正常工作的分子筛干燥温度出口温度过低有啥影响

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为什么纯化器吸附期间进口温度低而出口温度高?
(469951号)
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本帖最后由 xiansheng 于
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为什么纯化器在正常吸附期间进口温度11度,而出口温度却是15度呢?这可是物理吸附呀?
(659629号)
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考试哈,总得把时间段说出来吧,没理解题的好去查曲线。
(108529号)
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正常现象呀,分子筛在吸附过程中是属于放热的过程,对进入分子筛的气体来讲就是一个被加热的过程,温度当然升高了。
(659629号)
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如果想把再生的纯化器的热容量全部吹出来就要延长吹冷时间,我估计需要二十分钟以上。那么势必要增加工作那台纯化器的负荷,如果加大装填量阻力就会增大,能耗随之增大,得不偿失。再生残留的热容量和空气勾兑后温升不是很大,虽然对运行稍有影响,但通过调节还是能控制的。
不光分子筛的毛细孔里有热量,容器本体的热量也是这段时间被带走的。
分子筛这块是我的弱项,很多情况想不通,还望有人指点一二。。。
(691175号)
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分子筛吸附是在放热!
(321917号)
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第五节& & 分子筛净化系统
1、& & & & 概述
在大型化工企业里,随着风向的转变,以及各化工、炼油装置生产中异常情况的出现,均可能导致原料空气中杂质含量超标。
在空分设备中,分子筛吸附器是防止水分、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物进入空分冷箱的前端屏障,是确保空分设备安全运行的关键设备。目前,国内空分设备使用的分子筛吸附器,按放置方式来分有立式和卧式两种;从结构来分有单层床和双层床两种。分子筛吸附器双层床是指在纯化器的空气进口处,先装一定量的活性氧化铝,其上再加装一层分子筛。对比活性氧化铝与分子筛吸附水的特性可以知道:活性氧化铝对于含水量较高的空气,吸附容量比较大,但是随着空气含水量的减少,吸附容量下降很快。而分子筛即使在含水量很低的情况下,同样具有较强的吸水性。并且铝胶解吸水分容易,可以降低再生温度,它对水分的吸附热也比分子筛小,使空气温升小,有利于后部分子筛对二氧化碳的吸附,铝胶还具有抗酸性对分子筛起保护作用。铝胶把水分清除掉,而分子筛主要用于清除二氧化碳、乙炔及其他碳氢化合物。
此外,分子筛床层对于水分解吸很困难,其再生温度控制在300~320℃,加热终了温度控制在100~120℃。而活性氧化铝只需要控制在200~220℃,加热终了温度控制在30~50℃即可。因此双层床在再生时,加热时间可以缩短,约为单层床的1/2~1/3。活性氧化铝颗粒较大,且坚硬,机械强度较高,吸水不龟裂、粉化。所以双层床的活性氧化铝层可以减少分子筛粉化,延长分子筛寿命。活性氧化铝处于加工空气入口处,还可以起到均匀分配空气的作用。
单层床和双层床相比,双层床具有以下优点:
