分子篩純化系統(tǒng)介紹

1、關(guān)于分子篩純化系統(tǒng)介紹第1頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四空氣純化系統(tǒng)一 、 概述 為了使空分設(shè)備長期、安全、可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，必須設(shè)置的純化設(shè)備。用以清除空氣中的水分和二氧化碳、乙炔等碳?xì)浠衔锇l(fā)展動(dòng)態(tài)：1950年后期-國外的小型空分設(shè)備已采用分子篩純化流程。八十年代前國內(nèi)以切換式換熱器自清除流程為主八十年代后期開始:國內(nèi)空分設(shè)備開始采用分子篩純化流程。分子篩純化流程優(yōu)點(diǎn)：具有純產(chǎn)品提取量大、操作簡便、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，使用安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。它代表著空分發(fā)展的主導(dǎo)方向。第2頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四空氣純化系統(tǒng)1.分子篩純化流程作用：用吸附法清

2、除原料空氣中的水分、乙炔、二氧化碳及一些能吸附的碳?xì)浠衔铮ＷC空分設(shè)備的正常運(yùn)行。2.、吸附系統(tǒng)功能組成：吸附-工作（較高壓力0.6MPa(A)下），解吸再生常壓下0.116MPa(A） 3、 設(shè)備組成：分子篩吸附器、加熱設(shè)備、消聲器、閥門、儀電控第3頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四第4頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四空氣純化系統(tǒng)二、分子篩純化原理1. 空氣成分及有害氣體空分設(shè)備的原料氣是空氣?？諝馐嵌嘟M分的混合氣體。除氧、氮及稀有氣體外，還含有水蒸汽、二氧化碳及碳?xì)浠衔锏?，另外還有少量灰塵等固體雜質(zhì)。2. 有害氣體危害這些雜質(zhì)隨空氣進(jìn)入

3、空壓機(jī)，繼而進(jìn)入空分設(shè)備是非常有害的。固體雜質(zhì)會(huì)磨損機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)零件，堵塞冷卻設(shè)備。第5頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四空氣純化系統(tǒng)水分和二氧化碳會(huì)隨著空氣溫度的下降，從 空氣中析出，凍結(jié)和堵塞氣體通道。乙炔和其它碳?xì)浠衔镌诳辗衷O(shè)備內(nèi)積聚，在一定條件下還會(huì)引起爆炸。 3. 空分設(shè)備有害氣體的安全范圍水分吸附后達(dá)到-60以下，CO2小于1PPm,乙炔小于0.01 PPm等 。第6頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四空氣純化系統(tǒng)分子篩流程第一次將凈化空氣部分分離出來，采用獨(dú)立單元，因此分子篩流程的空分裝置，主換熱器已經(jīng)基本是一個(gè)純換熱設(shè)備了，不再同時(shí)兼

4、具凈化空氣的作用。第7頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四用分子篩凈化空氣技術(shù)的發(fā)展歷史：國外二十世紀(jì)五十年代末期 -Linde公司中國二十世紀(jì)八十年代引進(jìn)Linde公司技術(shù)發(fā)展起來空氣純化系統(tǒng)第8頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四分子篩純化系統(tǒng)目前空分采用分子篩純化系統(tǒng)為主來純化空氣。吸附器內(nèi)裝填的吸附劑有：分子篩，活性氧化鋁等。吸附原理介紹為了保證分餾塔的安全，我們需要對空氣進(jìn)行吸附處理。1. 吸附劑的吸附原理吸附法凈除空氣中的雜質(zhì)空氣中的水分、乙炔、二氧化碳均可用叫做“吸附劑”的多孔物質(zhì)吸附凈除。吸附術(shù)語吸附力分類:吸附又可分為物理吸附和化學(xué)

