分子帅使用说明书

1、杭州杭氧股份有限公司KJD88H.SM共27页 第23页HANGZHOU HANGYANG CO. LTDHXK-88000/4.8型分子筛纯化系统使 用 说 明 书KJD88H.SM2011年10月目 录1. 流程 2. 参数 3. 吸附器4. 其它设备5. 控制测量点及参数6. 启动7. 维护与管理8. 故障及其排除9. 吸附剂填装要求附1：分子筛纯化系统图纸发送清册附2：分子筛纯化系统设备发送清册附3：分子筛纯化系统流程图拟 制审 核校 对提出单位杭州杭氧股份有限公司设计院1流程被压缩的空气通过预冷系统冷却到16，自下而上通过卧式吸附器1MS21201或1MS21202时，空气中所含有的

2、水分、乙炔、二氧化碳等杂质相继被吸附清除，净化后的空气，进入冷箱中的主换热器（见流程图KOD17D.LCPage5）。吸附器是成对交替使用的，一只工作时，另一只被再生。吸附器的再生一般分四步进行，第一步：降压；第二步：加热；第三步：吹冷；第四步：升压。降压：吸附器在工作周期即将结束时，须将容器内的带压空气排放出去。降压是将1V21205阀（或1V21206阀）打开而实现的。为了避免分子筛床层受到压力波动的冲击，降压的速度不能太快（此点不能忽视），此步完成时间不要短于8分钟。降压是按压力联锁实现的，当1PIS0.010MPa时，打开再生氮气进、出口阀1V21211、1V21213（或1V2121

3、2、2V1214）。加热：本系统配置一台蒸汽加热器和一台电加热器，互为备用。打开1V21218阀，相应地关闭1V21217阀，使污氮气经加热器被加热到165以上，干燥的热污氮气在吸附器入口处温度在155以上，自上而下通过吸附器。时间为102分钟。正常工作时加热方式有两种。第一种：当有蒸汽时，蒸汽压力1.0MPa(G)，温度达饱和温度以上时，单独使用蒸汽加热器加热污氮气。此时1V21231、1V21232开，1V21233、1V21234关。第二种：当无蒸汽时，使用电加热器加热。此时1V21233、1V21234开，1V21231、1V21232关。吹冷：打开1V21217阀，相应地关闭1V21

4、218阀，使吹冷用污氮气不经过加热器而旁通。吹冷用污氮气在吸附器入口处，温度与出主换热器的温度相同，最高为20.5。吹冷期内，污氮气出吸附器的温度起初继续上升，待上升至100以上后就逐渐下降，吹冷末，氮气出吸附器温度可下降至比工作温度高510。升压：打开1V21207阀，关闭相应的加温吹冷阀，使正在工作的一只吸附器中的空气充入即将再生完毕的一只吸附器中，当压差联锁1PdIS212010.008MPa时，说明再生吸附器的压力与工作吸附器的压力已经均衡，升压便结束，同时为避免气流冲击分子筛床层，使床层发生移动或磨擦，故升压要缓慢，此步完成时间不要短于22分钟。再生四步骤结束后，该只吸附器就投入工作

5、。各切换阀门的动作都是由时间程序控制器1ESC21201控制的。工作时的吸附器，空气入口温度为16，由于吸附器热容和吸附热的关系，刚开始投入工作之瞬时，出口温度比入口温度高约20。工作一段时间后，出口温度逐渐平稳，其温升约为6左右。装置起动时，尚无可供再生用的氮气，可用部分已被净化的空气再生。部分空气经1V21250阀减压到0.02MPa作再生气体用。待有污氮气时，再将时间程序控制器调整至正常切换程序后投入吸附器的再生。其间管路上设有一安全阀1V21230，如果减压后空气压力大于0.098MPa，安全阀起跳排压。由于装入的分子筛刚开始使用，故应较彻底地进行活化，应该选用第二种加热方式进行加热。