(1)氧化铝对空气中的酸性组分(例如SO2、NO2、HCI等)部分可以吸附,而这些酸性组分对分子筛是有害的,因为它可以和分子筛吸附的水分生成酸,使分子筛的晶格受到破坏,使分子筛中毒,损坏了分子筛的性能。采用双层床后,预先用铝胶将水吸附,这就对分子筛起了良好的保护作用,延长分子筛的所用寿命。
(2)分子筛对水较氧化铝有较强的亲和力,因而解吸时消耗的能量要多;用氧化铝来去除水分,可降低再生能耗。
(3)& & & & 附水分所需的分子筛用铝胶代替,可节约成本,因铝胶的价格比分子筛要便宜得多。
空气净化是空分设备不可缺少的一个组成部分,由分子筛吸附器来完成。空气通过吸附床层时,吸附剂的动吸附容量与许多因素有关,主要的因素是空气的温度和湿度,空气的流速与压力,吸附剂的再生完善程度和吸附床高等。由于分子筛吸附器是为清除原料空气中的水分,二氧化碳及部分化合物而设置的,其吸附器再生效果的好坏,直接关系到空分设备的运转周期和运行安全,吸附器持久的、良好的清除效果与解吸过程的彻底性是息息相关的。
那么,何谓分子筛呢?分子筛是人工合成的晶体铝硅酸盐,也有天然的,俗称泡沸石。分子筛的种类繁多,目前常用的主要有A型、X型和Y型三大类型。而每一类型按其阳离子的不同,其孔径和性质液有所不同,又有多种类型,如3A、4A、5A、10X、13X等型号。外型有条状和球状。
目前,空分联合装置选用高吸附量及高耐磨度的活性氧化铝和13X-APG分子筛。分子筛对不同的气体有不同的吸附能力,即具有选择性;分子筛对C2H2、C3H6、C4H10的吸附效率几乎为100%;C2H4为97%、C3H8为89%;CH4、C2H6几乎为零。分子筛对空气中的水分、二氧化碳、乙炔的吸附顺序为:水分〉乙炔〉二氧化碳,即对二氧化碳的吸附速度最慢。
分子筛内的孔穴占体积的50%左右,平均每克分子筛有700-800m3的内表面积,吸附过程产生在孔穴内部,它能把小于孔穴的分子吸入内部,把大于孔穴的分子挡在孔外,起着筛分分子的作用。主要的特性有:
1.& & & & 吸附性极强,选择性吸附的性能也很好。
2.& & & & 干燥度极高,对高温,高速气流都有良好的干燥能力,水蒸气含量越低,吸附的能力越显著。但相对湿度较大时,吸附容量却比硅胶小。
3.& & & & 稳定性好,在200℃以下仍能保持正常吸附容量,分子筛的使用寿命也比较长。
4.& & & & 分子筛对水分的吸附能力特强,其次是乙炔和二氧化碳。
空分联合装置采用分子筛吸附器,同时吸附水分、二氧化碳和乙炔,大大简化了工艺流程,操作简单,净化效果好。
分子筛吸附剂的吸附能力,通常用静吸附容量和动吸附容量来表示。静吸附容量是在一定温度和被吸组分浓度一定的情况下,每单位质量(或单位体积)的吸附剂达到吸附平衡时所能吸附物质的最大量,即吸附剂所能达到的最大的吸附量(平衡值)与吸附剂量之比。动吸附容量是吸附剂到达“转效点”时的吸附量。设计时用动吸附容量。而影响吸附剂容量的因素很多,主要有:
1)& & & & 吸附过程的温度和被吸附组分的压力
2)& & & & 气体的流速。
3)& & & & 吸附剂的再生完善速度。
4)& & & & 吸附剂的厚度。
分子筛吸附过程结束后,必须再生。再生就是吸附的逆过程。由于吸附剂吸饱被吸组分以后,就失去了吸附能力。必须采取一定的措施,将被吸组分从吸附剂中赶走,恢复吸附剂的吸附能力,这就是再生。
再生的方法有两种:一种是利用吸附剂高温时吸附能力降低的原理,把加温气体通入吸附剂层,使吸附剂温度升高,被西服组分解吸,然后被加温气体带出吸附器,再生温度越高,解吸越彻底。这种方法叫加温再生或者热交变再生,是最常用的方法。再生气体用干燥氮气较好或者用空气。目前,空分联合装置均采用此法。另一种方法叫降压再生或压力交变再生。再生时,降低吸附器内的压力,甚至抽成真空,使被吸附组分分子的分压力降低,浓度减小,则吸附剂表面的分子数也相应减少,达到再生的目的。
