制氮技術(shù)問(wèn)題解答

1. 問(wèn)：什么是回流比和最小回流比?

答：在精餾過(guò)程中，氧氮混合液(液空)加熱后，經(jīng)多次部分蒸發(fā)和冷凝，易揮發(fā)組分氮在氣相中含量大于它在液相中的含量，在塔頂得到氮氣或液氮。一部分液氮沿塔板下流，這部分液氮叫做回流液；另一部未冷凝的氮氣從塔頂取出，作為產(chǎn)品?；亓鞅染褪腔亓饕后w量與取出的產(chǎn)品量的體積比(或質(zhì)量比)，通常用R來(lái)表示，即：R=L／D式中：L——單位時(shí)間內塔頂回流液體量，rn3／h；D——單位時(shí)間內塔頂取出產(chǎn)品量，rn3／h。在精餾過(guò)程中，塔內下流的液體量L與上升的蒸氣量之比稱(chēng)為液氣比，即L／。液氣比與回流比之間的關(guān)系為：L／V=R/(R+1)。在規定的分離要求下，即塔頂、塔釜取出流體的組成(純度)為一定時(shí)，逐漸減少回流比，此時(shí)所需理論塔板數將逐漸增加。當回流比減少到某一數值時(shí)，所需理論塔板數增加至無(wú)窮多，這個(gè)回流比的數值，稱(chēng)為該項預定分離任務(wù)的最小回流比。它是精餾塔設計計算中的重要數據之一。通常精餾塔操作時(shí)的實(shí)際回流比(最適宜回流比)取為最小回流比的1．3～1．5倍。當減少回流比時(shí)，運轉費用將減少，但所需塔板數增多，塔的投資增大；反之，當增加回流比時(shí)，可減少塔板數，卻增加了運轉費用。因此，在塔的設計時(shí)，要選擇一個(gè)最適宜的回流比，使投資費用和運轉的操作費用之總和在特定經(jīng)濟條件下為最少。

2.問(wèn)：充氧軟管從安全、經(jīng)濟的角度考慮，應采用哪些軟管為好?

答：灌充氧氣用的高壓軟管，早期采用紫銅管，一直延用到20世紀80年代初期。后來(lái)，部分用戶(hù)改用高壓橡膠管，隨后市場(chǎng)上又出現1種內壁為聚四氟乙烯，外面不銹鋼包扎軟管(以下簡(jiǎn)稱(chēng)：金屬軟管)。
紫銅管經(jīng)反復充裝，不斷地彎曲扭動(dòng)，材料逐漸硬化，最后彎頭處會(huì )產(chǎn)生裂縫或折斷。橡膠管為有機物，當氧氣在管內流動(dòng)的流速大于規定值時(shí)，會(huì )產(chǎn)生自燃或燃爆?？昭鯕馄垦b上臺位，打開(kāi)氧氣瓶閥均壓時(shí)，若有1瓶為滿(mǎn)瓶，此時(shí)，該管內的流速大于規定值，很容易引起燃爆。金屬軟管近年來(lái)得到廣泛的應用，撓度大，裝卸方便，且安全。但最近有單位發(fā)生管裂、瓶倒的事故。
從以上分析來(lái)看，用高壓橡膠管充氧不安全，因為它具備了燃燒要素中的兩個(gè)要素，高壓氧碰到油脂會(huì )自燃，一旦有一定的激發(fā)能源就會(huì )發(fā)生燃爆事故。實(shí)際上已有不少企業(yè)發(fā)生過(guò)橡膠管燃爆事故?！渡罾浼夹g(shù)》做了多次報道，有的省份明確規定不得用高壓橡膠管充氧。
紫銅管和金屬軟管用來(lái)充氧，都是安全可靠的。但是要注意使用壽命記錄和制造單位產(chǎn)品質(zhì)量。首先，購買(mǎi)要有資質(zhì)的單位生產(chǎn)的軟管，質(zhì)量才會(huì )有保證；其次，要有使用壽命記錄，紫銅管使用4000～5000次后應將彎頭回火1次，一般使用20000次左右要更換；金屬軟管
根據制造廠(chǎng)家的疲勞試驗，使用達10萬(wàn)次未見(jiàn)損壞。但是一般規定兩年更換1次。
關(guān)于管斷、瓶倒造成不安全的問(wèn)題，按規定在充裝過(guò)程中氣瓶應有防倒鏈條固定。若按規定操作，即使管斷也不會(huì )產(chǎn)生瓶倒事故。

3. 問(wèn)：小型全低壓流程空分設備啟動(dòng)操作應掌握哪些要領(lǐng)?

答：小型全低壓流程空分設備啟動(dòng)可分冷卻、積液和調純3個(gè)階段。
冷卻階段操作要領(lǐng)：
(1)開(kāi)啟兩臺透平膨脹機，在確保最高允許轉速的前提下，盡量增加膨脹機進(jìn)氣量。
(2)關(guān)閉主換熱器中部進(jìn)膨脹機閥，打開(kāi)主換熱器冷端進(jìn)膨脹機閥，加速主換熱器的冷卻速度。
(3)確保膨脹機進(jìn)氣最高壓力和分子篩吸附器再生氣量的前提下，盡量降低上塔壓力。
(4)關(guān)閉下塔液氮回流閥，開(kāi)啟液氮節流閥和空氣進(jìn)下塔閥，重點(diǎn)加速冷卻冷凝蒸發(fā)器單元。
(5)及時(shí)關(guān)閉冷卻初期打開(kāi)的吹除閥，防止冷損。

積液階段的操作要領(lǐng)：
(1)繼續確保兩臺膨脹機前壓力穩定，保持最高允許轉速，使其滿(mǎn)負荷運行。

(2)當冷凝蒸發(fā)器出現液氧液面后，應及時(shí)關(guān)小氧氣流量至正常流量的1/3左右，控制上塔壓力在0.05~0.055MPa。逐漸關(guān)小液氮節流閥至全關(guān)。

(3)及時(shí)調整進(jìn)塔空氣量，確保進(jìn)下塔前空氣溫度盡量低，增加進(jìn)塔空氣含濕量。

(4)當液氧液面升至正常液面2／3時(shí)，緩慢開(kāi)啟液氮回下塔閥，稍稍開(kāi)啟液氮節流閥。

調純階段的操作要領(lǐng)：
(1)確保冷凝蒸發(fā)器液氧液面在正常范圍內，并狀態(tài)穩定。及時(shí)調節膨脹機產(chǎn)冷量，在確保一臺高效運行的前提下，另一臺逐漸減量，直至停下1臺膨脹機。

(2)液空節流閥、液氮節流閥和液氮回下塔閥開(kāi)關(guān)要緩慢，且要有預見(jiàn)性。

(3)用液空節流閥控制好下塔液空液面，用液氮節流閥控制好下塔液空和液氮純度。

(4)根據氧氣純度逐漸開(kāi)大氧氣送出閥到正常值。

(5)調整氮氣出口閥和污氮出口閥，在確保上塔壓力穩定的前提下，逐步提高氮氣純度到規定值。

(6)當氧、氮產(chǎn)品純度達到要求后，調整膨脹空氣進(jìn)上塔氣量，以增加產(chǎn)品產(chǎn)量。

(7)正常運行時(shí)抓住液氧液面穩定這個(gè)中心環(huán)節，及時(shí)調節產(chǎn)冷量，確?？辗衷O備全面穩定運行。

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