1. 空分设备 社会调查报告
1.原料空气自吸入口吸入,经自洁式空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。
2.原料空气过滤器采用目前国内最先进的气动自洁式空气过滤器,采用进口材料的过滤元件,使用寿命可达1-2年。采用模块化设计,占地面积小,安装维修方便,可实现不停机检修。采用进口PLC控制器和进口电磁阀,进行自动脉冲反吹清除灰尘,可实现全自动无人操作。该PLC随设备成套提供,放置在机旁。过滤效率 99.99% 过滤精度 1um。
3.过滤后的空气进入离心式空压机,经压缩机压缩,原料空气压缩机和增压空气压缩机均采用离心式压缩机,由汽轮机或电机驱动。原料空气压缩机的作用是为装置提供带压原料气,增压空气压缩机的作用是为装置提供膨胀及高压氧气化的气源。原料空压机可采用内置式冷却器(曼透平),或者外冷却器(西门子等),配备叶轮清洗机构,可方便地进行叶轮的除垢清洗,调节方式为进口导叶调节和变转速调节,能够满足空分变负荷操作时平稳运行的要求。
4然后进入空气冷却塔冷却。冷却水为经水冷塔和氨蒸发器冷却后的水。空气自下而上穿过空气冷却塔,在冷却的同时,又得到清洗。
5空气预冷系统采用带水冷塔的新型高效空气预冷系统,空冷系统通过水冷塔来充分利用污氮气的不饱和吸湿性,降低冷却水温度,从而可以在降低氨冷机组的制冷量,节省投资及运行费用。空冷塔和水冷塔采用特殊设计的散堆填料,具有传热传质效率高、操作弹性大、阻力降小的优点。
6.经空冷塔冷却后的空气进入切换使用的分子筛纯化器,空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附。分子筛纯化器为两只切换使用,其中一只工作时,另一只再生。纯化器的切换周期约为480分钟,定时自动切换。
7.分子筛吸附系统采用长周期,双层床净化技术,切换系统采用无冲击切换控制技术,分子筛吸附系统单筒吸附时间4小时,切换周期8小时,再生气加热器采用节能型蒸汽加热器。净化后的空气分成二股。一股空气进入低压板式换热器,被返流污氮气冷却后直接进入下塔。
8.另一股空气去增压空压机,这股空气分成三部分:第一部分为仪表空气和工厂空气,经过增压空压机第一级压缩冷却后送入仪表空气管网;第二部分空气经增压空压机第二段增压后进入膨胀机的增压风机中增压,然后被冷却器冷却至常温后进入高压板式换热器,再从板式换热器中下部抽出进入膨胀机去膨胀。膨胀后的空气送入下塔。第三部分空气在增压空压机的第三段继续增压,经冷却后进入高压板式换热器,用来与高压液氧换热。高压空气经节流后进入下塔。
9.空气经下塔初步精馏后,获得液空、纯液氮和污液氮,并经过冷器过冷后节流进入上塔。经上塔进一步精馏后,在上塔底部获得液氧,并经液氧泵压缩后进入高压板式换热器,复热后出冷箱,进入氧气管网。另在上塔底部抽取液氧送入液氧贮槽备用。
10.从下塔顶部得到压力氮气,经低压板式换热器复热后出冷箱。
11.从上塔顶部抽取的低压氮气送入低压氮气管网。另抽取液氮送入液氮贮存系统。
12.从上塔上部引出污氮气经过冷器、高压板式换热器和低压板式换热器复热出冷箱后分成两部分:一部分进入分子筛系统的蒸汽加热器,作为分子筛再生气体,其余污氮气去水冷塔。
13.从上塔中部抽取一定量的氩馏份送入粗氩塔,粗氩塔在结构上分为二段,第二段粗氩塔底部的回流液体经液氩泵加压后送入第一段顶部作为回流液;氩馏份经粗氩塔精馏得到粗氩,并送入纯氩塔中部,经纯氩塔精馏后在塔底部得到99.999%Ar的精液氩。
2. 空分装置原料气压缩机的作用
摘要 空分设备是以空气为原料,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,广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
3. 空分装置中都有什么泵
空分装置中都有,
水泵,油泵,液氧泵,液氮泵,液氩泵,
除水泵,油泵是辅助设备外,
其他一般是流程泵或后备泵。
4. 空分装置中富氧液空节流阀的作用
空分最终目的是在下塔顶部或者上塔顶部得到纯度合格的氮气及液氮,在上内塔底部得到纯容度合格的液氧或氧气。而氧氮是来自于空气,下塔底部的富氧液空是需要倒至上塔来进一步分离,才能得到氧氮产品。而下塔压力表压一般在0.4~0.5Mpa,上塔压力则很低,约30~40Kpa。所以液空进入上塔必须经过节流,一方面降低压力,使上塔工况不至于受太大冲击,另一方面也可以通过节流产生一部分冷量。
5. 大家帮忙讲解一下空分工艺流程
工艺原理
利用深冷技术把空气进行深度冷冻液化,然后利用空气中氧气、氮气组分沸点的不同,通过精馏的办法在分馏塔内分离成纯氧气污氮气。