分子筛吸附器再生操作过程:分子筛吸附器在0.5-0.6Mpa下吸附达到饱和后应进行再生。再生操作分4个阶段进行,即卸压-加热-冷吹-充压。
& &卸压时,分子筛所吸附的水分、二氧化碳、乙炔等分子会部分解吸出来。因脱附需要能量,故必须吸收热量。这部分热量来自分子筛床层本身,因此床层温度下降,气体出口温度随之下降。
& &在加热阶段,加热气体通常采用污氮气。污氮通过蒸汽加热器。加热气体进入分子筛床层,一般气体从上部进入,使之被吸附的杂质解吸,并将足够的热量贮存在床层中。(污氮出口温度作为操作的依据。)加热阶段刚开始,加热气体使靠近空气出口分子筛床层的温度升高,并供给水分、二氧化碳、乙炔等脱附能,故本身温度又迅速下降,污氮出口温度甚至会降低到-10度,然后才逐渐升高。
& &在冷吹阶段所用气体仍然是污氮气,污氮不再经过加热。显然,气体进入分子筛床层温度将迅速下降,靠近入口侧的床层温度也随之下降。由于热量向污氮出口侧推移,出口侧床层将继续升高,这部分分子筛将继续再生。污氮出口温度也将逐渐升高,可达到峰值温度一般为160度,尔后下降,直到常温。这说明分子筛已再生完毕,待用。冷吹阶段污氮出口温度也可能出现两个或三个峰值,这往往是由于吸附器分子筛床层不平整、有薄、有厚所致。
& &在充压阶段,吸附器通入空气,吸附器内的压力升高。由于空气中的杂质水分、二氧化碳、乙炔被吸附床层吸附,温度将升高。
& &需注意的是再生温度的高低对吸附器的工作有一定的影响:再生温度一般是取吸附剂对于被吸附组分的容量等于零的温度。称之为完全再生,即解吸比较完善。再生温度较低时,被吸附组分不能被完全解吸,即吸附剂表面上还残留一部分被吸附组分没有被赶走,再生进行吸附时吸附容量就会降低,吸附器吸附周期也要缩短;如果再生温度高,虽然再生完善,但是消耗在加温气体上的能量过大,而且对于吸附剂的使用寿命也有影响。所以再生温度过高过低都是不适宜的。
在实际操作中,吸附剂再生后,总会残留一部分吸附组分,再次进行吸附时,吸附容量会降低,另外,经多次再生后吸附剂的吸附性能要降低,我们称之为变劣。吸附剂产生变劣现象的常见原因:一是吸附剂的表面被油、烃类所覆盖,不能解吸,成为永久吸附,又称为“中毒”。二是破碎,除分子筛本身强度原因外,还由于气流的冲击、装填不实、吸附和再生的温度交变,从而使细孔或细粒遭到破坏。
正常操作时,分子筛能够将以上的杂质完全脱除掉。但是,在导气、膨胀机的开启速度过快时,空气进分子筛的流速突然加大,空气出喷淋冷却塔后携带的水分增多,会使分子筛水分吸附饱和层上升。这样就占据了二氧化碳的吸附饱和层和吸附层,吸附达到了极点,二氧化碳无法被完全吸附下来,进入主换热器后冻结在管道内。因此,导气要稳、缓慢,膨胀机喷嘴的开大要缓慢,进塔空气流量的上升应基本稳定。通常,打开空气进分子筛吸附器前排放阀,可以确认分子筛吸附器是否进水。
我们把使水蒸气达到饱和时的温度叫做露点。露点越低,表示空气中水分含量减少,说明空气越干燥,这样,才可保证装置的正常操作。吸附器出口空气中水分露点设计要求为-65℃左右,它是设计者从保证装置的正常运行周期来决定的。
在实际操作过程中,我们也会经常遇到出分子筛吸附器的空气中的二氧化碳含量超过1PPM,达不到标准,其主要原因为:
1、吸附器设计制造不合理,(如容量太小,流速过快,气体与分子筛接触时间太短,粉末过滤不佳等。)
2、加工空气量增加过多和原料空气中水分、二氧化碳、乙炔等含量较高。
3、分子筛质量差,吸附能力低;
4、吸附器中分子筛充填数量不足;、
5、吸附器切换速度过快,使分子筛粉碎过多;
6、分子筛在第一次工作前未作彻底活化处理;