6、电加热器加热温度应控制在220230为宜，加温时间也可比正常再生时间长些，但污氮气加温气量要比正常加温气量适当减少。活化一般要经过连续运行23个周期以上。（本系统设计单台工作时间4小时，在活化时可减少进口空气量至90%正常量，以适当延长单台工作时间。）2. 参数2.1原始数据2.1.1空气进口气量 88000 Nm3/h进口压力0.582MPa（A）进口温度16相对湿度100%CO2含量400ppm2.1.2 再生用污氮气再生气量17800Nm3/h进口温度 20.5 进口压力 0.103MPa(A)2.1.3 阻力空气通过系统之阻力0.008MPa污氮气通过系统之阻力0.012MPa2.2

7、吸附剂名称分子筛活性氧化铝惰性氧化铝型号13X-APGWHA-103WHA-106规格1/16条形35810填装量19016kg/只13050kg/只4060kg/只2.3再生时间分配参考表（可适当调整）处理空气量（Nm3/h）工作时间（分）再生污氮用量Nm3/h再生各阶段所需时间（分）降 压加 热吹 冷升 压88000240178008102108223. 吸附器(1MS21201、1MS21202)吸附器成对切换交替使用，当一只进行工作时，另一只进行再生。吸附器为卧式容器，筒体外绝热结构，左右封头设有人孔，上部人孔供装卸分子筛和氧化铝用，下部人孔供检查用。一定高度的分子筛吸附床，是由支承栅

8、架承托的。支承栅架由工字钢、格栅和不锈钢孔板组成，与壳体四周活动连接，各零件能自由伸缩，能避免热胀冷缩所引起的应力破坏，同时考虑了可能引起吸附剂的泄漏的因素，设置了防漏措施，提高了使用可靠性。在不锈钢孔板上部装入100mm惰性氧化铝，达到标记高度后铺上一层丝网，然后再在上部装入500mm活性氧化铝，注意保证活性氧化铝床高，不可低于要求，平整床高后，将分隔板逐块从人孔递入，按KJD88F.10100分隔板图逐块组装，保证分隔板贴实平放在活性氧化铝上。装好后，装入840mm分子筛，最后平整分子筛床层。各层床面不得有凹坑，高低偏差15mm。壳体壁上圆钢用作床层高度标记线，分子筛和氧化铝的装填高度需符

9、合壳体壁内的标记线要求。由于使用过程中床层下沉，吸附剂的填装高度可略高。分隔板可以防止床层受冲击时，分子筛和活性氧化铝混在一起。而且对气流有一定的阻力，也可增加空气流动的均匀性。为了改善空气流的均匀性，在空气进口处设有缓冲板，有利于气流分布均匀。为了改善再生污氮气流动的均匀性，在污氮气进口处设有气体分布器，气体分布器给再生污氮气以阻力，使气流分配均匀，并有过滤作用，防止工作过程中分子筛磨损之粉末进入管路系统。每只吸附器的本体重量为22696kg，另加19016kg分子筛、13050kg活性氧化铝和4060kg惰性氧化铝。4. 其它设备4.1蒸汽加热器(1SH21201)4.1.1作用 用蒸汽加

10、热污氮气，将饱和蒸汽的冷凝潜热交换给污氮气。污氮气被加热至165以上，用于加热吸附器内的吸附剂，使其再生。4.1.2 参数被加热介质加热介质介质污氮气（启动时为干燥空气）水蒸汽通过气量17800 Nm3/h1700kg/h压力MPa（G）0.0101.0允许操作压力MPa（G）0.181.8进口温度 20.5饱和蒸汽出口温度 165饱和冷凝水4.2电加热器(1EH21201)4.2.1作用 低压污氮气通过电加热器，污氮气被加热至170以上，用于加热吸附器内的吸附剂，使其再生。4.2.2 参数设备位号1EH21201加热介质污氮气(启动时干燥空气)通过气量Nm3/h17800压力MPa（G）0.