工艺流程简述
空分装置一般是采用常温分子筛净化、增压透平膨胀机提供装置所需冷量、双塔(下塔、上塔)精馏流程。整套设备包括空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系统、纯化系统、分馏塔系统、仪表系统、电气系统等,整套装置的控制由DCS系统控制完成(联锁、紧急停车)。
空气预冷:原料空气进入自洁式空气过滤器后,除去灰尘和其他颗粒杂质,然后进入离心压缩机加压,经过四级压缩三级间级冷却器冷却后的空气进入空冷塔被冷却水和冷冻水冷却,冷却水由循环水管网来,由冷却水泵打到空冷塔中部。冷冻水由凉水塔来的冷却水经水冷塔与由分馏塔来的多余的污氮气热质交换后由冷冻水泵加压送入空冷塔顶部。
空气经空冷塔和水直接接触,把出空压机的高温气体(<100℃)冷却到~14.5℃,使部分游离水析出,以改善吸附工作状况,大气中的二氧化硫、氧化氮、氯化氮、氨等杂质被水洗涤,硫化氢、一氧化氮不能被水洗涤清除,但能被分子筛吸附。
空气纯化:分子筛吸附器为卧式双层床结构,下层为活性氧化铝,上层为分子筛,两只分子筛切换工作。空气在进入MS1201/MS1202分子筛吸附器前在空冷塔中冷却,以尽可能降低空气温度减少空气中水含量从而降低吸附器的工作负荷,空气中的大部分水份被活性氧化铝清除,二氧化碳和一些碳氢化物被分子筛吸附清除,甲烷、乙烷、乙烯不能被吸附,将会进入塔内。两台分子筛吸附器一台进行工作,另一台进行再生。由分馏塔来的污氮气经电加热器加热至180℃左右,入吸附器加热再生,脱附掉其中的水分、二氧化碳及其他的一些碳氢化合物,后经放空消音器排入大气。
空气精馏:净化后的空气分成三股进入分馏系统:一股加工空气引入循环增压机进行增压,通过冷却器冷却后进入主换热器与反流的气体和液体进行换热,经过换热在主换热器下部这股空气被冷却为液体后送入气、液分离灌进行分离,分离后的气、液送入下塔参与初步精馏。
一股加工空气引入增压透平膨胀机的增压端进行增压,并经水冷却器后进入主换热器,再从主换热器中部(或底部)抽出,经膨胀机膨胀后进入上塔参加精馏;
另一股加工空气进入主换热器,被反流气体和液体冷却后进入下塔参与精馏。(温度在﹣172℃左右)
下塔为筛孔式塔板,液体自上而下逐一流经每块筛板,由于溢流堰的作用,使筛板上造成一定的液层高度,当气体由下而上穿过筛板小孔时与液体接触,产生了鼓泡,这样就增加了气液接触面积使热质交换高效进行,低沸点组份逐渐蒸发,高沸点组份逐渐液化,这样在下塔顶获得低沸点的纯氮,在下塔中部获得液污氮,在下塔底获得高沸点的富氧液空,所需的回流液氮来自下塔顶部主冷。而主冷置于上、下塔之间,下塔上升的氮气在其间被冷凝,而上塔回流的液氧在其间被蒸发,这个过程得以进行,是因为氮气压力高,液氧压力低,例如:氮气压力在0.45MPa时液化温度为﹣177.5℃,而液氧压力在0.05MPa时蒸发温度为﹣180℃,由于两者间温差的存在,氮气的冷凝和液氧的蒸发就得以进行。在上塔,液氧蒸发是上塔所需的上升蒸气,气体穿过分布器沿填料盘上升,液氮、液污氮、液空由下塔引出经过过冷器过冷后经节流阀节流自上往下通过分布器均匀的分布在填料上,在填料表面上气、液充分接触进行充分的热质交换,上升气体低沸点组份(氮)含量不断提高,高沸点组份(氧)被大量的洗涤下来,形成回流液。根据在同等压力下氧、氮沸点不同,经多次蒸发和冷凝,最终在上塔顶部得到低沸点的污氮气,上塔底部获得高沸点的液氧。
下塔产品:纯氮气、纯液氮,液污氮、38%~42%的富氧液空。
富氧液空:经过冷器过冷,节流阀节流后进入上塔,作为上塔回流液。
液污氮:经过冷器过冷,节流阀节流后进入上塔,作为上塔回流液。
纯氮气:在下塔顶部获得纯度为99.99%的纯氮气,一少部分取出经过主换热器换热后送给用户。其余部分进入主冷凝蒸发器中被液氧冷凝成液氮,而液氧吸收热量蒸发成气氧。
纯液氮:一部分液氮回下塔作为下塔回流液体,;另一部分液氮经过冷器过冷后、经节流阀节流后进入上塔顶部参加精馏。
上塔产品:上塔底部产出液氧,顶部产出污氮气。
各种物流进入上塔,经过上塔的进一步分离,在上塔顶部获得纯度为~96%的污氮气,底部获得纯度为99.53%的液氧。污氮气经过冷器、主换热器复热后出冷箱,复热后的污氮气分成两部分,一部分做为分子筛吸附器的再生用气,另一部分也送入水冷塔给水冷却。液氧由上塔底部抽出经过液氧泵加压后进入主换热器与正流气体换热,经过换热液氧被气化后出主换热器复热至常温送给用户。
以上只是空分的一种形式..还有其它工艺....但都大同小异....
6. 如何提高空分装置的效率
1、造成分子筛进水事故的原因有哪些?