5、吸附兩類。第9頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四分子篩純化系統(tǒng)物理吸附:也稱為范德華吸附，它是由于分子間的彌散作用及靜電作用等引起的；物理吸附熱較低，接近液體的汽化或冷凝熱，吸附和解吸速度都較快?；瘜W(xué)吸附:是由于化學(xué)鍵作用所引起的?；瘜W(xué)吸附由原子間反應(yīng)生成了表面絡(luò)合物，吸附熱接近化學(xué)反應(yīng)熱，需要一定的活化能，其吸附和解吸速度都比物理吸附慢。”第10頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四分子篩純化系統(tǒng)吸附熱:空分吸附中水分，CO2占主要時(shí)，物理吸附占主要，吸附熱主要由水分，CO2冷凝潛熱產(chǎn)生，所以產(chǎn)生了吸附器前后溫度的升高。再生: (解吸或脫附)由于分

6、子篩等吸附劑是固體，它的多孔吸附表面是有限的，所以不能連續(xù)操作，吸附容量飽和時(shí)，必須進(jìn)行解吸。第11頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四固定床吸附原理再生: (解吸或脫附)“氣體一固體”, 這是不均勻界面吸附, 已被吸附的原子或分子, 返回到氣相中, 稱之為解吸或脫附。(2) 恒溫恒壓固定床吸附的基本原理當(dāng)吸附質(zhì)濃度為ye混合氣體開始以恒定流速進(jìn)入吸附器時(shí)，吸附質(zhì)首先在靠近吸附器進(jìn)口端的吸附劑入口上被吸附。并漸漸趨于飽和。 第12頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四固定床吸附原理吸附平衡區(qū)：吸附劑上的吸附質(zhì)濃度xe與進(jìn)氣濃度ye平衡，氣體經(jīng)過這一段吸

7、附柱時(shí)濃度不再發(fā)生變化，這一區(qū)域稱為吸附平衡區(qū)。傳質(zhì)區(qū)：在平衡區(qū)以上是正在進(jìn)行吸附的傳質(zhì)區(qū)。未吸附區(qū)：傳質(zhì)區(qū)以上是未吸附區(qū)，繼續(xù)進(jìn)料，吸附器中傳質(zhì)區(qū)逐漸下移，平衡區(qū)慢慢擴(kuò)大，未吸附區(qū)相應(yīng)縮小，只要傳質(zhì)區(qū)還附在吸附柱內(nèi)，氣體經(jīng)過吸附柱后吸附質(zhì)濃度都應(yīng)該是y0。 第13頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四固定床吸附原理轉(zhuǎn)效點(diǎn)：當(dāng)傳質(zhì)區(qū)前緣移出吸附柱，則流出氣體中吸附質(zhì)濃度開始增加。當(dāng)傳質(zhì)區(qū)的尾緣也離開了吸附柱的出口截面，這時(shí)整個(gè)吸附柱都達(dá)到飽和，對原料氣的吸附質(zhì)不再具有吸附能力，經(jīng)過吸附柱后的氣體中吸附質(zhì)濃度仍為ye。當(dāng)傳質(zhì)區(qū)前緣開始達(dá)到吸附器出口截面時(shí)，這一點(diǎn)即稱為轉(zhuǎn)效點(diǎn)，

8、用表示時(shí)間，則b為轉(zhuǎn)效時(shí)間。（見圖1）第14頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四固定床吸附原理吸附劑的吸附能力以吸附容量來表示。吸附容量分為靜吸附容量和動(dòng)吸附容量。靜吸附容量：是在一定溫度和被吸附組分濃度一定的情況下每單位重量或單位體積的吸附劑到達(dá)平衡時(shí)所能吸附物質(zhì)的最大量，即吸附劑的吸附容量能達(dá)到的最大值（平衡值）。 第15頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四動(dòng)吸附容量動(dòng)吸附容量：是吸附劑到達(dá)“轉(zhuǎn)效點(diǎn)”時(shí)的吸附值（吸附器內(nèi)單位吸附劑的平均吸附容量）。由于氣體連續(xù)流過吸附劑表面，未達(dá)飽和就已流走，故動(dòng)態(tài)吸附容量小于靜態(tài)吸附容量。 第16頁，共95頁，

9、2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四1： 吸附劑在不同溫度下對水分的靜吸附容量 溫度 255075100125150250分子篩 222118.515963.5活性氧化鋁 1062.5310 注：上表在水蒸汽分壓力0.1KPa的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 第17頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附劑(3)吸附劑種類 吸附劑: 一切固體都有吸附能力, 但并不都是吸附劑.吸附劑必須具備適當(dāng)?shù)谋砻娼Y(jié)構(gòu)、表面積、孔隙大小和分布，使其具有很強(qiáng)的吸附力。 常用的吸附劑:空分設(shè)備中為純化空氣有分子篩、活性氧化鋁、硅膠等。 第18頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四分子篩