11、010允许操作压力 MPa（G）0.098污氮气进口温度 20.5污氮气出口温度 170设计功率kW1152使用功率kW955平均消耗功率kW4064.2.3结构电加热器为立式，再生污氮气从上部进入电加热器，通过电热元件使气体升温，其温度高低由可控硅自动调整，再从下部出去进入吸附器。电加热器电热元件为直管式，总功率为1152kW 。共144支，每支8kW。三相电源380V/220V、50HZ、Y接法，采用三相四线制与接线电缆相连。电加热器分四组，每组288kW，其中三组固定组，一组调功组。4.3放空消声器(1SL21201)放空消声器为立式圆形，污氮气通过设有消声元件的通道消声放空，消声元件由

12、钢板制成，板上钻孔，孔呈正三角形排列，布满，元件内壁衬以玻璃纤维布袋，袋内充满作为吸声材料的超细玻璃棉。5控制测量点及参数项 目编 号位置及内容单位设计值报警值备注分析取样点1AE21201空气入1MS21201前取样分析1AE21202空气入1MS21202前取样分析分析指示报警1AIA21203空气出1MS21201、ppm1A:1MS21202后CO21.5取样分析指示报警1AIA212041SH21201污氮气出口H2O取样分析ppm10A:20流量指示控制联锁1FICS21201污氮气入MS系统前Nm3/h17800SL:12000流量指示累积1FIQ21202蒸汽进1SH21201

13、流量指示累积kg/h1700阀位联锁1GO(C)S212011MS21201空气进口阀（开关）1GO(C)S212021MS21202空气进口阀1GO(C)S212031MS21201空气出口阀1GO(C)S212041MS21202空气出口阀1GCS212051MS21201空气排放阀1GCS212061MS21202空气排放阀1GCS212071MS21201、1MS21202空气均压阀1GO(C)S212111MS21201污氮进口阀1GO(C)S212121MS21202污氮进口阀1GO(C)S212131MS21201污氮出口阀1GO(C)S212141MS21202污氮出口阀项 目

14、编 号位置及内容单位设计值报警值备注阀位联锁1GO(C)S21217MS污氮冷吹进口阀（开关）1GO(C)S21218污氮加热进口阀1GOS21219污氮放空阀时间程序控制器1ESC21201时间程序控制器压差指示联锁1PdIS212011MS21201、1MS21202后压差指示联锁MPa0.4840.008S:0.008关1V21207压力指示联锁1PIS21201排气末1MS21201内压力MPa0.4840.010S:0.0101PIS21203排气末1MS21202内S:0.010 压力压力指示1PI212021MS21201器内压力1PI212041MS21202器内压力压差指示报

15、警联锁1PdIAS21205分子筛纯化系统前后压差指示报警联锁MPa0.008A:0.010S：0.015压力指示控制1PIC21206再生污氮进MS系统压力指示控制MPa0.010压力指示1PI21207减压空气进再生系统MPa0.02压力指示1PI212081SH21201蒸汽进口压力指示MPa1.0项 目编 号位置及内容单位设计值报警值备 注温度指示联锁1TIS212011MS21201空气进口(污氮气出口)0150吹冷时出口峰值80温度指示联锁吹冷末40 1TIS212031MS21202空气进口继续吹冷(污氮气出口)S：40温度指示联锁温度指示1TI212021MS21201空气出口

16、20.5170(污氮气进口)温度指示1TI212041MS21202空气出口(污氮气进口)温度指示1TI212091SH21201污氮气出口温度指示165温度指示报警1TIA212081SH21201蒸汽进口温度指示报警184AL:182温度指示1TIAS212111EH21201污氮出口170AH: 190SH:200报警联锁温度指示报警联锁联锁时停1EH21201温度控制1TC212111EH21201污氮出口170手操器1HC212051V21205遥控1HC212061V21206遥控1HC212071V21207遥控手控开关1HS212011EH21201手控开关6启动6.1 启动准

17、备6.1.1 启动切换系统(1) 开启各空气切换管路。（注意：已通过1V21215或1V21216渐开使其中一台吸附器压力达到正常。）(2) 将备用仪表空气接通。(3) 接通时间程序控制器。(4) 接通切换阀，并检查切换程序。(5) 按仪控使用说明书和仪表制造厂说明，分步投入各类仪表。6.1.2启动蒸汽加热器蒸汽加热器启动时，应对蒸汽加热器慢慢加热升温，容器与管路充分排空和泄放，吹除干净。管程吹除开启1V21257、1V21265及蒸汽加热器上的N5和N6，壳程吹除开启1V21267、1V21269、1V21271、1V21272。检测1V21267阀处的水分含量，20ppm方可投用，并使冷凝