答:1、当空冷塔液位高于3500mm时水超过空气进口管高度,大量的水随空气进入分子筛吸附器;2、当空冷塔阻力上升,高于7kPa时,空冷塔内会形成液悬,造成底部水位波动,空冷塔阻力波动,水随空气进入分子筛吸附器; 3、分子筛切换程序紊乱,造成空气突然经分子筛吸附器防空,空冷塔内气流速度急剧加快,水随空气进入分子筛吸附器; 4、仪表空气压力降低,气动阀门自调失控,造成水位升高; 5、冷却水、冷冻水流量过大,使空冷塔夜悬。
2、什么叫回流比?它对精馏有什么影响
答:回流比是指精馏塔内下流液体量与上升蒸汽量的比. 精馏产品的纯度,在塔板数一定的条件下取决于回流比的大小。回流比大时,所得到的气相中的氮纯度高,液相中的氧纯度低;回流比小时,得到的气相中氮纯度低,液相中氧纯度高。
3、膨胀机事故的防范措施有哪些?
答:1、膨胀机前轴承温度报警值为70℃,联锁值为75℃; 2、膨胀机转速超过报警值时回流阀渐开,超过联锁值时膨胀机停车; 3、增压机流量低于最小报警值膨胀机回流阀全开; 4、膨胀机入口温度小于-180℃时入口阀关闭。
4、增压膨胀机的操作注意事项有哪些?
答:1、任何情况下不允许摘除联锁启动膨胀机; 2、控制膨胀机入口温度不低于-118℃; 3、在增压机旁通阀FCV401关闭的情况下不允许启动膨胀机,首次使用膨胀机或在热状态下将膨胀机投入使用应首先预冷。
5、空气中有哪些杂质?
答:空气中除氧、氮外,还有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物及少量的灰尘等固体杂质。
6、在空分过程中为什么要清除杂质?
答:随着空气的冷却,被冻结下来的水和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔里,就会堵塞通道、管路和阀门;乙炔积聚在液氧中有爆炸的危险;灰尘会磨损运转机械。为了保证空分设备长期稳定可靠的运行,必须设置专门的净化设备,清除这些杂质。
7、怎样判断分子筛的加热再生是否彻底?
答:首先要求对分子筛进行加热所需的气体压力、流量达到工艺要求的条件。加热再生过程可通过再生曲线来判断。“冷吹峰值”温度是整个床层再生是否彻底的标志。
8、什么叫氧气放散率?
答:指制氧机生产的氧(气态和液态)产品中有多少未被利用而放空的比例。 氧气放散率是反应设备配套适应能力和生产组织水平的重要指标。氧气放散率越,能源浪费越,综合经济效益越差。所以必须通过各种手段降低氧气放散率。
9、空气预冷系统有哪几种形式?
答:1、带低温水的空气冷却塔; 2、低温水间接冷却系统 3、空气与冷冻机直接换热的系统; 4、污氮蒸发冷却系统; 5、直接用机后冷却器冷却.
10、什么叫分子筛?有哪几种?它有什么特性?
答: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。 目前常用的主要有A型、X型、Y型。 分子筛的主要特性: 1、吸附力极强,选择性吸附性能好; 2、干燥度极高,对高温气体有良好的干燥能力; 3、稳定性好,在200℃以下仍能保持正常的吸附容量。分子筛的使用寿命也比较长。 4、分子筛对水的吸附能力特强,其次是乙炔和二氧化碳。
11、分子筛吸附净化流程的空分设备在启动上有何特点?操作时应注意什么?
答:分子筛净化流程的空分设备在启动过程中主要集中在充分发挥膨胀机的制冷能力,合理分配冷量,全面冷却设备。可分为冷却设、积累液体、调整工况三个阶段。 注意事项:) 1、首次使用的分子筛要进行一次活化再生,目的是清除运输和充填过程中吸附的水分和二氧化碳。活化温度一般高于200℃,低<. 于250℃。当出口温度达80℃时就可冷吹。活化时间不少于两个周期; 2、当分子筛启动时送气过程要缓慢,放空阀关小要谨慎,防止因压力波动而破坏床层内的分子筛; 3、需要启动两台膨胀机时要全开增压机回流阀,将先运转的膨胀机的压力降下来,然后两台膨胀机同时加负荷,防止后启动的增压机发生喘振; 4、注意换热器中部温度的控制; 5、注意空冷塔的工作,确保预冷后的空气达到设计要求。
12、分子筛净化系统在操作时应注意哪些问题?
答:1、对分子筛吸附器的安装要求:要认真检查上、下筛网有无破损;分子筛是否填充满,并且扒平;认真封好内、外套人孔,防止互相串气; 2、分子筛吸附器在运行时,要定期监视分子筛温度曲线和出口二氧化碳的含量,以判断吸附器的工作是否正常; 3、要密切监视吸附器的切换程序切换压差是否正常; 4、要密切注意冷冻机的工作是否正常。如遇短期故障,造成空气出口温度升高,应及时缩短吸附器的切换周期,并及时排除故障;ECT 5、空压机启动升压时应缓慢进行,止空气流速过大;. 6、空分设备停车时应立即关闭吸附器后空气总阀,以免再启动时气流速度过快而冲击分子筛床层。
13、分子筛净化流程的空分设备在突然断电时应如何操作?
答:1、首先打开空压机的放空阀(防喘振阀),防止空压机发生喘振,空气倒流造成空压机反转; 2、分子筛吸附器的切换应联锁关闭、如果没有关闭,应手动关闭。并记录断电前分子筛吸附器运行的程序状态。膨胀机、冷冻机、空气预冷系统、氩净化系统应联锁停机,否则手动停机; 3、停止氧、氮产品的送出,停止液氧、液氮液氩的输出; 4、关闭空气预冷系统与外部连接的水阀。
14、分子筛纯化系统为什么有时生进水事故?其现象是什么?