10、 a 分子篩 分子篩經(jīng)加熱失去結(jié)晶水，晶體內(nèi)形成許多孔穴，其孔徑大小與被吸附氣體分子直徑相近，且非常均勻。它能把小于孔徑的分子吸進(jìn)孔隙內(nèi)，把大于孔徑的分子擋在孔隙外。因此，它可以根據(jù)分子的大小，把各種組分分離，“分子篩”亦由此得名。 第19頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四分子篩類型:分子篩是人工合成泡沸石，硅鋁酸鹽的晶體，呈白色粉末，加入粘結(jié)劑后可擠壓成條狀、片狀和球狀。 在空分上常用分子篩13X-APG， 1.球狀有4X8目，(4mm) 2.球狀有8x12目, (2.38mm) 3.條狀有1/16”, (1.6mm,L=3-6mm) 現(xiàn)有些廠家有新開發(fā)的分子篩,吸附

11、能力提高(10%),可降低能耗或延長工作時(shí)間第20頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四第21頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四分子篩分子篩的化學(xué)通式為： Me x/n(AlO2x(SiO2)ymH2OMe陽離子，主要是Na+、Ca+、K+；X/n能置換原子價(jià)n的陽離子數(shù);式中n金屬離子的價(jià)數(shù)； xAlO2分子數(shù)； ySiO2的分子數(shù)； m結(jié)晶水的分子數(shù)。第22頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四分子篩 13X型的分子篩化學(xué)通式Na86(AlO2)86(SiO2)106 .mH2O 能吸附臨界直徑 C2H2 CO2。由于是共吸附

12、，勢必會(huì)使分子篩對每種組分的吸附容量都將減少。第29頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附原理在出吸附劑床層的空氣中很快會(huì)出現(xiàn)甲烷（CH4）,乙烷(C2H6),接著乙烯(C2H4),丙烷(C3H8)幾乎與二氧化碳同時(shí)在出吸附劑層的空氣中出現(xiàn)。以后才依次出現(xiàn)乙炔（C2H2）, 丙烯(C3H6)、丁烷（C4H10）、丁烯（C4H8）。 第30頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附原理由于吸附器在工作周期內(nèi)必須在出口空氣中出現(xiàn)二氧化碳之前結(jié)束，即切換。這表明乙炔、丙烯、丁烷、丁烯不能隨空氣進(jìn)入空分設(shè)備內(nèi)。 第31頁，共95頁，2022年，5月20日，1

13、4點(diǎn)25分，星期四吸附物質(zhì)可將上述吸附用表3、表4示出：表3：分子篩透過和吸附雜質(zhì) 透過 甲烷、乙烷、丙烷、乙烯 吸附 (二氧化碳) 乙炔、丁烷、丙稀、丁烯 (水). 第32頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四表4：雜質(zhì)穿透分子篩床層順序 甲烷 立即穿透 乙烷 幾乎立即穿透 二氧化碳、丙烷、乙烯 幾乎同時(shí)穿透，但按相反順序 乙炔、丙稀 遲一些穿透 丁烷、丁烯 較遲一些穿透 水 很遲穿透 第33頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四第34頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四b.活性氧化鋁 活性氧化鋁是用堿從鋁鹽溶液或用酸從鋁鹽溶液中

14、沉淀出水合氧化鋁，然后經(jīng)過老化、洗滌、膠溶、干燥和成型得到氫氧化鋁，再經(jīng)脫水而得氧化鋁。 其化學(xué)式為Al2O3。它是白色具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度的固體吸附劑。 第35頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四活性氧化鋁 現(xiàn)在使用的活性氧化鋁是以三水鋁石為原料，經(jīng)過干燥、高溫快速脫水，然后經(jīng)再水化和活化等制備工藝制取的X型干燥劑。 特點(diǎn):具有抗壓強(qiáng)度高、磨耗低，不粉化，不爆裂等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其抗冷熱的突變性也很強(qiáng)，在極惡劣的工作條件下，也能承擔(dān)吸附作用。吸水性能好。 第36頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四活性氧化鋁 我們現(xiàn)在常用活性氧化鋁來初步吸附水

