空分工艺流程说明

1、空分工艺流程说明空分工艺流程说明空分装置是一套带增压透平膨胀机的常温分子筛吸附纯化、规整填料塔无氢制氩的空分装置。其工艺流程如下：空分工艺流程说明空分装置是一套带增压透平膨胀机的常温分子筛吸附纯化、规整填料塔无氢制氩的空分装置。其工艺流程如下：4.1过滤、压缩、预冷及纯化原料工艺空气经吸入口吸入，进入自洁式空气过滤器，滤去尘埃和机械杂质，进入离心式空气压缩机进行压缩，压缩后的气体进入空气预冷系统中的空气冷却塔，在其中被水冷却和洗涤。空气冷却塔采用循环冷却水和经水冷塔冷却并经冰机进一步冷却过的低温冷冻水冷却，空气冷却塔顶部设有惯性分离器及丝网分离器，以防止工艺空气中游离水份带出。出空气预冷系统的

2、工艺空气进入用来吸附除去水份、二氧化碳、碳氢化合物的空气纯化系统，纯化系统中的吸附器由两台立式容器组成，两台吸附容器采用双层床结构，底部为活性氧化铝，上部为分子筛，当一台运行时，另一台则由来自冷箱中的污氮通过加热器加热后进行再生。4.2空气精馏出空气纯化系统的洁净工艺空气大部分进入冷箱内的主换热器，被返流出来的气体冷却，接近露点的空气进入下塔的底部，进行第一次分馏。在精馏塔中，上升气体与下流液体充分接触，传热传质后，上升气体中氮的浓度逐渐增加。在主冷凝蒸发器中，氮气冷凝，液氧气化。在下塔中产生的液空和液氮，经过冷器过冷，节流后进入上塔，作为上塔的回流液，在上塔内，经过再次精馏，得到产品氮气、产

3、品氧气、液氧及污氮。4.3冷量的制取装置所需的大部分冷量由透平膨胀机提供。出空气纯化系统的其余部分洁净空气进入被透平膨胀机驱动的增压机，使其压力提高。然后经增压后冷却器冷却,进入冷箱内的主换热器，冷却至一定温度后进入透平膨胀机。这股膨胀空气在膨胀机中膨胀制冷后进入上塔，参与精馏。4.4氩的提纯氩的提取采用全精馏制氩的最新技术，为了制取氩，从分馏塔上塔下部的适当位置引出一股氩馏份气送入粗氩塔进行精馏，使氧的含量降低；粗氩塔的回流液体是由粗氩塔底部引出经液体泵输送来的液态粗氩。从粗氩塔顶部引出的气体进入粗氩塔并在其中进行深度氩氧分离，经过粗氩塔的精馏，在粗氩塔的顶部得到含氧量1ppm的粗氩气，粗氩

4、塔的顶部装有冷凝蒸发器，以过冷器后引出的液空经节流后送入其中作为冷源，绝大部分的粗氩气经冷凝蒸发器冷凝后作为粗氩塔的回流液。其余部分由粗氩塔顶部引出(含氧量1ppm的粗氩)并送入精氩塔，精氩塔的底部装有一台蒸发器，以下塔底部引出的中压氮气作热源使液氩蒸发,同时氮气被液化。在精氩塔的顶部装有冷凝器，以精氩蒸发器引出的液氮作为冷源，使绝大部分上升气体冷凝作为精氩塔的回流液，经过精氩塔的精馏,在精氩塔底部得到的99.999%ar精液氩，引出冷箱作为产品液氩。空气。4.6装置设计及技术特点：4.6.1采用全低压流程分子筛吸附、增压透平膨胀机制冷、全精馏制氩、氧气外压缩流程。流程先进、技术成熟、运行可靠

5、、操作方便、安全低耗。4.6.2预冷系统利用氮气及污氮气进入水冷塔降低冷却水温度，空冷塔结构上采用可靠的防液泛措施。4.6.3对主冷凝蒸发器的通道采取了特殊结构，防止乙炔在液氧中聚集，确保主冷凝蒸发器和系统的安全。4.6.4上塔、粗氩塔、精氩塔均采用规整填料塔。4.6.5装置具有变工况运行和装置变负荷能力，装置变负荷能力范围为75%105%。4.6.6采用了dcs集散型控制系统。什么是工业dcs控制系统dcs系统是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统，它是计算机技术dcs系统是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综

