13/13空分流程簡(jiǎn)述KDNOAr—１0０0０/8000／３90型空分裝置第一章精餾進(jìn)塔流程：進(jìn)塔流程(如圖:1－1所示)(圖：1－1）精餾過(guò)程:什么叫精餾:簡(jiǎn)單的說(shuō)：精餾就是利用兩種不同物質(zhì)（氣體）的沸點(diǎn)不同，多次地進(jìn)行混合蒸氣的部分冷凝和混合液體的部分蒸發(fā)的過(guò)程就叫做精餾.進(jìn)塔空氣的作用:空氣從純化系統(tǒng)來(lái)經(jīng)冷箱換熱與膨脹后的空氣混合后進(jìn)入下塔底部，這部分氣體做為下塔的上升蒸氣；經(jīng)高壓節(jié)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：精餾塔下部的上升蒸氣溫度要比上部下流的液體溫度高,所以膨脹空氣進(jìn)入下塔后空氣溫度會(huì)比上塔下流的溫度高，當(dāng)下塔的氣體每穿過(guò)一塊塔板就會(huì)遇到比它溫度低的液體,這時(shí),氣體的溫度會(huì)下降,并不斷的被冷凝成液體,液體被部分氣化；由于氧的液化溫度最高，所以氧被較多的冷凝下來(lái)，剩下的蒸氣含氮濃度就會(huì)有所提高.就這樣,一次,又一次的循環(huán)下去，到塔頂后,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(dá)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后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(shí)下塔液空純度也得到了含氧36％的液空。（圖：1-2)上塔精餾：將下塔液空經(jīng)節(jié)流降壓后送到上塔中部，作為上塔精餾原料;而從主冷部分抽出的液氮?jiǎng)t成為上塔的回流液;與下塔精餾原理相同,液體下流時(shí)，經(jīng)多次部分蒸發(fā)和冷凝，氮?dú)廨^多的蒸發(fā)出來(lái)，于是下流液體中含氧濃度不斷提高，到達(dá)上塔底部時(shí)，可以獲得含氧99.9%的液氧；部分液氧作為產(chǎn)品抽出；由于下塔上升蒸氣（純氮?dú)猓?，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(fù)熱蒸發(fā)作為上塔的上升氣；在上升過(guò)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升，氮含量不斷增加；到塔頂時(shí),可得到99%以上的氮?dú)?。第二章開(kāi)車(chē)步驟啟動(dòng)步驟：空氣壓縮機(jī)；空氣預(yù)冷系統(tǒng)；空氣純化系統(tǒng)；空氣增壓機(jī);空氣膨脹機(jī)；分餾塔系統(tǒng)操作。準(zhǔn)備工作:啟動(dòng)冷卻水系統(tǒng);啟動(dòng)儀表空氣系統(tǒng)，檢查所有設(shè)備及儀表性能完好，并具備作用條件;檢察所有冷卻水閥有無(wú)打開(kāi)，并注意流量、壓力是否滿足；啟動(dòng)空壓機(jī)、增壓機(jī)油泵，油溫低時(shí)開(kāi)加熱器,檢察油壓。啟動(dòng)(一）、啟動(dòng)空氣壓縮機(jī):按“DCS集散控制系統(tǒng)啟動(dòng)要求”滿足條件后啟動(dòng)；按下電源,電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),注意事項(xiàng):啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意電流變化;密切注意各振動(dòng)點(diǎn)和軸移位有無(wú)超高現(xiàn)象；潤(rùn)滑油總管壓力大于０。22Mｐa延時(shí)30秒,輔油泵應(yīng)停止；預(yù)熱結(jié)束后加載空氣壓縮機(jī);加載時(shí)注意各級(jí)壓力、振動(dòng)、軸移位變化.（二)、預(yù)冷啟動(dòng)：預(yù)冷和分子篩所有閥門(mén)復(fù)位；空壓機(jī)加載完必后就將空氣緩慢導(dǎo)入預(yù)冷和分子篩進(jìn)行充氣;當(dāng)預(yù)冷出口壓力等于空壓機(jī)出口壓力時(shí)（≥0。