15、分。顆粒3-5mm.放在下層。 c惰性氧化鋁 30-65%的Al2O3含量，SiO2等組成。鋪于床層底層，用于分布?xì)饬?。在床面分布好的吸附器?nèi)，可以不用. 第37頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四2. 影響吸附性能的因素-溫度、濃度吸附容量的大小受多種因素的影響，主要有： 吸附過程的溫度和被吸附組分的分壓力（或濃度）的影響。隨水蒸汽分壓力增加而增大，但增大到一定程度以后，吸附容量大體上與分壓力無關(guān)了。所以應(yīng)盡量降低吸附過程的溫度，溫度降低，飽和水分含量也減少，有利于吸附。 第38頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四影響吸附性能的因素 與氣體（或液體

16、）的流速有關(guān)流速越高，吸附效果越差，動(dòng)吸附容量越小。 氣體濕度的影響分子篩對相對濕度較低的氣體干燥能力較大。 與吸附劑的再生完善程度有關(guān) 吸附劑解吸再生越徹底，吸附容量就 越大， 反之越小，而再生的完善程度與再生溫度有關(guān)，也與再生氣體中含有多少吸附質(zhì)有關(guān)。第39頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四 影響吸附性能的因素再生 3. 吸附劑的再生為使吸附質(zhì)從吸附劑表面上解脫出來,從而使吸附劑恢復(fù)吸附能力稱為“解吸”(或“再生”)。在吸附質(zhì)與吸附劑充分接觸后，終將達(dá)到動(dòng)平衡，被吸附的量達(dá)到了最大值（即飽和），“動(dòng)平衡”是指吸附和解吸的吸附質(zhì),分子數(shù)相等，處于平衡狀態(tài)，此時(shí)吸附劑失

17、去了吸附能力。吸附和解析事實(shí)上是同時(shí)進(jìn)行的，只不過未達(dá)飽和前吸附的量大于解析的量。第40頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四影響吸附性能的因素再生 吸附劑被吸附質(zhì)飽和以后就失去了吸附的能力，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行再生，把所吸附的水分，乙炔和二氧化碳趕走，然后再繼續(xù)使用。 再生是吸附的逆過程解析過程。再生是利用吸附溫度越高，壓力越低，吸附容量越小的特性進(jìn)行的，因?yàn)闅怏w溫度升高，分子動(dòng)能增大，吸附劑吸附不住吸附質(zhì)時(shí)，吸附質(zhì)就逃逸了。 所以再生在低壓、高溫下進(jìn)行。第41頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四影響吸附性能的因素吸附劑的再生溫度應(yīng)該是對于該吸附質(zhì)的吸附容量等于

18、零時(shí)的溫度，稱為完全再生。空氣中的乙炔、丙烯、丁烷在吸附器切換之前一般可純化至 10-4ppm、在解析過程中，大部分乙炔在10分鐘之內(nèi)解析掉，解析氣中乙炔的最高含量在加熱開始后15分鐘左右。第42頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四再生（1）吸附劑的再生及能耗再生的基本機(jī)理是破壞吸附的動(dòng)態(tài)平衡，人為地使吸附表面上停留的吸附質(zhì)分子不斷減少，最后達(dá)到完全脫附的目的。因此，再生是傳質(zhì)和傳熱同時(shí)發(fā)生的復(fù)雜過程。第43頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四再生實(shí)際上，在再生結(jié)束的時(shí)候，吸收層的溫度不一定均勻，再生氣的出口和入口部位，殘留在吸附層中的吸附組分量當(dāng)然