答:在分子筛纯化器前,为了降低加工空气的温度,首先要进入空冷塔冷却。在空冷塔中空气自下而入,从塔顶引出,进入分子筛纯化器,水从塔顶喷淋与空气接触、混合而使空气冷却,空冷塔内设有多块穿流塔板或填料,以增加接触面积。为了水分离在塔顶设有水捕集器,当空冷塔中空气流速过快,挟带水分过多或喷淋水量过大,水位自动调节失灵时,就会造成分子筛纯化器进水事故。 现象:分子筛压力忽高忽低地波动,吸附器的阻力升高,加热和冷吹后的温度曲线发生变化。最明显的是冷吹后的温度下降,并且出现平头峰。平头风的曲线距离越长,表示分子筛进水越多。
15、如何防止分子筛纯化器发生进水事故?
答:1、空冷塔应按规程操作,先通入气,待压力升高稳定后再通入; 2、不能突然增大或减少空气量; 3、保持空冷塔水位; 4、水喷淋量不能过大 5、水质应达到要求,降低进水温度,并减少水垢。
16、分子筛纯化器发生进水事故后应如何处理?
答:发生进水后,应先处理空冷塔工况,停止水泵供水,把空冷塔液位降下来,并使之恢复正常工况。同时对空分设备进行减量生产,以减少分子筛的负荷量,并通过纯化器的压力、阻力、再生温度曲线和纯化器后二氧化碳含量判断进水情况,如进水量不大因立即采取补救调整工况(如:提高加热温度、加大加热和冷吹流量、延长加热时间及切换程序提前切换等)。如今水量过大就需要对分子筛纯化器进行活化操作,活化时注意先用大气流冷吹,在游离水吹净时再加热。如活化操作不成功,则只能更换分子筛。
17、分子筛净化流程的空分设备在短期停车后重新回复启动时应注意什么问题?
答:1、空压机应缓慢升压,防止因压力突然升高对空冷塔的冲击。应先升压后开水泵; 2、注意空冷塔的水位,防止因水位过高而造成分子筛吸附器进水; 3、短期停车时如再生的分子筛吸附器已经即将结束,可以手动切换使用经再生的分子筛吸附器; 4、在分子筛吸附器再生系统调整到正常工艺条件,且分子筛后分析点的二氧化碳含量小于1×10-6时将空气缓慢导入空冷塔; 5、在调整空分工况的同时缓慢切换分子筛再生气,并改用污氮,保证再生气流量。
18、为什么空冷塔启动时要求先通气后开水泵?
答:这是防止空气带水的一种措施。充气前塔内空气的压力为大气压,当把压力为0.5MPa的空气导入塔内时,由于容积扩大,压力会突然降低,气流速度急剧增加,它的冲击挟带作用很强。这时如果冷却水已经喷淋,则空气出空冷塔时极易带水,所以要求塔内先充气,待压力升高气流稳定后在启动水泵供水喷淋。 其次,如果先开水泵容易使空冷塔内水位过高,甚至超过空气入口管的标高,使空压机出口管路阻力增大,引起透平空压机喘振。我厂规定空冷塔内压力高于0.4MPa后才能启动循环水泵。运行中当压力低于此数值时水泵要自动停车。
19、膨胀机制冷量的大小与哪些因素有关?
答:膨胀机的总制冷量与膨胀量、单位制冷量有关,而单位理论制冷量取决于膨胀前的压力、温度和膨胀后的压力。因此,膨胀机的制冷量与各异素的关系为: 1、膨胀量越大总制冷量也越大; 2、进、出口压力一定时,机前温度越高单位制冷量越大; 3、机前温度和机后压力一定时,机前压力越高,单位制冷量越大; 4、膨胀机后压力越低,膨胀机内压降越大单位制冷量越大; 5、膨胀机绝热效率越高制冷量越大。
20、什么叫冷量冷损失?它分为哪几种?
答:通过花费一定的代价,将气体压缩后再进行膨胀获得的冷量未能加以回收利用称为冷量损失。包括以下几个方面: 1、热交换不完全损失; 2、跑冷损失; 3、其它冷损失。
21、清除空气中的水份、二氧化碳和乙炔常用哪几种方法?怎样清除?
答:清除空气中的水份、二氧化碳和乙炔常用吸附法和冻结法。 吸附法就是用硅胶或分子筛做吸附剂,把空气中所含的水份、二氧化碳和乙炔,以及夜空、液氧中的乙炔等杂质分离出来,浓聚在吸附剂的表面上,加热再生时再把它们赶掉。 冻结法就是空气经蓄冷器或切换式换热器时把其中所含的水份和二氧化碳冻结下来(乙炔不能冻结),然后被干燥气体带出装置。
22、为什么有的分子筛采用双层床?
答:因为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;驴叫还具有抗酸性,对分子筛起到保护作用。基于上述特点,有的分子筛采用双层床,即在空气入纯化器进口侧,装一些活性氧化铝。它先将空气所含的大部分水分清楚掉,而分子筛则主要用于清除二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。采用双层吸附床,可以延长纯化器的使用寿命。
23、什么叫自清除?
答:空气经过蓄冷器或切换式换热器,随着温度的不断降低,水份及二氧化碳不断析出,冻结在蓄冷器的填料上或切换式换热器的翅片上,返流污氮通过时把沉积的水分和二氧化碳带走。
24、为什么返流污氮能把冻结的水分和二氧化碳带走?