6、合控制系统，它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能。是完成过程控制、过程管理的现代化设备。北京南山高科技有限公司自动化控制事业部拥有强大的技术力量和认真负责的施工调试队伍，能够针对不同行业、不同项目，在充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术的基础上，使用各种分散控制系统(dcs)，高质量、高标准的完成工程设计、组态、成套供货、现场启动调试、性能测试及考核验收，推出切实可行的技术方案。系统的主要技术概述系统主要有现场控制站(i/o站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站ops、工程师站ens)、机柜、电源

7、等组成。系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力；易于组态，易于使用。支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在crt上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上真正分散，整个系统的可利用率至少为99.9%；系统平均无故障时间为10万小时，

8、实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。域的概念。把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的dcs系统，以便更好的满足用户的使用。网络结构可靠性、开放性及先进性。在系统操作层，采用冗余的100mbps以太网；在控制层，采用冗余的100mbps工业以太网，保证系统的可靠性；在现场信号处理层，12mbps的profibus总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。标准的client/server结构。macs系统的操作层采用client/server结构开放并且可靠的操作系统。系统的

9、操作层采用windows nt操作系统；控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统qns以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。标准的控制组态软件。系统采用iec1131-3标准的控制组态工具，可以实现任何监测、控制要求。可扩展性和可裁剪性，保证经济性。.空分设备的清洗方法1、空分设备及其性能特点1.1空分设备空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏1、空分设备及其性能特点1.1空分设备空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。目前我国生产的空分设备的形式、种类

10、繁多。有生产气态氧、氮的装置，也有生产液态氧、氮的装置。但就基本流程而言，主要有四种，即高压、中压、高低压和全低压流程。我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h(氧)的制氧机，发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h和50000 m3/h(氧)的特大型空分设备的能力。1.2空分设备的基本系统：空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统：1.2.1杂质的净化系统：主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。1.2.2空气冷却和液化系统：主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成，起到使空气深度冷冻的作用。1

11、.2.3空气精馏系统：主要部件为精馏塔(上塔、下塔)、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀。起到将空气中各种组分分离的作用1.2.4加温吹除系统：用加温吹除的方法使净化系统再生。1.2.5仪表控制系统：通过各种仪表对整个工艺进行控制。2.空分设备表面清洁度及其检查方法2.1空分设备容易发生燃烧的原因发生燃烧甚至爆炸必须满足3个条件：有一定数量的可燃物质、存在相应数量的氧化剂、最低限度的能量保障。空分设备工作环境的最大特点是在低温或常温条件下流通着介质氧。纯氧是强氧化剂，即使在-183的液化低温状态下，只要易燃易爆物的数量或浓度超过爆炸极限，介质氧由于高速流动摩擦所产生积累的能量达到一定值时，仍

12、然会发生爆炸，造员伤亡和设备损坏。故此空分设备中凡能与介质氧接触的部分，其表面清洁度要求都很高，不允许有机械杂质及油脂等有机物存在，这些物质必须清除干净。空分设备禁油零部件的脱脂清洗就是通过物理或化学的方法，选用适当的清洗剂通过特定的清洗工艺对其表面进行处理，保证其表面有机物的浓度控制在爆炸极限以下。这是空分设备安全运行的必要措施，经表面处理后，还要经严格的检查与检验，才能投入使用。2.2空分设备表面污垢的种类检查空分设备表面清洁度的指标应包括以下四类物质：(1)固体物质：有机物如有机防锈剂、木质、纸、纤维、涂料等；焊接熔渣及飞溅物、金属屑、焊丝及其他金属物；砂子及类似的颗粒物质，以及在工作条

13、件下可能溶解的其它物质。(2)清洗液及水(3)浮锈及氧化皮(4)矿物油及油脂2.3表面清洁度的检查方法固体物质、清洗液、水及锈疤可以直接用眼睛目视检查。在明亮灯光照射下，眼睛观察被检设备表面，察看有否残留的固体物质。不允许有直径(或对角线)超过0.5mm的固体颗粒存在，直径(或对角线)在0.250.5mm之间的固体颗粒总和应少于100粒/m2，并且不得有纤维、灰尘和织物存在。个别残留的纤维其长度不得超过2mm；不允许有残余的清洗液和水存在，表面应该完全干燥。矿物油及油脂的测定可分为直接检查法和定量测定法。直接检查法有滤纸擦拭法、紫外荧光法、涂水试验法和滴水扩散法等，定量分析法可分为重量法和油分

14、浓度测定法。目前我国空分设备表面残油量的测定基本上以油分浓度测定法为准，也以该法应用最广。3.空分设备表面油脂残留量标准的确定空分设备的脱脂清洗，就是为了去除部件表面的油脂，以达到符合标准规定的表面油脂残留量的要求。标准所规定的残油量越低，对清洗设备的要求也将越高，清洗工艺也将更繁琐，劳动强度、清洗成本均将大幅度提高。空分设备禁油的零部件表面残测量的标准应该如何确定?本人以为其原则应是既要贯彻iso9000，确保产品质量，能保证系统运转的绝对安全，同时残油量的数量值又要定得合理、恰当。我认为这个合理数值的实质是油脂在氧介质中的行为、富集和爆炸的极限浓度。一些文献综述的文章1及mckinley.