19、也會(huì)產(chǎn)生梯度。隨著分子篩流程使用經(jīng)驗(yàn)的積累，分子篩再生溫度也從最先開始的300左右下降到160左右，甚至還可到100左右。在再生溫度300和200比較時(shí)，前者吸附容量僅增加3%，但再生氣體所需的熱量卻要增加30%。 第44頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四再生從設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性考慮，以后逐漸將再生氣體的進(jìn)口溫度降到160左右。隨著溫度的降低，其吸附容量略有降低。但相差不大，在實(shí)際使用中也能很好地運(yùn)轉(zhuǎn)。在再生加熱溫度為200時(shí)，吹冷峰值溫度可達(dá)160左右，這是吸附器的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)工況。第45頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四再生 分四步:1. 降壓 2

20、. 加溫 3. 吹冷 4. 升壓 5. 切換在再生加熱溫度為170時(shí)，吹冷峰值溫度可達(dá)130左右，這時(shí)被吸附的水分和二氧化碳均能解析。再生時(shí)間也有關(guān)系.再生氣量也有關(guān)系.可調(diào)整。Q總=CMt*T（時(shí)間）由于電加熱器的功率有限，活化時(shí)可以降低流量，增加時(shí)間和t。而工作周期長（48h）,其吸附劑用量增多，容器體積變大，氣體通過床層的壓力降也大、空壓機(jī)的排壓也要相應(yīng)提高，這增加了能耗。 第46頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四三、 空氣純化系統(tǒng)流程和設(shè)備的介紹1.流程1.1 流程以及測點(diǎn)1）PIS，PDIS，與V1205，V1206、V1207的關(guān)系。 2）污氮流量的調(diào)整與吹

21、冷峰值的關(guān)系 3）分電加熱器流程，關(guān)注TIAS，TC 4）蒸汽加熱器流程等，進(jìn)口閥的自調(diào) 5)四種流程介紹1.2 時(shí)間程序控制圖（總則：出口閥門先開，再開進(jìn)口閥門）第47頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四流程 1.3.突然斷電時(shí)閥門狀態(tài)：氣動(dòng)閥門在斷電時(shí)關(guān)閉。大閥門處于保位狀態(tài).i.短時(shí)停車后啟動(dòng)，閥門原位置再走。ii.較長時(shí)間停車后閥門要關(guān)閉.再啟動(dòng)，工作的吸附器必須充氣后再接著走原步驟。1.4 閥門和管道安裝時(shí)注意點(diǎn)1）V1217、V1219等的與壓力穩(wěn)定的關(guān)系。第48頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四流程2） 電加熱器后至吸附器間閥門和管道

22、盡量就近布置，且保溫嚴(yán)密。 V1211、V1212與吸附器間距盡量接近，V1217管后接入點(diǎn)靠近 V1211、V1212，使吹冷管和加溫管道共用段減少，以減少加熱時(shí)管道熱損。第49頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四1。 吸附器 氣體的純化設(shè)備是空分系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)重要組成部分。凈除雜質(zhì)不僅提高了原料氣的潔凈度，而且防止了雜質(zhì)在設(shè)備，管路局部部位集結(jié)、堵塞，否則將會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)生爆炸，造成重大的停產(chǎn)事故和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。 2. 設(shè)備第50頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附器八十年代后期，從林德引進(jìn)分子篩吸附器技術(shù).杭

23、氧自八十年代初，在引進(jìn)林德技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)研制了第一套分子篩吸附器，用于六千空分設(shè)備的配套，至今，也已生產(chǎn)了一千以上空分吸附器幾百多套。經(jīng)過摸索和改進(jìn)提高，結(jié)構(gòu)不斷完善發(fā)展，設(shè)計(jì)與制造技術(shù)已日趨成熟。目前杭氧已開發(fā)成功多套60000Mm3/h氧氣空分設(shè)備.并對八萬、十二萬氧氣空分進(jìn)行技術(shù)儲備.吸附器型式分為：臥式、立式、同心床（徑向流）三種吸附器。 第51頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四1) 新結(jié)構(gòu)吸附器吸附器工作特點(diǎn)：循環(huán)工作，疲勞破壞。強(qiáng)度計(jì)算考慮疲勞破壞因素。主要結(jié)構(gòu)如下：1. 下部進(jìn)口：a, 空氣進(jìn)口氣體分布裝置-已取得發(fā)明專利授權(quán)。在大型臥式吸附器越來越長