45MPa)，充氣結(jié)束；啟動(dòng)常、低溫水泵，并調(diào)至正常流量;緩慢打開(kāi)空氣進(jìn)水冷塔旁通閥(V１135）（根據(jù)出口水溫調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度大?。＃ㄈ?、啟動(dòng)分子篩：緩慢開(kāi)空氣旁通至分子篩閥（V1２50），并調(diào)整至正常流量；將分子篩透入自動(dòng)運(yùn)行程序；打開(kāi)電加熱器電源;將儀表氣轉(zhuǎn)換為自身氣源。（四)、啟動(dòng)增壓機(jī)：（增壓機(jī)啟動(dòng)步驟與空氣壓縮機(jī)相同）(五）、啟動(dòng)膨脹機(jī):(增壓機(jī)帶膨脹機(jī)啟動(dòng))＊膨脹機(jī)狀態(tài)：膨脹端：進(jìn)口手動(dòng)閥全關(guān)、出口手動(dòng)閥全開(kāi)、入口導(dǎo)葉全關(guān)、吹除閥關(guān)；增壓端：進(jìn)出口手動(dòng)閥全開(kāi)、冷卻水進(jìn)出口閥全開(kāi)、排放閥全關(guān)、回流閥全開(kāi);電磁閥關(guān)、儀表管吹除閥關(guān)；密封氣開(kāi)；油泵開(kāi)，油溫正常（油箱電加熱器有必要時(shí)開(kāi))；增壓機(jī)加載成功后，向膨脹機(jī)進(jìn)口閥前導(dǎo)氣，導(dǎo)氣結(jié)束后將增壓機(jī)出口閥全開(kāi);增壓機(jī)出口壓力不應(yīng)控制太高.*啟動(dòng)膨脹機(jī)：打開(kāi)電磁閥;手動(dòng)緩慢打開(kāi)膨脹機(jī)進(jìn)口手動(dòng)閥至直至全開(kāi);入口導(dǎo)開(kāi)度根據(jù)膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷提高，而逐漸開(kāi)大到最佳工作狀態(tài)。＊注意事項(xiàng):調(diào)整膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)避免在葉輪敏感區(qū)時(shí)間停留過(guò)久或長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)；對(duì)增壓機(jī)升壓時(shí)應(yīng)注意穩(wěn)定；對(duì)膨脹機(jī)回流閥和高壓節(jié)流閥的操作要緩慢;防止超壓、超速、超溫運(yùn)轉(zhuǎn).第三章正常停車(chē)一、停車(chē)步驟:分餾塔系統(tǒng)操作;停輔助氧、氬、泵;?？諝馀蛎洐C(jī)；?？諝庠鰤簷C(jī);停空氣純化系統(tǒng);?？諝忸A(yù)冷系統(tǒng)；?？諝鈮嚎s機(jī)．二、停車(chē)內(nèi)容:（一）、系統(tǒng)操作:１、將所有產(chǎn)品液相排放閥門(mén)全關(guān).2、緩慢減少產(chǎn)品氧氣出口流量,緩慢將膨脹機(jī)回流閥全開(kāi)；緩慢降低增壓機(jī)出口壓力（此步驟配合操作）。3、輔助：停液氧泵(產(chǎn)品氧氣出口流量減少至零)、循環(huán)液氬泵（打開(kāi)粗氬平衡閥，防止出現(xiàn)負(fù)壓）、中壓液氬泵(并將DＣS回流閥全開(kāi)）,關(guān)進(jìn)出口閥,排放液體，加溫吹除;4、待增壓機(jī)出口壓力降到膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)入葉輪敏感區(qū)時(shí)將入口切斷閥關(guān)閉,關(guān)膨脹端和增壓端進(jìn)出口手動(dòng)截止閥，停膨脹機(jī)油泵(膨脹機(jī)油泵在密封氣滿足情況下不需要停);打開(kāi)增壓端排氣閥;5、將增壓機(jī)回流閥失電卸載，按下停止按鈕停增壓機(jī);6、將分子篩程序暫停，關(guān)閉加熱器電源；7、切換儀表空氣；８、停預(yù)冷系統(tǒng)常、低溫水泵，關(guān)進(jìn)出口手動(dòng)截止閥；9、將空壓機(jī)放空閥失電卸載，按下停止按鈕?？諌簷C(jī)。注冊(cè)事項(xiàng)：將ＬCＶ４手動(dòng)開(kāi)兩圈，防止冷箱出現(xiàn)死氣；停車(chē)后因沒(méi)有氣量進(jìn)下塔,防止上塔出現(xiàn)負(fù)壓;如果是長(zhǎng)期停車(chē)需要排放所有液體，包括主換熱器中的液氧(臨時(shí)停車(chē)則需要將塔封存).