15、c2等都指出，溶解于液氧中的碳氢化合物的混合物爆炸下限可取5%(克分子)甲烷当量。混合物中碳氢化合物浓度超过上述极限时，就会成为易爆混合物，有特殊的危险性。这一极限浓度也适合于碳氢化合物以悬浮体或乳胶体形式在液氧中均匀分布。5%克分子甲烷当量经换算后，相当于28kgcnh2n/m3液氧。液氧中的油脂来源于空分设备内跟介质氧接触的表面残留的油垢。不同比表面的零部件的油富集度不一样，单位容积的表面越大，则富集度越大。我们假设表面残油全部进入液氧时，经换算可以求出不同比表面的零部件表面残油量的极限值(见表1)。表1不同比表面产品残油量极限计算值产品比表面积残油量极限计算值名称规格g/m2m规整填料7

16、50#350#750350 3580 4194氧冷却器160 175 200液氧低温贮槽50m3 100m3 42 700014000由表1看出，若空分系统中和介质氧接触的表面残留油脂绝对均匀地分散在液态氧中(这是一种实验室里的理想状态)，那么发生爆炸的极限油脂残留量是相当高的。器壁上的油在低温状态下的形态实际如何呢?低温条件下结构填料上油膜性能3一文介绍了林德、anton kirzinger等所做油膜在氧气及液氧中的性能研究。kehat使用正十六烷作为典型物质，在液氧中做燃烧实验，在低温下，位于不锈钢管壁的正十六烷膜会固化，当油膜厚度5g/m2时，观察到一部分油层剥落，形成的固态的正十六烷膜

17、在液氧表面浮动。尽管正十六烷在环境温度下具有流动性，而在低温条件下会剥落，kehat还是不能将油点燃，因而他提出在用氧系统中，大约5 g/m2的油污染是可以容忍的。.全低压制氧机在启动时如何防止膨胀机堵塞?全低压制氧机在启动时如何防止膨胀机堵塞?答：全低压制氧机在启动过程中，切换式换热器的自全低压制氧机在启动时如何防止膨胀机堵塞?答：全低压制氧机在启动过程中，切换式换热器的自清除工况尚未建立，必然有一部分水分或二氧化碳通过膨胀机。经膨胀后温度降低，就有可能在机内析出，造成膨胀机的堵塞。但是，只要进入膨胀机的水分或二氧化碳的含量低于膨胀后温度所对应的饱和含量，水分或二氧化碳就不会在膨胀机内析出。

18、在切换式换热器冷端达到-60以前，水分在换热器内还没有全部析出，带入膨胀机的水分量是冷端温度所对应的饱和含量。经膨胀后由于压力降低，体积膨胀，在每1m3的空气中的水分含量减少；但是，由于温度也降低，机后温度对应的水分饱和含量也降低。如果实际含量大于饱和含量时，就会有水分析出。因此，根据冷端温度(决定带入膨胀机的水分量)、冷端压力与膨胀后压力之比(决定体积膨胀的倍数，即每1m3空气中水分含量减少的倍数)，可以确定出机后不析出水分所允许的最低温度，如表48所示。表中数据是按冷端绝对压力为0.6mpa，膨胀后绝对压力为0.135mpa给出的。表48膨胀机后不析出水分所允许的最低温度冷端温度/k 30

19、0290280270260250240230220允许机后最低温度/k 277269261.5253244.5235.5226.5218209温差/k 232118.51715.514.513.51211实际的膨胀机温降远大于上述温差。控制机后温度的措施，一是提前使用环流，以提高机前温度，使进膨胀机的空气处于不饱和状态；二是采取机前节流，以减小膨胀机温降。后一种方法减少了膨胀机制冷量，延长了启动时间，一般不宜采用。对于二氧化碳，冷端温度要降至-133.5以下才开始有部分在换热器内析出。出冷端的二氧化碳含量为当时温度所对应的饱和含量。按上述方法，同样可以确定二氧化碳在膨胀机内不析出允许的最低温度