18、水排放系统投入工作。冷凝水经1V21243、1V21244疏水阀排至管网。然后打开1V21218，使其投入工作。阀门状态见表1。6.1.3启动电加热器无蒸汽时，单独使用电加热器加热。阀门状态见表2。电加热器启动时，应按电控要求，检查各接线无误后，对电加热器通电按钮一按即放，看其是否通电，然后应先送气体，而后通电，使其投入工作。严禁无气通电6.1.4使入吸附器前的空气压力和温度逐步达到设计要求空气的压力和温度达不到设计要求，虽可将空气送入吸附器，但不得打开空气进冷箱阀门。6.2 空分装置启动或加温时的流路(旁通经1V21250阀)吸附器的吸附和再生的切换是由时间程序控制器控制，自动进行的，详见仪

19、控使用说明书。(1) 再生用空气经加热器，加热至规定温度，从上部进入吸附器，出下部经阀门和消声器放空。(2) 加热后，再生用空气不经蒸汽加热器和电加热器自动切换至旁通管路，经1V21217进入吸附器进行吹冷，待达到规定时间与温度条件，吹冷自动停止。(3) 再生好的吸附器，在切换之前所有的进、出口阀是关闭的，只通过一只小阀1V21207将另一只尚在工作的吸附器内的空气充入。使该吸附器的压力逐渐升高，待两只吸附器压力平衡时，关闭1V21207，升压结束。自动切换至空气流路进行吸附工作。已经工作过的一只吸附器亦通过一只小阀1V21205（或1V21206）慢慢排压，使压力降低，然后该只吸附器按照上述

20、步骤进行再生。6.3 空分装置正常操作时的流路当空分装置正常操作时，吸附器的再生气体为自冷箱出来的污氮气。此时1V21250阀应关闭，1V21226调节，1FICS21201=17800Nm3/h。 其它操作步骤均与6.2节相同。表1：启动蒸汽加热器时阀门状态和仪表测量项目点阀 门 代 号阀门状态测 量 点测 量 值6.2空分装置启动时1V21250手动开1PI212070.02 MPa1V21226关1V21231、1V21232开1V21233、1V21234关1V21251、1V21256常开1V21257、1V21265开关慢慢预热蒸汽加热器1V21218微开排放壳程潮气1V21267

21、、1V21269、1V21271、1V21272开1V21252、1V21254、1V21260常开保持冷凝水排放通畅1V21253、1V21255开关蒸汽加热器壳程干燥后1V21218、1V21267、1V21269、1V21271、1V21272关吸附器1MS21201再生11V21203关1V21204开1V21201关1V21202开1V21205开2PIS212010.4840.010 MPa21V21213开1V21218开2FICS2120117800Nm3/h项 目点阀 门 代 号阀门状态测 量 点测 量 值1V21211开1V21217关1V21219关31V21217开可调

22、，机械定位1V21218关41V21219调节2PIC212060.010MPa1V21205关1V21211关1V21213关1V21207开关2PdIS212010.4840.008MPa51V21203开1V21201开1V21202开并列运行35分钟1V21204开61V21202关1V21204关切换后吸附器1MS21202再生11V21206开2PIS12020.4780.010 MPa21V21214开1V21218开2FICS2120117800Nm3/h1V21212开1V21217关1V21219关31V21217开可调，机械定位1V21218关项 目点阀 门 代 号阀门状

23、态测 量 点测 量 值41V21219调节2PIC212060.010MPa1V21206关1V21212关1V21214关1V21207开关2PdIS212010.4840.008 MPa51V21204开1V21202开1V21201开并列运行35分钟1V21203开61V21201关1V21203关6.3空分装置正常操作时1V21250关1V21226调节1V21261开疏水阀1V21241正常工作如有泄漏，则必须关闭1V212611V21262关带水时开1V21263开1V21253、1V21255关疏水阀备用，启用时开其余阀门开关步骤同上表2：单独启动电加热器时阀门状态和仪表测量项