答:因为从精馏塔上塔来的污氮基本上是水和二氧化碳的不饱和气体。所以水分和二氧化碳能够进行蒸发和升华的过程,进入到污氮气中。虽然污氮温度比正流空气低,1m2的污氮中所能容纳的水分和二氧化碳的饱和含量也比正流空气带入的量少些,但是由于污氮的压力比正流的空气低得多,实际体积比正流空气大3 —4倍,所以实际能容纳的水分和二氧化碳容量比正流时要大,能将沉寂的水分和二氧化碳全部清除干净,达到自清除的目的。
25、影响氧气纯度的因素有哪些?
答:氧气取出量过大;液空中氧纯度过低;进上塔膨胀量过大;冷凝蒸发器液面过高;塔板效率低;精馏工况异常;主冷泄漏。7f/9~
26、为什么一般对于切换式换热器流程的制氧机的精馏塔下塔要抽污液氮?
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,纯气氮产品量较少,最多为氧产量的1.3倍,因而下塔供给上塔的纯液氮量较少,这样可以抽取一股污液氮到上塔,使上塔精馏段的回流比加大,具有更大的精馏能力,从而允许更多的膨胀空气进入上塔,减少膨胀空气旁通,影响氧提取率。
27为什么一般对于分子筛增压膨胀流程制氧机的精馏塔下塔可以不抽污液氮?
答:对于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提高,除保证分子筛纯化器再生用的污气氮外,都可以作为纯气氮产品送出,纯氮产量与氧产量之比为3 —3.5倍。这样,下塔需要较大的回流比,才能保证纯氮的量和纯度,而后送入上塔作为回流液。 此外,由于采用增压膨胀,膨胀工质的单位制冷量较高,在补充同样冷损失的前提下,所需的膨胀量较小,一般不会超过上塔允许进入的空气量,因此,也不需要抽污液氮来直接增大精馏段的回流比。
28、塔板阻力是如何形成的?包括哪些部分?
答:塔板阻力指上升蒸气穿过塔板筛孔和塔板上液层时产生的压力降。 塔板阻力包括:干塔板阻力;表面张力和液柱静压力。
29、那些因素会造成透平膨胀机内出现液体?
答:1、旁通量过大; 2、环流或中抽温度过低; 3、膨胀机前带液空。
30、什么叫精馏?
答:是利用两种物质沸点不同,多次进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发的过程,以达到分离的目的。
31、什么叫节流?
答:是流体流动时遇到局部的阻力,造成压力有较大降落的过程。
32、空气分离有哪几种方法?
答:1、低温法; 2、吸附法; 3、膜分离法。
33、低温法分离空气设备由哪几部分组成?
答:由四大部分组成:空气压缩、膨胀制冷;空气中水分、杂质等净除;空气通过换热冷却、液化、精馏、分离;低温产品的冷量回收及压缩。
34、什么是电磁阀?
答:通过一个电磁线圈来控制阀芯位置,以达到改变流体流动方向的目的,或者切断和接通气源。
35、什么是气开式薄膜调节阀?
答:当没有压力信号输入时,阀门关闭,有压力信号输入时,阀门开始打开,压力信号越大,阀门开度越大的薄膜调节阀。
36、什么叫裸冷?
答:空分装置安装完毕或大修完毕,在进行全面加温吹除后,在保冷箱内尚未填充保冷材料的情况下进行的开车。
37、分子筛纯化器的切换时间是怎样选取的?
答:从理论上讲,切换时间最大只能等于分子筛吸附过程的转效时间,转效时间的长短是由分子筛对水分和二氧化碳的动吸附容量确定的。
38、空分设备中有哪些换热器?
答:使热量由热流体传给冷流体的设备叫换热设备或换热器。 空分中的主要换热器有:氮水预冷器、切换式换热器、主换热器、冷凝蒸发器、过冷器、液化器、气化器、加热器及空压机冷却器。
39、空分设备中的换热器按传热原理可分为哪三类?各有什么特点?
答:1、间壁式:特点是冷热流体被传热壁面(管壁或板壁)隔开,在传热过程中互不接触,热量由热流体通过壁面传给冷流体; 2、蓄热式:特点是冷热流体交替通过具有足够热容量的固体蓄热体,热流体流过时蓄热体吸收热量,冷流体流过时蓄热体放出热量,从而实现冷热流体的换热; 3、混合式:特点是冷热两种流体的换热是在直接混合的过程中实现的,在换热过程中伴随有物质的交换。
40、什么叫气动薄膜调节阀?
答:气动单元仪表的执行部分,用来改变输送管道上流体的流量,以达到调节液面、流量、压力或温度的目的。
41什么叫冷凝潜热和蒸发潜热?
答:饱和蒸汽放出热量可冷凝成饱和液体,温度保持不变,这部分热量称为冷凝潜热。 饱和液体吸收热量可蒸发为饱和蒸汽,温度保持不变,这部分热量称为蒸发潜热。
42、空分塔顶部为什么既有液氮又有气氮?
答:由于气氮与液氮是处于共存的饱和状态,具有相同的饱和温度。但是,相同温度下的饱和液体和饱和蒸汽属于不同的状态。饱和蒸汽放出热量可冷凝成饱和液体,温度保持不变,饱和液体吸收热量可蒸发为饱和蒸汽,温度保持不变。对于同种物质,在相同压力下,冷凝潜热和蒸发潜热在数值上相等。
43、为什么液氮过冷器中能用气氮来冷却液氮?