20、，如表49所示。表49膨胀机后不析出二氧化碳允许的最低温度冷端温度/k 133128123118113108103允许机后最低温度/k 124.512111611110710398温差/k 8.5777655由表可见，它的温差很小，实际上是难以控制的。最有效的方法是采用先加大环流，以维持机前处在较高的温度(例如-120左右)，使机前的二氧化碳含量处于未饱和状态，膨胀后二氧化碳就不易在机内析出。待冷端温度达-150时，这时带入膨胀机的二氧化碳量已很少，可以暂时切断旁通和环流，使机前温度迅速降低，在约10min内强行渡过二氧化碳冻结区，可以不致造成膨胀机堵塞。.什么叫制冷?答：在日常生活中我们可以

21、看到，一杯热水会自然地冷却到周围的环境温度为止，一块冰会在0以上的环境中自然融化成水。但是水不答：在日常生活中我们可以看到，一杯热水会自然地冷却到周围的环境温度为止，一块冰会在0以上的环境中自然融化成水。但是水不会自发地降低到比周围空气更低的温度而结冰。这些现象说明自然界的一个基本规律：热只能自发地从高温物体传给低温物体，而相反的过程不能自发地进行。用人为的方法获得比环境更低的温度，是可以实现的。但是，这需要花费一定的代价，即消耗一定的能量(功，电能等)才能实现。这种人为地获得低温的过程，就叫制冷。我们常见的冰箱、空调机就是靠制冷机实现制冷过程而获得低温的。它必须要消耗电能，带动压缩机工作。制

22、冷机中循环工作的物质叫制冷剂。它是一种低沸点的物质，常用的有氨、氟里昂等。将这些工质在气态压缩后，在常温下就能在冷凝器中放出热量而冷凝成液体。再通过节流膨胀降压，使其饱和温度降低到比环境更低的温度。它就可以通过在蒸发器中蒸发吸热，来冷却别的物质(空气、水、食物等)，达到制冷的目的。工质本身则在蒸发器中吸热气化后，又返回到压缩机中再次压缩。如此循环地工作，实现连续制冷。在制氧机中，要将空气温度降低到液化温度，这也是一个制冷过程，因此，必须有压缩机，并以消耗电能为代价。只是制氧机中是以空气为工质，靠将空气先压缩、再膨胀的方法达到降温的目的。然后再来冷却空气本身，直至达到液化温度而被液化。.机身异常

23、振动是何原因?怎样排除?答：机身异常振动主要原因可能是：1、轴瓦、十字头、滑板间隙过大；2、气缸部分振动厉害；3、各部分机械结合不良；4、压答：机身异常振动主要原因可能是：1、轴瓦、十字头、滑板间隙过大；2、气缸部分振动厉害；3、各部分机械结合不良；4、压缩机与电机不同心。排除方法：1、换轴瓦、调整间隙；2、加强气缸部分的支承；3、彻底紧固地脚螺钉；4、调整压缩面与电机的同心度。.为什么水冷却塔的污氮出口温度高一点好?：通常从可逆式换热器(或蓄冷器)出来的污氮气温度在2728，相对湿度为30%左右，而在水冷却塔中来自空冷塔的热水温度在35答：通常从可逆式换热器(或蓄冷器)出来的污氮气温度在27

24、28，相对湿度为30%左右，而在水冷却塔中来自空冷塔的热水温度在3545。因此，在塔内氮气遇到喷淋的热水会吸收热量，使水的温度降低。由于是接触式换热，伴随有部分水蒸发到污氮中。由于吸收蒸发潜热，出水温度可能比进入的污氮温度还低几度。这个温差与冷却水量、进水温度及污氮中允许蒸发的水分量有关。当水量一定时，污氮的出口温度越高，表明它吸收的显热及对应的饱和水分含量越多。即允许蒸发的水分量越多，吸收的蒸发潜热也越多，冷却水出冷却塔的温度可以越低。因此，污氮出口的温度高一点说明水冷塔的冷却效果越好。当然，污氮的出口温度是不可能高于水的进口温度的。实际测定表明，热端的传热温差与塔的填料特性有关。采用瓷质拉