24、目点阀 门 代 号阀门状态测 量 点测 量 值6.2空分装置启动时1V21250手动开1PI212070.02 MPa1V21226 关1V21233、1V21234开1V21231、1V21232关蒸汽系统的所有阀门关蒸汽系统管内水排空，以防冻裂或腐蚀吸附器1MS21201再生11V21203关1V21204开1V21201关1V21202开1V21205开1PIS212010.4840.010 MPa21V21213开1V21218开1FICS2120117800Nm3/h1V21211开1V21217关1V21219关启动电加热器（启动时注意事项参见6.1.3条）170，至加温结束停电加

25、热器31V21217开可调，机械定位1V21218关41V21219开1PIC212060.010MPa1V21205关1V21211关1V21213关1V21207开关1PdIS212010.4840.008MPa51V21203开1V21201开61V21202开并列运行35分钟1V21204开项 目点阀 门 代 号阀门状态测 量 点测 量 值切换后吸附器1MS21202再生11V21206开1PIS212030.4840.010 MPa21V21214开1V21212开1V21218开1FICS2120117800Nm3/h1V21217关1V21219关启动电加热器（启动时注意事项参见

26、6.1.3条）170至加温结束停电加热器31V21217开可调，机械定位1V21218关41V21219开1PIC212060.010MPa1V21206关1V21212关1V21214关1V21207开关1PdIS212010.4840.008 MPa51V21204开1V21202开1V21201开并列运行35分钟1V21203开61V21201关1V21203关6.3空分装置正常操作时1V212501V21226关调节1V21261开疏水阀1V21241正常工作如有泄漏，则必须关闭1V212611V21262关带水时开1V21263开其余阀门开关步骤同上7维护与管理7.1 切换装置切换装

27、置的管理是分子筛纯化系统管理的一个十分重要的环节。切换装置维护与管理的细节，请看仪控使用说明书。7.2 吸附器必须经常检查吸附器加热和吹冷期间温度有否达到规定的要求，切换时间是否符合规定；空气出吸附器的CO2含量是否符合规定。如有异常，应进行调整，或调整时间程序控制器，或调整再生气量。必须经常检查吸附器的切换周期是否符合规定。使用2年后，可视情况打开分子筛装入口，检查分子筛破碎情况。如有必要，需将分子筛全部取出后，把破碎颗粒筛除。并按规定量添加或更换分子筛。填装分子筛时，注意保证必要的吸附床高度。7.3蒸汽加热器注意保持冷凝水排放通畅，疏水阀正常工作。蒸汽热源保持饱和状态。连接蒸汽加热器的管道

28、要保温良好。7.4电加热器必须注意再生气体出电加热器的温度，不得低于规定值；再生气体进电加热器的气量，不得低于规定值。如低于规定值，必须立即调整，直至正常。加温开始时，先通气后通电；加温结束时，先断电后断气；严禁电加热器无气通电。当电加热器发生故障时，应及时切换使用，并进行检修。电加热器的操作细节，请参见电控说明书。电加热器在运输、安装、停用后电加热管上端部可能受潮，导致绝缘性能下降，可能引起短路停车事故，或者烧坏设备。因此，每台电加热器停用一段时间后，在通电使用前，必须取下电加热器接线部位外罩，先用500VM表测量筒体与铜排连接板间、电热元件引出棒与电热管外壳间测量绝缘电阻，绝缘电阻值不低于

29、1M。如绝缘电阻值偏低，接线部位需要通风干燥（干燥时温度不能过高，防止电热管端部胶水液化，或者电线烧坏）。电缆线接口用户需要加防雨罩。如需调换电加热管，则需要将接线罩拿开，断开与外相连的接线后进行。最后组装应严格按图组装。注意管板上方位与筒体方位按图要求，切忌错位。电加热管换后按原接线恢复。7.5 注意：(1)空分设备正常运行，吸附器进入再生的加温、吹冷阶段时，内部介质为污氮气，吸入污氮气会发生人员迅速窒息死亡事故。所以当人员进入吸附器之前，应先以足够的空气进行置换，以彻底驱除残余污氮气。同时对吸附器内空气的含氧量进行分析，应大于20%，以确保人身安全。如果需进入吸附器内检查，最好是停车进行。