第四章空分操作概述:在第一章我們說(shuō)過(guò)有關(guān)精餾過(guò)程中提取液空、液氮、液氧的方法，下面我們就詳細(xì)說(shuō)明一下有關(guān)控制操作中的內(nèi)容.1、液空：液空是來(lái)自下塔下部第一塊塔板流下來(lái)的液體，并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、污液氮：污液氮管是為了保證塔頂?shù)玫礁呒兌纫旱捅ＷC底部液空純度而設(shè)計(jì)的；從中部抽取一部分污液氮，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(shí)使抽口以下的塔板回流比減小，有利于提高液空的氧純度。4、污氮?dú)獬隹谘醴治?ＡＩ５）:ＡI5主要測(cè)量污氮中抽走的含氧量（單位％)。5、氬餾份(AＩA７0１)：空氣中氬的體積分?jǐn)?shù)為0.９３2％,它和沸點(diǎn)介于氧、氮之間。在下塔液空中含1.３～1.6%的氬抽往上塔,從液空進(jìn)料口下流時(shí)，在塔板上遇到上升蒸氣，有部分液體要蒸發(fā)出來(lái)；其中，易揮發(fā)組分氮要比氧、氬更多地蒸發(fā)到氣相中去,所以液相中的氧、氬濃度逐漸提高。越往下走，實(shí)際就進(jìn)入了氧、氬分離區(qū)了。由于氬對(duì)氧來(lái)說(shuō)是易揮發(fā)組分,在下流過(guò)程中氬比氧蒸發(fā)得多，因此液體中含氬量減少，這樣就形成了液空進(jìn)料口以下的富氬區(qū)。氬在上塔的分布有兩個(gè)富氬區(qū)，一個(gè)在提餾段，別一個(gè)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(guò)高(氬餾分的含量為:氬８~１0％，氧9０～９1％，氮小于０.1％）。氬在上塔的分布是隨氧、氮產(chǎn)品和濃度的變化而變化.如：氮產(chǎn)量減少，氮的濃度就要提高,此時(shí)富氬段要下移.即精餾段的富氬區(qū)含量要減少，提餾段富氬區(qū)的含氬量就要增加.6、粗氬I塔出口含氧（AＩ7０6)：測(cè)量氬餾分中含氧量（單位:％）。一般氬餾分中含氧低,相對(duì)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(huì)導(dǎo)致粗氬冷凝器的溫差減小，甚至使溫差為零（即產(chǎn)生"氮塞＂），此時(shí)粗氬塔便停止工作；上升氣流速度降低。并且，粗氬中含氮過(guò)多將給制取精氬帶來(lái)困難.二、主塔控制:HC2—用于控制下塔回流比，以及對(duì)上下塔冷量進(jìn)行分配;(主要控制：液空純度、氬餾分等）。如:HC2開(kāi)大時(shí)(正常范圍內(nèi)），到上塔的冷量會(huì)變大，相對(duì)下塔回流液體減小(液空純度相對(duì)上升)；這時(shí)上塔的冷量富余,上升蒸氣被冷凝下來(lái),氬餾分上升、氮?dú)饧兌壬仙?ＨC3-—－—主要是相對(duì)調(diào)整下塔液氮和液空純度的平衡點(diǎn)。HC4—－—-當(dāng)主塔穩(wěn)定時(shí)，用于控制上下塔回流比(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(fā)壓力40.8Kpａ（正常：42Kpa）；污氮?dú)夂鯙?.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(shí)候就可以開(kāi)大HC４；分析：從單方面趨勢(shì)上看,液空含氧正常值為3４~35%，氬餾分正常值為8～12%;而現(xiàn)在明顯低于正常值，證明上下塔冷量富余,開(kāi)大HC4閥排放液體?？梢詫?shù)據(jù)綜合在一起看，這樣的結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確。當(dāng)下塔冷量過(guò)乘，而上塔冷量不足時(shí),主塔反應(yīng)出來(lái)的數(shù)據(jù)為:液空含氧純度下降，上塔蒸發(fā)壓力減少，氬餾分高.這時(shí)就需要將ＨC2開(kāi)大加大進(jìn)上塔的液氮量。