7、分子筛再生时,温度、气量不合要求,再生不完善就切换使用。或进口温度过高,使分子筛寿命缩短。
8、分子筛受酸或碱的腐蚀或油的污染。
9、分子筛工作温度过高,使吸附能力降低;
10、停车后没有采取防潮措施,吸附了空气中的水分及二氧化碳,使得重新开车时吸附能力降低;
11、未按时切换;
12、加工空气压力低于设计压力,使相对含水量增加
13、分子筛吸附器床层的短路。
14、喷淋冷却塔带水
15、冷冻机工作不正常。
目前,本空分装置分子筛纯化器的加热再生采用蒸气加热和电加热两种形式,一般在正常生产中,使用蒸汽加热器进行加热。当蒸汽压力不足或分子筛需要进行活化时,才投入电加热器,以提高加热介质的温度。它们有其各自的特点:
&&蒸汽加热器是用过热水蒸气作为热源,因此在使用过程中易发生泄漏而污染加热介质,所以在制造方面要求严格,设备的造价也比较高;使用蒸汽进行加热,其价格比电要便宜,但冬天要进行防冻处理;从操作上看,使用蒸汽加热器时,首先应打开加热器底部冷凝水排放阀,然后待水排净后,关小,再缓慢打开蒸气进口阀,使加热器温度缓慢上升到正常要求。而电加热不会因蒸汽泄漏而影响吸附器再生的问题,造价较低。
尤其是电加热器,作为一种电气设备,在操作时要特别注意人身安全和设备安全。具体有:
1、严格按操作规程进行操作。在加温时,应先通气后通电,并密切注意气体流量是否正常。在停止加温后,应先停电后断气。严禁在不通气或气量很小的情况下通电。(否则会发生烧毁事故。)
2、要谨慎操作,防止开错阀门,将高压气通入电炉。
3、当电路发生故障而出现自动跳闸或熔断器熔断,或通电后温度不上升等情况时,应请电工检查修理。
4、温控仪表要定期校验,以保证其灵敏度和准确性。要避免因仪表失灵而造成炉温失控。继电器等要定期进行清洁除尘,并避免受潮。
5、电炉的非带电金属部分(外壳、支架等)均应可靠接地。
6、注意不使炉壳温度过高(温升不超过60度),以免使电源线老化或绝缘破坏。
7、长期不使用的电炉在使用前必须检查绝缘电阻,(用500V兆鸥表测量,不应低于0.38兆欧)
8、操作人员应经过安全用电知识培训。
在再生操作中我们都应注意以下几个问题:
1、& & & & 无论哪种加热方式,都要注意吸附器再生过程中的加热和冷吹的温度曲线变化;温度曲线的异常变化说明:
a:再生热源(蒸汽或电)不足或气量不足;
b:吸附器负荷(尤其是吸附水量)有变化,应查明原因;
2、& & & & 注意吸附器再生时的压力变化。压力升高说明吸附器阻力增大或吸附器的进出口阀没关严,应查明原因;
3、& & & & 注意加热时间的变化,加热时间的延长应查明是热源问题还是吸附器的负荷增大的影响;
4、& & & & 在操作蒸汽加热器时注意:
a: 要经常检查蒸汽加热器的冷凝水的液位情况。水液位高将会影响换热温度;
b: 当发生蒸汽换热器漏气时,将影响加热再生的效果。所以要经常检查换热后的气体中的含湿情况,一般水分含量应小于1*10-6(露点温度-65度)。否则要检查换热器的工作情况并进行处理。加热器后一般设有露点检测仪,要注意露点的变化。
5、& & & & 在使用电加热时注意加热介质流量不能小于工艺流量要求,否则将会发生烧毁事故。在冷吹时要注意检查是否已断开电源,防止烧坏电热元件。
2、分子筛纯化器结构与工作原理
目前,中、小型空分设备中的分子筛纯化器多采用立式结构。这种立式的分子筛纯化器的结构简单,占地面积小。为了保证气流的均匀分布,在进口处设有一个圆桶型气流分布器。
大型空分设备为了减小纯化器的阻力,降低床层高度,很多采用卧式结构的。卧式结构的分子筛纯化器流动截面积大,可以避免气流流速过快,造成分子筛颗粒跳动或者流化。卧式分子筛纯化器不仅设置进口气流分配器而且还有采用床层杷平机构的。立式和卧式的结构为了克服气体的附壁效应,还设有克服附壁效应的结构。