25、西哥环时，热端温差为1；而采用新型的塑料阿尔法鲍尔环，热端温差可降到0.5，可使污氮的冷量得到充分回收，把冷却水降到尽可能低的温度。.压缩机的维护方法有哪些?答：为了确保压缩机正常运转延长使用寿命除定期维护检修外，日常的维护检查非常重要。除了用各种仪表测知压缩机的运转变化外，答：为了确保压缩机正常运转延长使用寿命除定期维护检修外，日常的维护检查非常重要。除了用各种仪表测知压缩机的运转变化外，通常还用看、听、摸的方法来检查。但这三种方法也不是孤立的，而是互相联系的，单凭其中一种方法不能检查压缩机运转情况的好坏。看-用看的方法，可以看出各传动部分的机件是否松动，各摩擦部分的润滑情况是否良好；各级气

26、缸冷却水和中间冷却器的冷却效率是否良好和冷却水的流动是否畅通；各级气缸和冷却器有否倒气；各连接处有否漏气和漏油；听-用听的方法，能较正确的判断出压缩机的运转情况。因为压缩机运转时，它的响声应是均匀而有节奏的。如果它的响声失去节奏声，而出现了不均匀的杂单和噪音时，即表示压缩机的内部机件或气缸工作情况有了不正常的变化。摸-用摸的方法，可知其发热程度。但是一定要注意安全，最好停车检查。在检查运动件摩擦部位时更要注意安全(各级气躲藏出口绝对不能用摸的方法，因为此处温度较高)。同时，也可知其传动部件的振动情况。但是，看、听、摸这三种方法不是孤立的，有时只凭一种方法是无法判断设备工作的情况。因此，我们还必

27、须把观察到的一些材料加以联贯起来分析，才能得出正确的结论。例如：气缸的进口伐漏气，可用摸的方法摸出来，因为进口气伐漏气后，其气缸盖的温度会因漏出的高温气体而升高，但当进口气伐漏气不太大时，就不一定能用摸的方法摸出来。这就要听的方法，才能听出来，或用看的方法从压力表上看出来。因为气伐漏气以后，这级气缸的进气压力升高而其出口压力降低。由些可知，在实际操作中能够应用看、听、摸的方法，就能帮助及时和准确的判断出各种不正常现象的原因而及时预防处理。这样可以使事故的发生可能性大大减少。灰尘和杂物油污，不但能污染润滑油，增加机件的磨损和锈蚀，甚至会引起机器的故障。这样会延长机器的使用寿命和能确保机器正常运转

28、。.提取稀有气体有哪几种基本方法?答：提取稀有气体的基本方法主要是利用它们沸点不同和分子的差异。但由于它们的含量非常小，往往需要逐步浓缩，分阶段来提纯，即答：提取稀有气体的基本方法主要是利用它们沸点不同和分子的差异。但由于它们的含量非常小，往往需要逐步浓缩，分阶段来提纯，即经过粗制和精制两个阶段，因此工序比较复杂。此外，这些稀有气体的沸点差比氧、氮要大，因而可采用的分离方法也更多一些。目前采用的主要方法有：1)精馏法。这是通过多次重复的蒸发和冷凝过程来使组分分离。例如在粗氩塔中进行氧、氩分离。精氩塔中进行的氩、氮分离。氪塔中进行的氧、氪、氙的分离都是精馏法的具体应用。2)分凝法。当稀有气体和杂

29、质的沸点差较大时，可以采用分凝的办法将它们分开。例如，可用分凝的方法将氮和氖、氦初步分离，得到粗氖氦气。3)冷凝冻结法。当稀有气体间的沸点差很大时，可用此法将其中高沸点的组分冷凝冻结出来。例如，在分离氖氦时，由于氖在24.3k时已凝固冻结，而氦的液化温度为4.178k，所以可用液氢为冷源(它在标准大气压(0.1013 mpa)时的沸点为13k)来实现氖、氦分离。4)吸附法。利用吸附剂(如分子筛、活性炭等)具有选择性吸附的特性使稀有气体组分分离或者进一步提纯。例如粗氖的净化，氖、氦、氪、氙的提纯都可采用此法。5)催化反应法。利用催化剂使杂质发生化学反应，然后加以净除。例如粗氩加氢，经过催化剂使氧

30、与氢发生化学反应而将氧除去。在氪、氙提纯时可通过催化剂去除其中的碳氢化合物。应该指出：在提取稀有气体时，实际上并不是采取单一的分离方法，往往要几种方法联合起来使用才能得以分离。例如氖、氦的提取就同时采用了分凝、吸附、冻结等几种方法。.空分设备在提取稀有气体时，对装置有什么影响?答：若从空分设备提取稀有气体时，必须附加一些设备。这些设备多数是在低温下工作，这就必然导致冷损增加，因此需要增加冷量。而答：若从空分设备提取稀有气体时，必须附加一些设备。这些设备多数是在低温下工作，这就必然导致冷损增加，因此需要增加冷量。而全低压设备冷量是紧张的，因此，设计时除考虑如何增加冷量外，还要合理地使用冷量和减少

