷吹时注意检查电源是否断开,防止烧坏电热元件.18.如何防止分子筛带水事故?答:(1)空冷塔应按操作规程操作,先通气,待压力升高稳定后再通入水；(2)不能突然增大或减少气量；(3)保持空冷塔水位稳定；(4)水喷淋量不能过大；(5)水质应达到要求,降低进水温度,减少水垢；(6)确保回水调节系统灵敏好用.19.分子筛进水后如何处理?答:首先立即停止水泵运行,降低水位；同时对空分装置进行减量生产,以减少分子筛的负荷量,并对分子筛进行活化操作.严重时停止装置运行.活化时注意要先用大气流冷吹,当游离水吹净时再加热.若活化不成功,更换分子筛.20.氧气产量达不到指标有哪些原因?答:(1)加工空气量不足；(2)氮平均纯度过低；(3)主冷换热不良,液氧蒸发量减少,回流比减少；(4)设备阻力增加；(5)氧气管道存在泄漏.21.如何把氧产量调上去?答:(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.22.如何判断主冷凝蒸发器泄漏?答:(1)主冷严重泄漏时,压力较高的氮气大量漏入低压氧侧,则上、下塔压力，产品纯度将发生显著变化,直至无法维持正常生产停车；(2)轻微泄漏时,虽然不会引起上下塔压力的显著变化,也没有主冷内液氧纯度的显著降低,但气氧和液氧纯度相差很大,气相浓度低于与液氧相平衡的浓度值.23.液体排放阀打开后关不上是何原因?如何处理?答:因为阀门填料函处有水分.当排液时,稳定下降产生冻结.为了防止此类情况,在排液时不断的转动阀门,不致使阀杆冻住.若已冻结,可用蒸汽或热水加热填料函,然后关闭.24.全低压制氧机紧急停电时如何操作?答:首先迅速打开空压机放空阀,增压机回流阀及气源补充阀,关闭空气入精馏塔阀门,然后按下列步骤进行:(1)切换仪表气源；(2)将切换机构由自动转为手动.记下分子筛停车前运行步骤；(3)关闭液空、污液氮、富氧液空的调节阀及高压液空节流阀；(4)停止膨胀机运转,关闭膨胀机进出口阀,打开增压端回流阀；(5)停止液氧泵运转,全关氧氮产品送出阀,打开放空阀；(6)关闭蒸汽加热器的气源；(7)切断电器设备电源开关,并使其处于启动位置；(8)待查明停电原因,消除故障后,做好开车准备.25.空分装置获得冷量的方法有几种?答:等温节流效应制冷量和等熵膨胀制冷量两种.26.空分装置冷损有哪些?答:(1)热交换不完全损失；(2)跑冷损失；(3)其他损失(排放液体、装置、阀门泄漏)；(4)输送液体产品.27.什么叫节流?答:流体在有节流装置的管道中流动时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压力产生差异的过程,叫“节流过程”.节流后流体温度一般是降低的.28.什么叫露点?答:气体中水蒸气达到饱和时的温度叫露点.29.什么叫回流比?它对精馏工况有何影响?答:精馏塔内,下流液体量与上升蒸气量的比值,叫回流比.回流比大时,液相中氧纯度降低,气相中氮纯度升高；回流比小时, 液相中氧纯度升高,气相中氮纯度降低.30.主冷爆炸的原因有哪些?采取什么防范措施?答:(1)爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦；(2)静电放电；(3)气波冲击.产生摩擦或局部压力升高；(4)存在化学活性特别强的物质(臭氧、氮氧化物等),使爆炸敏感性增大.措施:(1)确保原料气中乙炔和碳氢化合物含量不得超标,注意风向,采用色谱仪分析其含量；(2)主冷采用全浸操作；(3)采用内压缩流程；液氧中杂质超过警戒点时应增加液氧排放量；(4)减少二氧化碳进塔量,控制在0.5106；(5)主冷必须严格接地,接地电阻应低于10欧,氧气管道法兰跨接电阻应小于0.03欧；(6)严格执行安全操作规程,以防止杂质在主冷内过量积聚.31.如何调节膨胀机制冷量?答:提高入口压力、提高机前温度、增加膨胀量、提高绝热效率.32.空分装置都有哪些换热设备?答:空气预冷系统、主换热器、过冷器、加热器、汽化器、冷凝蒸发器、冷却器、液化器等.33.板翅式换热器由哪些基本构件组成?答:板翅式换热器属于间壁式换热器.它是一种全铝结构.它的每一个通道由隔板、翅片、导流片和封条等部分组成.冷、热流体同时流过不同的通道,通过隔板和翅片记下传热,故称之为板翅式换热器.34.何为气开阀、气闭阀?答:气开阀是仪表气源压力升高阀门逐渐打开，压力为0时阀门全关； 气闭阀是仪表气源压力升高阀门逐渐关闭，压力为0时阀门全开.35.盘车的目的是什么?答:(1)将润滑油带向润滑点；(2)确认转动部件是否有卡阻现象；(3)防止设备长期停车产生锈蚀；(4)汽轮机开停车时,进行盘车,防止温度高