还有一种是立式双层径向流纯化器,吸附器由一个外壳、三个有特殊开孔的中心筒组成。中心圆柱体和中心筒都包有不锈钢丝网,内筒悬挂在外筒上。空气首先进入靠近外筒的空腔然后进入分子筛和氧化铝,中心筒可以起到过滤的作用。,由于立式径流为圆柱体删格结构,充分利用了空间,减少了气流阻力,因而节约能耗还可以防止床层分子筛流化,所以有广阔的应用前景。
目前,本空分装置使用的分子筛吸附器均为立式,尤其#空分采用杭氧液空公司设计的立式双层径向流空气纯化器。它由三层格栅组成,内格栅和中间层格栅之间装分子筛,中间层格栅与外层格栅之间装氧化铝。当空气纯化器工作时,空气由纯化器底部进入,先通过氧化铝层,除去空气中水分,再经过分子筛层,除去二氧化碳和乙炔及其它碳氢化合物,通过过滤器由容器顶部排出。再生时,来自冷箱的污氮由容器顶部进入,从底部排出,方向与吸附时正好相反。
为了改善空气流的均匀性,在空气进口处一般设有下缓冲板。
该空气纯化器设计的特点是:
(1)所有的氧化铝、分子筛的重量由三层格栅悬挂在上封头来支撑,这样在吸附及再生时,把由于温差产生的热胀冷缩对容器的影响降低到最低程度。
(2)氧化铝和分子筛用格栅分开,便于更新或补充吸附剂,同时可防止冲床时两种吸附剂混合。
(3)在容器的中心设置一个过滤器,以便在空气进入到冷箱前,把吸附剂的粉末过滤掉。氮气反吹时,可以将粘在过滤器上的粉末吹除,再由底部的除尘口排出,保证容器的自清洁。
(4)容器底部设置一个排水口,这是当空冷塔顶部的除沫器分离效率低于99%时,就必须在容器底部设置一个除水装置。
(5)在分子筛纯化器出口设置一个二氧化碳检测口,用于检测和控制进入冷箱的空气质量,保证系统的安全。
立式双层径向流空气纯化器,改变了传统的水平床的设计方法,同时采用氧化铝和分子筛作吸附剂,使吸附较合理、彻底。
分子筛的吸附机理:当气体与固体接触时,在固体表面或内部将会发生容纳气体的现象,称为固体对气体的吸附。气体通过吸附器内的吸附层时,吸附剂层不是全部同时吸附,而是分层同步进行的。当气体以恒定流速进入吸附器时,被吸附组分首先在靠近吸附器进口端的吸附剂上被吸附,并渐渐趋于饱和,最后达到吸附平衡。气体经过这一段吸附柱时浓度不再变化,这一区域称为吸附平衡区。在平衡区以上正在进行吸附的传质区(也称吸附平衡区)。传质区以上是未吸附区。随着吸附器中传质区逐渐上移,平衡区慢慢扩大。当吸附区域刚刚到达吸附剂顶层(出口截面),流出气体中被吸组分浓度开始增加,既达到了所谓的“转效点”。再继续下去,吸附区域就离开了吸附剂层,流出气体中被吸组分的浓度就接近进入吸附器的浓度(称初浓度)吸附剂层将不再起到吸附作用。我们把到达转效点所需的时间称为转效时间(或称穿透时间)。因此,切换再生时间应该掌握在吸附区域还没有达到吸附剂顶层(出口截面)之前进行。吸附过程中存在传质区的原因是由于吸附过程不是瞬间完成的,而是以一定的速度进行的。传质区(又称无用床)长度取决于三个因素:气体的线速度;传质阻力;平衡关系。
吸附是一个传质过程,可分为两个阶段:第一阶段是吸附质从气体主流通过吸附剂颗粒周围的气膜到颗粒表面,称为外部传递过程,或称外扩散。第二阶段是从颗粒表面传向颗粒内部,称为内部传递过程或内扩散。这两个阶段是顺序进行的,即吸附质先到达吸附剂表面,然后再向内扩散。脱附时则逆向进行。吸附过程是放热的,吸附质分子被吸附到吸附剂表面时所放出的热量称为吸附热。
3、纯化系统的步进操作
1) #空分纯化系统步进条件的详细描述
第0步:R01开始运行
& && &&&在R01处于第9步时开关从第0步切换至第1步。
第1步:R01高压隔离
& && &&&关闭阀门KV1201和KV1203。
第2步:R01泄压