如果HC2閥開(kāi)的開(kāi)大,主塔反應(yīng)出來(lái)的數(shù)據(jù)為：進(jìn)塔氣量增加,液空純度高,上下塔壓力升高,主冷負(fù)荷加大,下塔回流比減少。每個(gè)閥門(mén)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：氬在上塔的分布并不是固定不變的.當(dāng)氧、氮純度發(fā)生變化時(shí),即工況稍有變動(dòng)，氬在塔內(nèi)的分布也相應(yīng)地發(fā)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(fā)生變化；氬餾分的改變就直接影響進(jìn)入粗氬塔的氬餾分含量。導(dǎo)致粗氬塔氧含量增高,氬的提取率降低；或氬餾分含氮過(guò)高,使精氬塔冷凝器中溫差減小，甚至降為零，上升氣流速度降低,粗氬塔回流液體減少無(wú)法建立阻力（即＂氮塞")。氬餾分的控制：氬餾分主要由主塔中的HＣ2、ＨC4閥門(mén)進(jìn)行控制;粗氬塔負(fù)荷控制:主要取決于粗氬冷凝器的負(fù)荷大小;精氬塔控制：負(fù)荷主要取決于粗氬抽出量以及精氬冷凝器液位和蒸發(fā)器;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(duì)控制粗氬塔回流液大小來(lái)控制含氧;精氬塔氮含量分析控制(AＩA7０3):產(chǎn)品液氬要求含氮量≤３ＰPM。從粗氬塔抽出的１／3含O2≤2PＰM,純度達(dá)到９5~9８％的粗氬氣進(jìn)入精氬塔中部進(jìn)行去氮;氮和氬相比是易揮發(fā)組分，當(dāng)粗氬氣進(jìn)入精氬塔時(shí)遇到塔板上下流的液體和上升的蒸氣,有部分液體要被蒸發(fā)和部分氣體被冷凝,到塔頂時(shí)易揮發(fā)組分氮被蒸發(fā)放空，氬則被冷凝到液項(xiàng)中.精氬蒸發(fā)器的作用是輔助去氮.第五章事故分析處理（僅作參考）1、液氧泵緊急停止信號(hào)：液氧泵軸承溫度高作動(dòng)：液氧泵軸承溫度高連鎖停止連鎖：膨脹機(jī)回流閥失電措施:控制好增壓機(jī)壓力，防止增壓機(jī)超壓輕載，迅速將另一臺(tái)液氧泵開(kāi)啟，保證氧氣供應(yīng)。影響:主塔主冷液位上漲過(guò)快，蒸發(fā)壓力增加;氬餾分被破壞。2、膨脹機(jī)緊急停車(chē)信號(hào)：膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高動(dòng)作:膨脹機(jī)切斷閥失電連鎖：增壓機(jī)回流閥失電，液氧泵停止，循環(huán)氬泵密封氣壓力低連鎖停止措施：控制空壓機(jī)出口壓力，防止空壓機(jī)超壓輕載;關(guān)閉所有產(chǎn)品液相排放閥門(mén)；將ＬCV4手動(dòng)開(kāi)兩圈,防止冷箱出現(xiàn)死氣；檢查原因，如維修時(shí)間過(guò)長(zhǎng)需要開(kāi)中壓液體氧泵、氮泵、氬泵保證煉鋼正常供氣量。影響:上下塔、氬塔阻力下降，液空液位、主冷液位、粗氬塔底部液位上漲（即出現(xiàn)漏液現(xiàn)象)；液空純度、氧純度度、氬餾分、氬純度被破壞.３、增壓機(jī)緊急停車(chē)信號(hào)：增壓機(jī)一級(jí)振動(dòng)高連鎖動(dòng)作：增壓機(jī)回流閥失電連鎖：膨脹機(jī)切斷閥關(guān)閉，液氧泵停止，循環(huán)氬泵密封氣壓力低連鎖停止措施：控制空壓機(jī)出口壓力,防止空壓機(jī)超壓輕載；關(guān)閉所有產(chǎn)品液相排放閥門(mén);開(kāi)中壓液體氧泵、氮泵、氬泵保證煉鋼正常供氣量;檢查原因。影響:上下塔、氬塔阻力下降，液空液位、主冷液位、粗氬塔底部液位上漲（即出現(xiàn)漏液現(xiàn)象);液空純度、氧純度度、氬餾分、氬純度被破壞；膨脹機(jī)油泵密封氣壓力低連鎖停止。４、空壓機(jī)緊急停車(chē)信號(hào):空壓機(jī)軸位移高連鎖動(dòng)作:空壓機(jī)回流閥失電連鎖：預(yù)冷系統(tǒng)常、低溫水泵停止；分子篩程序暫停；增壓機(jī)連鎖停車(chē)；膨脹機(jī)連鎖停車(chē)；液氧泵、循環(huán)氬泵、工藝氬泵連鎖停止.措施：迅速切換儀表氣并開(kāi)中壓液體氧泵、氮泵、液氬泵保證煉鋼正常供氣量；關(guān)閉所有產(chǎn)品液相排放閥門(mén)和產(chǎn)品氣相出口閥門(mén)；打開(kāi)