31、冷损。在操作中，亦应十分注意这个问题。应按工艺要求合理地分配冷量，尽量减少因泄漏或温差过大造成的冷损，否则就会因冷量不足而无法生产。在提取稀有气体时，必须从精馏塔的相关部位抽取含该稀有气体的馏分气或馏分液体，经过分离后再返回精馏塔。有的还需要抽取液空、液氮或中压气体作为附加设备的冷源或热源。这样一来，必然会使主塔内的回流比发生一定的变化，还会影响有关稀有气体在精馏塔内的分布以及稀有气体塔的工况。因此，除在设计时需考虑选择合理的抽口位置和塔板数外，在使用时一定要使操作尽量地稳定。在主塔各部位参数都稳定地达到要求后，再缓慢地、细心地启动有关提取稀有气体的设备.空分设备对冷却水水质有什么要求?答：空

32、分设备一般用江河湖泊或地下水作为冷却水。这种水中通常都含有悬浮物(泥沙及其他污物)以及钙、镁等重碳酸盐-ca(hc答：空分设备一般用江河湖泊或地下水作为冷却水。这种水中通常都含有悬浮物(泥沙及其他污物)以及钙、镁等重碳酸盐-ca(hco3)2和mg(hco3)2，称为硬水。悬浮物较多时，易堵塞冷却器的通道、过滤网及阀门等。钙、镁等重碳酸盐在水温升高时易生成碳酸钙(caco3)、碳酸镁(mgco3)沉淀物，即形成一般所说的水垢。一般水温在45以上就要开始形成水垢，水温越高越易结垢。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，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

33、重时会造成设备故障，例如氮水预冷器带水，使蓄冷器(或切换式换热器)冻结。水垢比较坚硬，附在器壁上不易清除。因此，冷却水最好是经过软化处理。采用磁水器进行软化处理较为简便，效果尚可。清除悬浮物应设置沉淀池。如果冷却水循环使用，有利于水质的软化，但占地面积较多，基建投资较大。对压缩机冷却水，温度一般要求不高于28，排水温度小于40。对水质要求为：ph值6.58.0悬浮物含量不大于50mg/l暂时硬度不大于17dh含油量小于5mg/l氯离子(c1-)(质量分数)小于5010-6硫酸根(so4-2)(质量分数)小于5010-6氮水预冷系统供排水为独立循环系统。因为冷却水在塔内温升大，排水温度高，结垢严

34、重，所以要求该系统的补充水尽可能采用低硬度水或软水，其暂时硬度一般应不大于8.5dh，其他要求与压缩机冷却水相同。充瓶用高压氧压机气缸的润滑水，应采用蒸馏水或软水.稀有气体在空分塔中是如何分布的?答：稀有气体是指氩、氖、氦、氪、氙气。由于它们的沸点不同，在空气中的含量又相差悬殊，所以各组分汇集在精馏塔中的不同部位，答：稀有气体是指氩、氖、氦、氪、氙气。由于它们的沸点不同，在空气中的含量又相差悬殊，所以各组分汇集在精馏塔中的不同部位，分布情况见图62。氪、氙的沸点最高(在标准大气压下，氪的沸点为：-152.9、氙的沸点为：-108.1)，随加工空气进入下塔后，氪、氙均冷凝在下塔液空中。再随液空经

35、节流阀进入上塔，逐板下流汇集于上塔底部的液氧及气氧中。因此，若想从空分装置提取氪、氙，通常是将产品氧引入氪塔，用精馏法制取贫氪、氙原料气。氖的沸点(-245.9)，氦的沸点(-268.9)相对氮组分要低得多。所以，加工空气中的氖、氦组分总和低沸点的氮组分在一起。加工空气进入下塔后，氖、氦组分随氮组分一起上升到主冷凝蒸发器的氮侧，气氮被冷凝，而氖、氦由于沸点低，尚不能冷凝，在主冷中成为不凝性气体。因此，可从主冷氮侧的顶部引出，作为提取氖、氦的原料气。氩的沸点为-185.7，介于氧、氮沸点之间，且接近于氧。进入下塔空气中的氩大部分随液空进入上塔，小部分随液氮进入上塔，在上塔的精馏段和提馏均有氩组分