& && &&&打开阀门KV1209,泄压气体通过限流孔板FO1219排放至消声器F02。当R01容器内的压力足够低时(0.02Mpa)压力开关PSL1227触发程序控制器进入下一步,若泄压过20分钟程序控制器未被触发,则出现一个报警并停止程序控制器的工作。
第3步:R01放空
& && &&&打开阀门KV1205和KV1207。
第4步:R01再生
关闭阀门KV1209,打开阀门KV1240;
若FIC1213不满足条件,流量开关FSL1213将触发,出现一个报警并停止程序控制器的工作;
加热计时器开始工作。
在加热10分钟后,出E08的温度还是太低,开关TSL1247A/TSL1247B出现一个报警。
如再生气量太低(FSL1213),加热计时器停止工作。
第5步:R01冷吹
& && &&&打开阀门KV1241,关闭阀门KV1240。
& && &&&冷吹计时器开始工作。
& &冷吹故障
& &在冷吹10分钟后,出E08的温度还是太高,开关TSL1247A/TSL1247B出现一个报警。
& &如再生气量太低(FSL1213),冷吹计时器停止工作。
& &冷吹计时器工作到最后,TDSL1223未触发,程序控制器将停止工作。
第6步:R01低压隔离
& & 关闭阀门KV1205和KV1207,KV1241。
第7步:R01升压
打开KV1211(有斜率),升压的气源来至R02。
当R01和R02之间的压差(PDI1227)足够小时,压差开关PDSL1227将触发,并进入下一步。否则,当升压时间结束,PDSL1227未触发,程序控制器将停止工作。
第8步:R01和R02并联使用
& & 打开阀门KV1201和KV1203。
第9步:R02开始再生
关闭KV1211;
2) #空气净化系统步进条件的详细描述
第0步:R01开始运行
& && &&&在R01处于第9步时开关从第0步切换至第1步。
第1步:R01高压隔离
& && &&&关闭阀门KV1201和KV1203。
第2步:R01泄压
打开阀门KV1209,泄压气体通过限流孔板FO1219排放至消声器F02。当R01容器内的压力足够低时(0.02Mpa)压力开关PSL1227触发程序控制器进入下一步,若泄压过20分钟程序控制器未被触发,则出现一个报警并停止程序控制器的工作。
第3步:R01放空
& && & 打开阀门KV1205和KV1207。
第4步:R01再生
关闭阀门KV1209,打开阀门KV1240;若FIC1213不满足条件,流量开关FSL1213将触发,出现一个报警并停止程序控制器的工作;加热计时器开始工作。加热故障:在加热10分钟后,出E08的温度还是太低,开关TSL1247A/TSL1247B出现一个报警。如再生气量太低(FSL1213),加热时器停止工作。
第5步:R01冷吹
打开阀门KV1241,关闭阀门KV1240。冷吹计时器开始工作。冷吹故障:在冷吹10分钟后,出E08的温度还是太高,开关TSL1247A/TSL1247B出现一个报警。如再生气量太低(FSL1213),冷吹计时器停止工作。冷吹计时器工作到最后,TDSL1223未触发,程序控制器将停止工作。
第6步:R01低压隔离
& & 关闭阀门KV1205和KV1207,KV1241。
第7步:R01升压
打开KV1211(有斜率),升压的气源来至R02。当R01和R02之间的压差(PDI1227)足够小时,压差开关PDSL1227将触发,并进入下一步。否则,当升压时间结束,PDSL1227未触发,程序控制器将停止工作。
第8步:R01和R02并联使用
& &打开阀门KV1201和KV1203。
第9步:R02开始再生
关闭KV1211;R02从第0步切换至第1步;
& &&&分子筛净化系统的净化效果的好坏,影响到装置的运转周期。如果操作不当也能影响净化效果。因此,在操作时应该注意以下问题:
1)& & & & 分子筛吸附器的安装要求:要认真检查上下筛网有无破损,固定是否牢固;分子筛是否填充满,并且扒平;认真封好人孔。
2)& & & & 分子筛吸附器在运行时要定期监视分子筛的温度曲线和出口的二氧化碳含量,以判断吸附器的工作是否正常;
3)& & & & 密切监视吸附器的切换程序、切换压差是否正常。如果遇到故障要及时的处理。
4)& & & & 密切注意冷冻机的运行是否正常。如果遇到短期的故障,造成空气出口温度升高时,应及时缩短吸附器的切换周期,并及时排除故障;
5)& & & & 空压机启动升压时,应缓慢进行,防止空气气速过大。向低温系统充气,或系统增加负荷时要缓慢进行,防止系统压力波动;
6)& & & & 空分设备停车时,应立即关闭吸附器后面的空气总阀,以免再启动时气流速度过大而冲击分子筛床层。
通常,我们可以根据分子筛的几种温度曲线来判断该系统工作是否正常:
1)& & & & 分子筛吸附温度曲线:
& & 一般情况下只要空气预冷系统正常,空气进纯化器温度不会变化,温度基本上是一条水平直线。空气出吸附器的 温度由于吸附放热的影响,温度略高于进口温度,大部分时间近似一条直线。
& & 空气进出口温度的差值与空气进口温度高低有关。因为空气进口温度越高,说明其中的 饱和水分含量越大,当空气进口温度为10℃时,其温升约为4℃。
& & 如果纯化器在使用过程中出口温度突然升高,则表示空气已经把空冷塔中的水分带入了 吸附器,应紧急进行处理。
& & 在切换之初,进出口有较大的温差,甚至高达20℃。这是由于吸附器在切换至充压的过程是一升压过程,分子筛的吸附容量增大,在充压过程中也有部分分子被吸附掉,相应的 产生吸附热在转为使用时被空气带出,加之吸附器在 刚开始使用时,分子筛吸附容量达 ,所以温度升高显著,这不是冷吹不 彻底的原因。
2)& & & & 分子筛加热再生温度曲线:
& & 在缷压阶段,由于压力下降,在缷压阶段。由于压力下降,分子筛的吸附容量减少,原来被吸附的水分和二氧化碳分子有部分解吸出来,温度下降。
& & 在加热阶段。污氮气进口温度迅速升高,但是出口温度开始还会继续下降,然后才逐渐升高。因为此时的热量首先消耗在解吸所需的热量上,将床层是中上部分子筛解吸,并将热量储存在床中。这一阶段对再生效果的影响因素是:氮气流量、加热时间和再生温度。主要是监控污氮进口污氮。
分子筛出口温度受很多因素影响。如气温、空气、湿度、风量、压力以及分子筛的使用情况等,都会直接影响到加温时间的长短,出口温度达不到设定的温度,加热就会一直继续下去,这样必然会影响到冷却时间。现在大型空分纯化器的加温,都不以出口温度为准,而以时间为准,这样就保证了有足够的时间来冷却分子筛。
& &在冷吹阶段。污氮出口温度会继续升高。在该阶段之初,是利用储存在分子筛床层内的热量对下部的分子筛继续进行解吸,直至冷吹曲线的最高点——“冷吹峰值”。该温度是整个床层再生是否彻底的标志。因为在出口部位最不容易再生彻底。如果该处的温度能达到要求,内部的温度规定要超过此温度,表示内部已再生完毕。因此,在冷吹阶段主要是监视出口的峰值温度。
在冷吹阶段氧气出口温度会继续升高的原因是床层积蓄的热量将分子筛下部床层加热。如果床层平坦,同一截面上的分子筛分布均匀则随着气流通过,温度变化向出口方向推移过程也是大致相同的,所以在出口同时达到一个最高温度,如果床层不平整,气流在不同部位通过床层厚度不同则在出口不是同时达到峰值,混合后的峰值可能出现几个或者整个峰值比较平坦,峰值温度降低,冷吹曲线也会变得矮胖一些。出现这种情况,加热和冷吹到指定的温度往往需要更长时间,应该查明原因,予以解决。
分子筛吸附器的切换操作应注意问题:
& &分子筛吸附器在切换时,首先要进行均压。由于均压管在出口处,在均压过程中,如果均压阀开得过快,势必造成空气量有大的 波动,而影响空分的 稳定生产;如果均压阀开得过慢,将会延长分子筛使用时间,对吸附效果不利。
& & 在缷压时,如缷压过快,由于缷压阀在 分子筛床的下面,分子筛下部的 压力缷掉锝快,而分子筛床层上面的 压力必须通过分子筛层才能缷掉压力,其压力差越大,对筛床的 压力也会增加,这将会对分子筛的 安全不利。
& & 所以,要密切注意分子筛的加热、冷吹等工艺情况,均压和缷压的时间过长和过短都 不利。
分子筛吸附器切换程序中应该考虑的问题:
(1)从安全考虑,在工艺故障时,切换程序需要暂停或者停止。但是不同阶段,应该做不同的处理:在卸压过程时,为了安全,程序将在卸压时间到了后才暂停,确保压力卸完;在升压时程序应该立即暂停,再恢复正常后重新开始记时,以保证升压过程的压力达到预期值。在加热和冷吹时,程序应立即暂停,在恢复正常后,则从暂停后继续记时,不再延长记时时间。
(2)为了减小分子筛吸附器切换时,对精馏塔压力波动的影响,平衡阀应该采取渐开的措施,可以使从开到关的斜线控制,也可以是分阶段台阶开度控制。因为球阀有较好的方向控制性,平衡阀一般采用球阀。
(3)在分子筛开始投入加热阶段以及冷吹结束时,作为再生气的污氮气流路发生巨大变化,而再生气放空阀口径较大,其开启和关闭动作缓慢,从而引起上塔压力的波动,为了减少此波动,应在切换程序中采取相应措施。其调节器的调节参数也应该仔细设定。
& &分子筛吸附器在常温下吸附水分和二氧化碳时,能够吸附乙炔等碳氢化合物,同时分子筛对乙烯、丙烯是可以清除的,然而,对于甲烷、乙烷却是无效的。为了保证装置的正常运行,针对分子筛空分流程在 日常操作时应注意:
1.& & & & 分子筛吸附器应该处于良好的吸附状态,解吸再生完全,床层充实平整,无短路气流通过;
2.& & & & 保持主冷液氧有一定的排放量(一般部少于产品氧量的1%);
3.& & & & 保持主冷液位稳定。全浸操作主冷,液位不能降到全浸位置以下;
4.& & & & 设有液氧吸附器的,应该保持吸附器的正常吸附和再生;
5.& & & & 注意监视主冷液氧中碳氢化合物的含量,超过规定时要采取必要的措施。
阀门号的K是什么意思
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(659629号)
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对于甲烷、乙烷却是无效的。。。。我有个印象分子筛状态好能吸附百分之十的甲烷,有人能确定这个吗?
(682749号)
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该用户从未签到&
前辈们!请问同样规格的立式和卧式分子筛纯化系统哪种阻力更小一些?哪种更为广泛使用?
(710235号)
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签到天数: 789 天连续签到: 1 天[LV.7]以坛为家I&
海川社区常住居民 在海川签到500天 可领本徽章
TA在日17时22分获得了这枚徽章。 []
回楼主:为什么纯化器在正常吸附期间进口温度11度,而出口温度却是15度呢?这可是物理吸附呀?
答:空气进出口的温度的差值与空气进口的温度的高低有关。因为空气进口的温度越高,说明其中的饱和水量越大,吸附器的清除负荷越高,产生的吸附热越大,温差也会相应的增大。当然空气进口温度为11度时,其温升约为4度。如果纯化器在使用过程中出口温度突然升高,则表示空气已将空冷塔中的水带入了吸附器,就紧急进行处理!
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