答:液氮过冷器是利用上塔引出的低温气氮来冷却下塔引出的液氮,以减少液氮节流汽化率。 气氮比液氮的温度低是由于对于同种物质来说,相变温度(饱和温度)与压力有关。压力越低对应的饱和温度也越低。所以从下塔引出的液氮要比上塔气氮的温度高16℃左右,因此,两股流体在流经液氮过冷器时,经过热交换,液氮放出热量而被冷却成过冷液体,气氮因吸热而成为过热蒸汽。
44、根据制冷方式不同,制冷量分为哪几种?
答:1、节流效应制冷量; 2、膨胀机制冷量; 3、冷冻机制冷量。
45、什么叫气闭式薄膜调节阀?
答:当没有压力信号输入时,阀门全开,有压力信号输入时阀门开始关闭,输入信号最大时阀门关死的薄膜调节阀。
46、什么叫膨胀机制冷量?
答:指工质在膨胀过程中对外做功的大小,等于工质在膨胀过程中减小的焓值。
47、什么叫切换损失?
答:蓄冷器(切换式换热器)由于均压时,造成一部分空气未能进入塔内参与精馏。 48、切换损失与那些因素有关?
答:污氮载进入原先的空气通道之前,必须把均压以后残留的空气先放空。所以切换损失的大小与换热器的容量大小、切换周期长短、切换前后的压差等因素有关。
49、蓄冷器、切换式换热器及分子筛纯化器的切换损失各是多少?
答:蓄冷器可达7—8%;切换式换热器在4%左右;分子筛的切换损失发生在切换纯化器时,由于它的切换周期长,所以切换损失要小得多,约0.4%。工艺流程的概述: 原料空气自吸入塔吸入,经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0.52Mpa左右,经空气冷却塔,冷却水 分段进入冷却塔内,下段为循环冷却水,上段为低温冷冻水,空气自下而上穿过空气冷却塔,在冷却的同时,又得到清洗。空气经空气冷却塔冷却后,温度降至~10℃ ,然后进入切换使用的分子筛吸附器,空气中的二氧化碳,碳氢化合物及残留的水蒸气被吸附.分子筛吸附器为两只使用,其中一只工作时,另一只再生.纯化器的切换周期为240分钟,定时自动切换. 空气经净化后,分为两路:大部分空气直接进入分馏塔,另一路去增压膨胀机增压后进入分馏塔。大部分空气在主换热器中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮等)换热达到接近空气液化温度约-173℃进入下塔。增压空气在主换热内被返流冷气体冷却至-105℃时抽出进入膨胀机膨胀制冷,膨胀空气经热虹吸蒸发器后进入上塔参加精馏。 在下塔中,空气被初不分离成氮和富氧液空,顶部氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液体,同时主冷的低压侧液氧被汽化。部分液氮作为下塔回流液,另一部分液氮从下塔顶部引出,经过冷器被氮气和污氮气过冷并节流后送入上塔顶部和精氩塔冷凝器冷凝侧。液空在过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液和粗氩塔I冷凝器侧的冷源。 氧气从上塔底部引出,并在主换热器中复热后出冷箱进入氧气压缩机加压至3.0Mpa(G)送往用户。 污氮气从上塔上部引出,并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外,部分作为分子筛吸附器的再生气体。氮气从上塔顶部引出,在过冷器及主换热器中复热后出冷箱,一部分作为产品氮气送出,去氮气压缩机加压后送往用户,其余氮气进入水冷塔中作为冷源冷却外界水。产品液氧从主冷中排出送往液氧储槽保存。从液氧储槽排出液氧,利用液氧泵加压到15Mpa,加压后的液氧进入汽化器,蒸发成氧气,然后送入充瓶间充瓶,同时该设备预留有液氧产品出口。
2.空分设备的启动 2.1启动应具备的条件: 2.1.1空分设备的所属管道、机械、电器等安装完毕,效验合格。 2.1.2所有运转机械设备,如空压机、氧压机、膨胀机、水泵、液氩泵等均具备启动的条件,有的应先进行单车试车。 2.1.3所有安全阀调试完毕,并投入使用。 2.1.4所有手动,气动阀门开关灵活,各调节阀需经调试效验。 2.1.5所有机械、仪表性能良好、并具备使用条件。 2.1.6分子筛吸附器程序控制调试完毕,运转正常,具备使用条件。 2.1.7冷箱内低温设备的管道加热,吹刷完毕,并检验合格。 2.1.8出v457、v458阀门打开外,空分设备所有阀门应处于关闭状态,特别要检查膨胀机喷嘴调节阀门必须处于关闭状态。 2.1.9供电系统正常工作。 2.1.10供水系统正常工作。 2.2起动准备启动前应对保冷箱内的管道和容器进行彻底加温和吹刷(具体步骤参阅6.停车和加温)。对于低温下的各个部分都不能有液态水分和机械杂质存在。