36、的富集区。精馏段的上部主要是氮、氩分离。提馏段的下部主要是氧、氩分离。.冷冻机是如何产生制冷量的?答：冷冻机利用人工的方法，依靠消耗能量(功或热)，不断从被冷却物质带走热量，实现获得低于环境温度的过程。目前最常用的冷冻机答：冷冻机利用人工的方法，依靠消耗能量(功或热)，不断从被冷却物质带走热量，实现获得低于环境温度的过程。目前最常用的冷冻机是压缩式冷冻机，它的基本组成如图23所示。它以沸点低的物质(氨、氟里昂等)作为工质，叫制冷剂，在蒸气压缩机1中消耗外功w，将制冷剂压缩到一定的压力，相应的饱和温度将高于环境温度。在经过冷凝器2时，向冷却水放出热q1后，本身被冷凝成液体，再经过节流阀3节流降压

37、，将有部分液体气化，并且随着压力降低，对应的饱和温度也降低。它的温度可低于被冷介质(冷冻水等)的温度，因此可以在蒸发器4中从被冷介质吸收热量q2，制冷剂又蒸发成低压蒸气，重新返回到压缩机循环工作。所以，制冷机的制冷与制氧机内的制冷相比，共同点是都有压缩机需要消耗功。不同点是制冷机需要靠低沸点工质的相变，而制氧机内压缩、膨胀的是空气本身。制冷机的制冷量是指单位时间内从低温物质(冷冻水)带走的热量q2(kw)。需要注意的是，在空分设备内是间接的用冷冻水来冷却空气，所以制冷机的制冷量并不等于空分装置获得的冷量。但是，可以根据冷冻水的流量及进、出口温度，确定所需制冷机的制冷量大小。一般，冷冻水进蒸发器

38、的温度在1618，出口温度为57。在这样的温度范围，常用的制冷剂为r11、r12等.加工空气量不足对精馏工况有什么影响?答：当空气量减少时，塔内的上升蒸气量及回流液量均减小，但回流比仍可保持不变。在正常情况下，它对氧、氮产品纯度影响不大。根答：当空气量减少时，塔内的上升蒸气量及回流液量均减小，但回流比仍可保持不变。在正常情况下，它对氧、氮产品纯度影响不大。根据物料平衡，加工空气量减小时，氧、氮产量都会相应地减少。当气量减小时，蒸气流速降低，塔板上的液量也减少，液层减薄，因此塔板阻力有所降低。同时，由于主冷热负荷减小，传热面积有富裕，传热温差也可减小。这些影响将有利于降低上塔和下塔的压力。当气量

39、减少过多时，可能出现由于气速过小而托不住筛孔上的液体，液体将从筛孔中直接漏下，产生漏液现象。下漏的液体没有与蒸气充分接触，部分蒸发不充分，氮浓度较高。这将使精馏效果大大下降，影响到产品氧、氮的纯度，严重时甚至无法维持正常生产。因此，对精馏塔均规定有允许的最低负荷值，这与塔板的结构型式及设计时参数的选择有关。.为什么有的精馏塔下塔抽污液氮，有的下塔不抽污液氮?.答：对于切换式换热器流程的制氧机，为了达到水分和二氧化碳的自清除，污气氮量比较大，才能保证不冻结条件，因此，纯气氮产品量答：对于切换式换热器流程的制氧机，为了达到水分和二氧化碳的自清除，污气氮量比较大，才能保证不冻结条件，因此，纯气氮产品

40、量较少，最多只能达到气氧产量的1.3倍，因而下塔提供上塔的纯液氮量较少，这样可以抽出一股污液氮到上塔，使上塔精馏段的回流比加大，具有更大的精馏潜力，从而允许较多的膨胀空气进入上塔，以防膨胀空气旁通，影响氧提取率。对于分子筛纯化增压膨胀流程的制氧机，因无自清除的限制，纯气氮产品量有较大幅度的提高，除保证分子筛纯化器再生用的污氮量而外，都可以作为纯气氮产品送出，纯氮产量与氧产量之比可达33.5。这样，下塔需要较大的回流比，才能保证纯液氮的量和纯度，而后送入上塔作为回流液。此外，由于这种流程采用增压膨胀，膨胀工质的单位制冷量较高，在补偿同样冷损的前提下，所需的膨胀量较小，一般不会超出上塔允许进入的空