24、時(shí)，進(jìn)氣口與封頭端部也距離較遠(yuǎn)，進(jìn)口局部區(qū)域與端部的氣流分布不勻，容易導(dǎo)致分子篩床面的吸附性能不同，造成吸附劑的浪費(fèi)和能耗增加。 杭氧氣體分布裝置的使用，可有效降低能耗，減小吸附器的再生能耗。第52頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四三萬空分吸附器第53頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附器支承柵架防漏技術(shù)2.研制了分子篩吸附器支承柵架防漏技術(shù)，使特大型吸附器設(shè)備返修率低，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。 由于吸附器內(nèi)部壓力、溫度交替變化，內(nèi)件要不斷承受熱脹冷縮，因此零件間、零件與殼體間只能活動(dòng)連接，但同時(shí)又要防止1.63mm的顆粒不能漏下床面，這對于特大型

25、吸附器，床面面積達(dá)到100m2以上,其防漏難度很大。以前分子篩泄露事故時(shí)有發(fā)生，帶來較大損失。而現(xiàn)在研制的防漏技術(shù)的成功應(yīng)用，解決了這一制約大型臥式吸附器制造的瓶頸問題。 第54頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附器3.上部空氣出口，氮?dú)膺M(jìn)口懸空活動(dòng)固定著圓管孔式均布器，它以一定的流通面積控制再生氣的流速，而用壓條焊接在均布器外圍的絲網(wǎng)又將工作時(shí)隨空氣攜帶的粉末過濾掉。在氮?dú)膺M(jìn)口處一段距離圓管均無孔，包括圓管至兩端封頭處也用圓板焊死。 第55頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附器四：研制了新型隔板裝置，有效地解決了兩種吸附劑混床問題。2008

26、年取得發(fā)明專利授權(quán)因空分操作失誤而造成的吸附劑混合失效，可能帶來的空分停產(chǎn)事故，時(shí)有發(fā)生，一次事故有時(shí)造成上百萬元損失。該裝置很好防止了這種事故的發(fā)生。 已應(yīng)用到杭氧所有的雙層床吸附器中，獲得了滿意的使用效果，近年來，我公司生產(chǎn)的吸附器未再有混床事故的發(fā)生。第56頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附器4. 對于大直徑容器的鞍式支座，也與以往不同，不用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)座上。由于自身重量及高徑比關(guān)系，已足夠穩(wěn)定。所以固定支座端直接放在澆埋于基礎(chǔ)座上的鋼板上，而在活動(dòng)支座端下部再焊平面光滑的不銹鋼薄板，在其下部放置聚四氟乙烯板，此板四周用固定條焊接，以防摩擦活動(dòng)板移位。

27、第57頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四5. 填裝和檢修要求：注意：1）吸附器內(nèi)可能有氮?dú)庵舷⑹鹿剩寒?dāng)人員進(jìn)入吸附器之前，應(yīng)先以足夠的空氣進(jìn)行置換，以徹底驅(qū)除殘余污氮?dú)怏w，同時(shí)對設(shè)備內(nèi)空氣的含氧量進(jìn)行分析，應(yīng)大于20%，以確保人身安全。2）填裝分子篩、氧化鋁層時(shí)，由于空氣穿過床層時(shí)，傳質(zhì)區(qū)平行移動(dòng)。因此要求每層平整，高低不平會(huì)引起某些地方先穿透。第58頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四6. 臨時(shí)檢修的最佳時(shí)機(jī)和方法：檢修最好停車進(jìn)行.選擇檢修臺在降壓末期，適當(dāng)?shù)厝藶檠娱L再生側(cè)吸附器降壓時(shí)間，提前降低工作側(cè)吸附器空氣處理量，此時(shí)再生側(cè)吸附器污氮進(jìn)出