除分析仪表和计量仪表外,所有通向指示仪表的阀必须开启,接通温度测量仪表,并进行一下各操作步骤: (1)起动冷却水系统 (2)起动用户仪表空气系统及分子筛纯化器系统的切换系统 (3)起动空气压缩机 (4)起动空气预冷系统 (5)吹扫空气管路 下面将以上各步骤加以叙述, 2.2.1启动冷却水系统 (1通知作好供冷却水的准备工作 (2)打开冷却水的进、出口阀 2.2.2启动仪表空气系统和纯化系统切换程序 (1)开启各空气切换管路 (2)将备用仪表空气(由用户提供)接通 (3)接通程序控制器 (4)接通切换阀,并检查切换程序 (5)按仪控说明书和仪表制造厂的说明,将除分析和计量仪表以外的全部仪表投入 2.2.3启动空气透平压缩机 详细参阅“空气透平压缩机使用维护说明书” 启动空气过滤器(按过滤器使用说明书操作) 接通冷却水系统 作好电机的启动准备 按说明启动空气压缩机 逐步增加压缩机的压力 2.2.4启动空气预冷系统 (1)检查全部指示仪表 (2)检查空气预冷系统的仪电系统 (3)检查冷水机组的冷凝器 (4)打开冷却水进、出口阀,通过常温水泵流路向空冷塔注水。 (5)慢慢增加空压机出口空气压力。并导入空气冷却塔中,待压力稳定并大于0.4Mpa时,启动水泵和冷水机组,WP1(或WP2)、水泵WP3(或WP4)。 (6)调节冷却水泵的压力和流量 (7)接通液面控制器 (8)慢慢增加空气压缩机排出压力 2.2.5启动分子筛纯化系统 (1)切换程序的运行(手动) (2)检查、调节、确定各控制阀门阀位正常 (3)打开V1253,让空气中游离水通过V1257疏水阀排掉。 (4)手动打开V1203(V1204),并V1254(V1255),缓慢打开V1251(V1252)后,缓慢关闭V1254(1255)向分子筛吸附器充气至压力与空冷塔平衡后,保持压力稳定。手动打开V1201(V1202),关V1251(V1252)。 (5)手动打开未工作的分子筛吸附器再生流路阀门V1208(V1207)、V1206(V1205)和V1212。 (6)微开V1239,严格控制PI-1205压力小于0.04Mpa,FIS-123 1流量指示大于20%加工空气量。 注意导入再生气后才能通电加热器 接通切换程序,调整均压时间、泄压时间。 分子筛吸附器的起动(包括吸附和再生),至少正常运行一 周期后,才能向分馏塔送气。 注意:电加热器开启时必须先送气后通电,关闭时,必须先断电后停止送气。 2.2.6吹刷空气管路 吹刷的目的是除去杂志和灰尘等,并检查有没有水滴存在。吹刷用的气体是出分子筛吸附器的常温干燥空气。每一只吹除阀均打开进行吹除,一直到没有灰尘和水汽为止。 空气导入空气管线操作 全开吹除阀V301,缓慢打开V1220、V1221时,注意分子筛吸附器前后压差不超过8Kpa,阀门操作应缓慢,避免分子筛床层激烈波动。 接通各空气流路 A 第一流路:吹刷主换热器、下塔V1221→ V101(V102、V103)→ V302→大气 B 第二回路:吹刷上塔C2及相应的管路吹除阀 下塔C1 (3)注意事项: A.用露点仪检查各吹除阀出口气体的含水量,当各吹除阀出口气体的露点≤-60℃时,才能关闭吹除阀,转而吹扫别的管道. B.在吹除各流程中,要逐渐开大v101,V102,V103,既要避免压力下降又要保证足够的量的吹刷用气. C.严格控制上塔压力PI-2<0.05MPa,避免上塔超压. D.在接通各系统时,必须先开吹除阀,再开入口阀,停止吹刷时应先关入口阀,再关入口阀. E.在吹口过程中,空压机应在主厂房保压操作,不能用主控室自动操作。
7. 空分都有什么设备
空分就是一个大型的设备,将空气中的氧气、氮气、氩气,通过他们的液化的温度点和活性不同将其分开。空分设备包括(空压机系统--予冷系统--分子筛系统--膨状系统--分馏塔系统--氩塔系统--氧气、氮气压缩系统)——到达球罐——最后到往用户。大体就是这样一个流程。
8. 在空分车间工作时应注意哪些安全事项
1、空分设备在停车排放低温液体时,应注意哪些安全事项?
答:空分设备中的液氧、液空的氧含量高,在空气中蒸发后会造成局部范围氧浓度提高,如果遇到火种,有发生燃烧、爆炸的危险。某化肥厂曾由于将大量液氧排到地沟中,又遇到电焊火花而发生爆炸伤人事故。因此,严禁将液体随意排放到地沟中,应通过管道排至液体蒸发罐或专门的耐低温金属制的排放坑内。
排放坑应经常保持清洁,严禁有有机物或油脂积存。在排放液体时,周围严禁动火。
低温液体与皮肤接触,将造成严重冻伤。轻则皮肤形成水泡、红肿,疼痛;重则将冻坏内部组织和骨关节。如果落入眼内,将造成眼损伤。因此,在排放液体时要避免用手直接接触液体,必要时应戴上干燥的棉手套和防护眼镜。万一碰到皮肤上,应立即用温水(45℃以下)冲洗。
2、制氧机哪些部位最容易发生爆炸?
答:制氧机爆炸的部位在某种程度上与空分设备的型式有关。在高、中压、双压流程中,发生爆炸的可能性相对较多;生产液氧的装置,主冷未发生过爆炸,而气氧装置的主冷却是爆炸的中心部位。爆炸破坏的程度与爆炸力有关,微弱的爆炸可能只破坏个别的管子,甚至未被操作人员所察觉。
冷凝蒸发器的爆炸部位,随其结构型式不同而有所不同。一般易发生在液氧面分界处,以及个别液氧流动不畅的通道,也有发生在下部管板处或上顶盖处。对辅助冷凝蒸发器,爆炸易发生在液氧接近蒸发完毕的下部。
据统计,除冷凝蒸发器外,在其他部位也发生过爆炸。计有:下塔液空进口下部;液空吸附器;上塔液空进口处的塔板;液氧排放管;液氧泵;切换式换热器冷端的氧通道;辅助冷凝蒸发器后的乙炔分离器等。
不论在哪个部位爆炸,其原因均有液氧(或富氧液空)的存在,并在蒸发过程中造成危险物的浓缩、积聚或沉淀,组成了爆炸性混合物,在一定条件下促使发生爆炸。
3、在检查压力管道时要注意哪些安全事项?