41、气量，因此，也不需抽污液氮来直接增大精馏段回流比。同时，由于不抽污液氮，下塔减少了抽口、管路和阀门，也简化了流程。总之，纯气氮产品产量较大的制氧机下塔一般不抽污液氮。在采用增压膨胀，并且膨胀量较小的情况下，下塔抽污液氮就更无必要。.活塞压缩面日常维护的内容有哪些?.：1、认真检查各级气缸和运动机件的动作声音根据听辨别它的工作情况是否正常，如果发现不正常的声音立即停车检答：1、认真检查各级气缸和运动机件的动作声音根据听辨别它的工作情况是否正常，如果发现不正常的声音立即停车检查；2、注意各级压力表，储气罐及冷却器上的压力表和润滑油压力表的指示值是否在规定的范围内；3、检查冷却水温度、流量是否正常；

42、4、检查润滑油供情况，运动机构的润滑系统供油情况(有些压缩机在机身十字头导轨侧面装有有机玻璃档板，可以直接看到十字头运动及润滑油的供应情况)；气缸、填料可用单向伐作放油检查，可以检查注油器向气缸中注油情况；5、观察机身油池的油面和注油器中的润滑油是否低于刻度线如低时应及时加足(用油尺的须停车检查)；6、用手感触检查机身曲轴箱十字导轨处吸排气伐盖等处温度是否正常；7、注意电机的温升、轴承温度和电压表、电流表指示情况是否正常，电流不得超过电动机额定电流，若超过时，要找原因或停车检查；额定电流，若超过时，要找原因或停车检查。8.经常检查电机内有无杂物甚至导电物体，线圈有否被损坏，定子、转子有否摩擦，

43、否则电动机启动后会使电机烧坏；9.若为水冷式压缩机若断水后不能立即通入水要避免因冷热不均发生气缸裂纹.在冬季停车后要放掉冷却水以免气缸等处冻裂；10.检查压缩机是否振动、地脚螺钉有无松动和脱落现象；11.检查压力调节器或负荷调节器,安全伐等是否灵敏；12.注意压缩机和所属设备和环境的卫生；13.储气罐、冷却器、油水分离器都要经常放出油水；14.所用润滑机要沉淀过滤。冬季与夏季压缩机油要区别使用。什么叫节流，为什么节流后流体温度一般会降低?.答：当气体或液体在管道内流过一个缩孔或一个阀门时，流动受到阻碍，流体在阀门处产生漩涡、碰撞、摩擦，如图24所示。流体要流过答：当气体或液体在管道内流过一个缩

44、孔或一个阀门时，流动受到阻碍，流体在阀门处产生漩涡、碰撞、摩擦，如图24所示。流体要流过阀门，必须克服这些阻力，表现在阀门后的压力比阀门前的压力低得多。这种由于流动遇到局部阻力而造成压力有较大降落的过程，通常称为节流过程。实际上，当流体在管路及设备中流动时，也存在流动阻力而使压力有所降低。但是，它的压力降低相对较小，并且是逐渐变化的。而节流阀的节流过程压降较大，并是突然变化的。例如，空气流经主热交换器的压降约在0.01mpa左右，而液空从下塔通过节流阀节流到上塔时，节流前后的压降可达0.45mpa。在节流过程中，流体既未对外输出功，又可看成是与外界没有热量交换的绝热过程，根据能量守恒定律，节流

45、前后的流体内部的总能量(焓)应保持不变。但是，组成焓的三部分能量：分子运动的动能、分子相互作用的位能、流动能的每一部分是可能变化的。节流后压力降低，质量比容积增大，分子之间的距离增加，分子相互作用的位能增大。而流动能一般变化不大，所以，只能靠减小分子运动的动能来转换成位能。分子的运动速度减慢，体现在温度降低。在空分设备中，遇到的节流均是这种情况，这也是节流降温制冷要达到的目的。.空气在等温压缩后能量发生怎样变化，为什么?.答：空气在压缩过程中，是靠消耗电能来提高空气压力的。同时，气体的温度也会升高。随着气体温度升高，气体体积要膨胀，压缩更困答：空气在压缩过程中，是靠消耗电能来提高空气压力的。同时，气体的温度也会升高。随着气体温度升高，气体体积要膨胀，压缩更困难，要压缩到同样的压力需要消耗更多的能量。因此，为了减少压缩机的耗能量，在压缩过程中应尽可能充分地进行冷却，一般设置有中间冷却器和气缸冷却水套，用冷却水进行冷却。在最理想的情况下，空气压缩后温度不升高，与压缩前的温度相等，称为等温压缩。在等温压缩时，由于温度不