30、时间程序控制器停止或暂停的最佳时机，则需选择在检修的吸附器进入降压阶段，此时将时间程序控制器设置为手动状态，延长降压时间，待该吸附器内部压力降至50kPa时，迅速关闭降压阀（1V21205或1V21206），以防止污氮气经放空阀（1V21219）后通过1V21205（或1V21206）进入吸附器。同时关闭该吸附器污氮气进出口阀门（1V21211、1V21213或1V21212、1V21214），才可以打开该吸附器人孔慢慢泄压（开启人孔泄压必须渐渐打开，并严防开盖时被吸附器内气体冲击受伤）。为确保进入设备人员的人身安全，应对吸附器内空气的含氧量进行分析，含氧量大于20%后才能进入。如果空分设备不

31、停车进行检查吸附器，更要注意安全，同时则需适当减少工作吸附器的空气处理量，以延长吸附时间。(2)吸附器上接管安装对接时，必须先用氩弧焊打底，再用手工电弧焊覆盖，防止焊渣烧坏内部丝网。(3) (分子筛前后管道吹除干净后) 吸附剂装入后，启动压缩机，当空气压力达到0.45MPa(G)后，打开1V21215（或1V21216），阀门要先开小点，后开大。使容器内压力缓慢升高必须保证在内外压差小于0.010MPa的情况下才允许打开1V21201（或1V21202），切实保护分子筛床层免受冲击，以免造成停车事故。升压时间要超过22分钟。具体升压曲线如下图。 (4)工作或故障停车再起动时，若容器内压力过低或

32、处于再生压力的容器，绝对不能随意打开该容器前后已达到正常工作压力的空气进出口阀，以免冲坏床层和破坏内部结构，造成设备无法运行的事故。应使它通过截止阀1V21215（或1V21216）渐渐升压后再使用，或者通过均压阀1V21207使再生容器和工作容器压力达到平衡后再使用。(5)停车时间较长时，就需要及时手动关闭处于保位状态的阀门，以免外界空气从放空口进入吸附器。(6)再生加热温度达到165时，必须要保证吹冷峰值在80以上。在调试时可根据情况调整再生加温时间、吹冷时间、污氮气流量来实现。(7)即使是有蒸汽条件，电加热器与蒸汽加热器之间也应该时常切换使用，以防止电加热器中电加热管上端接线处受潮。8.

33、 故障及其排除8.1 时间程控器失效信号：时间程序控制器报警鸣响。后果：吸附器不再进行切换。如果故障延续时间过长，先是CO2后是H2O开始逸出，导致冷箱内主换热器热冷端通道堵塞、阻力增大，CO2进塔。措施：用手动进行切换。如预料排除故障要花很长时间，就需停车处理。8.2 空气入吸附器前温度过高信号：1TIS21201或1TIS21202空气温度指示值过高。后果：分子筛吸附值下降，吸附有效时间缩短，CO2、H2O可能被带入空分装置内。措施：排除冷却塔故障，尽量使冷却水温降低。8.3 空气出吸附器后CO2含量一直过高信号：1AIA21203分析值过高。后果：CO2被带入空分装置内。措施：检查原因，

34、进行排除。或缩短切换时间，如因分子筛失效，应更换分子筛。8.4 再生气出蒸汽加热器后温度过低信号：1TI21209指示值过低160。后果：吸附剂分子筛的再生达不到要求。措施：如因蒸汽加热器出口温度过低，应检查蒸汽的温度和压力是否处于饱和状态，并检查加热器使用情况。同时注意蒸汽的温度不能长时间运行在过热温度区。或切换使用电加热器加热，对蒸汽加热器进行检修。8.5 再生气出电加热器后温度过低信号：1TIAS21211160。后果：吸附剂分子筛的再生达不到要求。措施：如因电加热器出口温度过低，应设法提高其温度，并检查加热器使用情况，并适当调整再生污氮气量。或切换使用蒸汽加热器加热，对电加热器进行检修。8.6 蒸汽加热器泄漏信号：1AIA21204水分析点报警。后果：因污氮气带水，导致吸附剂再生不完全。措施：检查原因，进行排除检修。9. 吸附剂填装要求(1) 吸附剂填装要在天气晴朗时进行，尽量避开雨天安装。进入设备人员应穿软底鞋。分子筛受水1%，吸