28、口閥必須關(guān)閉。待降壓到比污氮壓力稍高時(shí)-30kpa，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉降壓閥，防止污氮通過降壓閥進(jìn)入吸附器。并對設(shè)備內(nèi)空氣含氧量進(jìn)行分析，應(yīng)大于20%氧，確保人身安全。第59頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四同心床吸附器是立式結(jié)構(gòu)。已在杭氧大型空分上配置使用該吸附器。該結(jié)構(gòu)的吸附床處在兩個(gè)圓柱形篩網(wǎng)筒之間，加工空氣從底部進(jìn)入，從外筒內(nèi)四周流向中心，經(jīng)頂部排出。再生污氮從頂部進(jìn)入，從中心通道流向外筒四周，經(jīng)底部排出。杭氧2002年進(jìn)行研發(fā),2009年在河南信陽20000空分上進(jìn)行了工業(yè)性使用，取得成功。2） 同心床（徑向流）吸附器第60頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)

29、25分，星期四杭氧制造的同心床吸附器第61頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四徑向流吸附器其優(yōu)點(diǎn)在于：占地面積小。阻力較低。再生加熱時(shí)圓柱篩筒可自由熱脹冷縮。吸附劑裝填厚度可較薄，其高度可根據(jù)需要的吸附劑用量設(shè)計(jì)。吸附器底部和頂部只有簡單的緩沖板，使空氣和污氮均勻流過而不要裝導(dǎo)向板。缺點(diǎn)：制造費(fèi)用高，再生污氮用量較多。因?yàn)樵O(shè)計(jì)采用了一些剛性連結(jié)和嚴(yán)格的工藝加工，加工費(fèi)時(shí)，對小設(shè)備而言，就顯得不經(jīng)濟(jì)了。第62頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四5）吸附器在日常維護(hù)時(shí)注意事項(xiàng)：5）吸附器在日常維護(hù)時(shí)注意事項(xiàng)：1. 注意防止操作不當(dāng)，進(jìn)水。進(jìn)水嚴(yán)重，可能只

30、能換分子篩。2. 檢查床面平整度。3. 檢查粉化情況，時(shí)間長了，要篩除粉末。電加熱器的流程，可活化一次。檢查床下邊縫情況，有泄露，要修補(bǔ)。 第63頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四2.加熱設(shè)備 電加熱器-嚴(yán)禁無氣通電1）電加熱器由殼體、電加熱元件、管板、連接線、控制等組成。2）常用電熱元件的種類有：光管直管元件（較多）、U形管、U形繞翅片式、PTC管、不銹鋼電熱元件管。a) 光管直管元件（較多）：拆換方便，在大型電加熱器上。第64頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四電加熱器第65頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四加熱設(shè)備b)

31、 U形管：用在小功率電加熱器上。c) U形繞翅片：換熱面積提高，單支元件的功率較大。15kw/支。第66頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四電加熱器1）結(jié)構(gòu)介紹：1.進(jìn)氣口上進(jìn)下出，是接線端處于低溫。2.分組控制，2）注意事項(xiàng)：1.外殼不銹鋼在650度以上，防止干燒，目前2種方式保護(hù)。流量、溫度雙重保護(hù)。 2.控制上采用固定組投用，調(diào)功器調(diào)節(jié)等。嚴(yán)防電熱管燒裂。3. 多臺電加熱器經(jīng)常輪換使用,有利于保護(hù)電加熱元件.第67頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四3. 蒸汽加熱器1. 光管鋼管、不銹鋼管2. 翅片脹管式熱阻較大，3. 翅片滾壓管熱阻小，但換熱

32、面積比翅片脹管小類型：1. 杭氧新型節(jié)能型換熱器用第三種管。第68頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四蒸汽加熱器使用注意事項(xiàng)對于蒸汽的要求：飽和蒸汽較好。過熱蒸汽多采用降溫措施到飽和溫度。因?yàn)闅鈿鈸Q熱，效率低，需換熱面積大。檢修復(fù)雜。溫度高低要與壓力相匹配.2. 如蒸汽過熱，熱水能量利用差。3. 蒸汽加熱器分組介紹.4。停用蒸汽加熱器后，內(nèi)部各管程水必須排空，防止冬天脹裂。第69頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四四、案例分析1.人身安全 注意氮?dú)庵舷ⅰＬ貏e是檢修時(shí)間的選擇。2. 分子篩帶水操作問題1）在水處理時(shí)防止發(fā)泡后帶水。2）帶水過多，需要再次

33、煅燒，去掉結(jié)晶水。需要加溫活化。加溫到220活化，延長加溫時(shí)間。1. 蒸汽加熱器泄漏，帶水。第70頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四操作注意事項(xiàng)3. 操作壓力不當(dāng)，導(dǎo)致沖床。（杭氧新結(jié)構(gòu)基本可以防止沖床）節(jié)能4 加熱管線不要設(shè)置過長。并與吹冷管線分開。5. 操作時(shí)注意吹冷溫度不需過高?？梢哉{(diào)整氣量、或溫度。第71頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四半山電廠48000空分設(shè)備分子篩純化系統(tǒng)型號：HXK-271000/5型 分子篩系統(tǒng)使用說明第72頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四（一）分子篩純化系統(tǒng)作用（二）原始參數(shù) （三）再

34、生步驟和流程（四）分子篩純化系統(tǒng)設(shè)備 吸附器 電加熱器（五）供貨范圍（六）控制測量（七）工程設(shè)計(jì)要求第73頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四（一）分子篩純化系統(tǒng)作用 被壓縮的空氣經(jīng)預(yù)冷系統(tǒng)冷卻到17自下而上通過臥式分子篩吸附器時(shí)，空氣中所含有的H2O、C2H2、CO2等雜質(zhì)相繼被吸附清除，凈化后的空氣，進(jìn)入冷箱中的主換熱器。第74頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四（二）原始參數(shù)空氣 進(jìn)口氣量 271000Nm3/h 進(jìn)口壓力 0.6MPa(A) 進(jìn)口溫度 16 相對濕度 100% CO2含量 400ppm第75頁，共95頁，2022年，5月20日

35、，14點(diǎn)25分，星期四再生用污氮?dú)?進(jìn)口氣量 52000Nm3/h 進(jìn)口溫度 18 進(jìn)口壓力 0.115MPa(A)允許阻力 空氣通過系統(tǒng)之阻力 8kPa污氮?dú)馔ㄟ^系統(tǒng)之阻力 10kPa第76頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四 （三）再生步驟 降壓 加熱 吹冷 升壓 8分鐘 100分鐘 110分鐘 22分鐘 第77頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四下面請看流程圖第78頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四1.降壓第79頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四 2.加熱第80頁，共95頁，2022年，5月20日

36、，14點(diǎn)25分，星期四 3.吹冷第81頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四 4.升壓第82頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四（四）分子篩純化系統(tǒng)設(shè)備一、吸附器參數(shù) 設(shè)備位號 MS1201、 MS1202 設(shè)備規(guī)格 42361821600mm 凈重 64500kg/臺 殼體材質(zhì) Q345R 制造標(biāo)準(zhǔn) GB150-98 鋼制壓力容器 JB/T4731-2005鋼制臥式容器 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程第83頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四 吸附劑型號規(guī)格 分子篩規(guī)格： 13X-APG 1/16 裝填量： 51000kg/臺X2 活

37、性氧化鋁規(guī)格：WHA-103 35球型 裝填量： 33000kg/臺X2 惰性氧化鋁規(guī)格：WHA-106 810球型 裝填量： 8000kg/臺X2 第84頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附器第85頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四吸附器特點(diǎn) 1.下氣體分布器，改善空氣流均勻性。并在其進(jìn)口處留有出水口，防止積水。 2.上氣體分布器，防止磨損的分子篩粉末進(jìn)入換熱、膨脹機(jī)系統(tǒng)，具有過濾和均布作用。使用時(shí)需要防止絲網(wǎng)破損。 3.吸附劑支承柵架，由它來支撐71噸吸附劑的重量。其與殼體四周活動(dòng)連接，各零件能自由伸縮，能避免熱脹冷縮所引起的應(yīng)力破壞，同時(shí)考慮了可能引起吸附劑的泄漏的因素，設(shè)置了防漏措施，提高了使用可靠性。 4.分隔板，防止床層受沖擊時(shí)分子篩與活性氧化鋁混床后影響正常工作。第86頁，共95頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)25分，星期四電加熱器電加熱器參數(shù) 設(shè)備位號 EH1201、EH1202、EH1203（EH1204） （四臺,三用一備） 加熱介質(zhì) 污氮?dú)?通過氣量 52000Nm3/h 壓力 0.015 Mpa 允許操作