答:对带压管道,在生产过程中最易发生的问题是,在联接法兰处发生泄漏。一旦发现泄漏,切忌在带压情况下去拧紧螺栓。因为在运转过程中产生泄漏是有一定的原因的,例如垫片损坏、管道受到热应力等。这时,单靠拧螺栓不能解决问题,往往因泄漏未消除而使劲拧螺栓,直至螺栓拧断,管内高压气体喷出,造成伤人事故。已有几个厂发生过因带压拧螺栓而发生螺栓断裂,法兰盘飞出的伤亡事故教训。
因此,必须严格遵守不准带压拧螺栓的规定,不能为了抢时间,赶任务而抱有侥幸心理,违反操作规程。
4、在检修空分设备进行动火焊接时应注意什么间题?
答:当制氧机停车检修,需要动火进行焊接时,应注意下列问题:
1)制氧机生产车间如需要动明火,应得到上级的批准,并化验现场周围的氧浓度,加强消防措施。当焊接场所的氧浓度高于23%时,不能进行焊接。对氧浓度低于19%时要防止窒息事故;
2)对有气压的容器,在未卸压前不能进行烧焊;
3)对未经彻底加温的低温容器,不许动火修理,以免产生过大的热应力或无法保证焊接质量。严重时,如有液氧、气氧泄出,还可能引起火灾;
4)动火的全过程要有安全员在场监护。
5、在接触氧气时应注意哪些安全问题?
答:氧气是一种无色、无嗅、无味的气体。它是一种助燃剂。它与可燃性气体(乙炔、甲烷等)以一定比例混合,能形成爆炸性混合物。当空气中氧浓度增到25%时,已能激起活泼的燃烧反应;氧浓度到达27%时,有个火星就能发展到活泼的火焰。所以在氧气车间和制氧装置周围要严禁烟火。当衣服被氧气饱和时,遇到明火即迅速燃烧。特别是沾染油脂的衣服.遇氧可能自燃。因此,被氧气饱和的衣服应立即到室外通风稀释。同时,制氧机操作工或接触氧气、液氧的人不准抹头油。
6、在接触氮气时应注意哪些安全问题?
答:氮气为无色、无味、无嗅的惰性气体。它本身对人体无甚危害,但空气中氮含量增高时,就减少了其中的氧含量,使人呼吸困难。若吸入纯氮气时,会因严重缺氧而窒息以致死亡。
为了避免车间内空气中氮含量增多,不得将空分设备内分离出来的氮气排放于室内。在有大量氮气存在时,应戴氧呼吸器。检修充氮设备、容器和管道时,需先用空气置换,分析氧含量合格后方允许作业。在检修时,应有人监护,对氮气阀门严加看管,以防误开阀门而发生人身事故。
7、氨对人体有何危害,接触时应注意哪些问题?
答:氨是无色、有刺激嗅味。氨水溅入眼内,可使眼结膜迅速充血、水肿,有剧痛感,并且角膜会发生混浊,甚至失明。应立即用大量清水冲洗(不少于15min),并从速进行治疗。
氨水或高浓度氨气接触皮肤,可引起烧伤,出现红斑、水泡,直至坏死。皮肤受氨烧伤后,先用大量清水冲洗15min以上,然后用2%醋酸洗涤患处,也可用5%硼酸湿敷。
吸入氨气能引起中毒。症状为眼黏膜和鼻黏膜受刺激,流泪、打喷嚏,胸部抑郁,咳嗽,还会引起胃痛。严重时可能引起肺部肿胀,以致死亡。在每1L空气中含有氨1.5mg/L时,即有中毒危险;在含有3mg/L时,停留5~6min即可致死。一般允许浓度为0.03mg/L。发生中毒后应迅速脱离现场,带到空气新鲜的地方,即进行治疗。
在接触氨时应戴胶皮手套和多层湿防护口罩,浓度大时需戴防毒面具或氧呼吸器。在应急情况下处理漏氨故障时,可用湿毛巾捂住呼吸道尽快离开现场。
8、噪声对人体有何危害.如何消除噪声?
答:噪声是包含多种音调成分的无规律的复合声,对人体的危害主要是损伤听觉。声音的强度以“分贝”(dB)为计量单位。如果长期在100dB以上的噪声条件下工作(对高频噪声为80~90dB),就能造成听觉损伤。噪声对人体的神经及心血管系统也能产生不良的影响。
因此,目前规定在工作场所允许的噪声不应超过90dB。
氧气站的噪声主要来自高速运转的压缩机和气体排放口。噪声的频谱特性与压缩机的种类和转速、管道的布置、阀门的结构型式和开启度、气体排放的压力及流速等因素有关。
降低噪声的方法,一种是通过吸音材料(玻璃棉、泡沫塑料和微孔吸音砖等)吸音,它对频率高的噪声有显著的消音作用;另一种是干涉、变更声音的传播方向,它对低频噪声较为有效。目前,在气体排放口均设置有*或消音坑。对螺杆压缩机,在吸、排气口也装有*。
为了降低操作现场的噪声强度,对透平空压机的管路可包以隔音材料,或对整个压缩机加以隔音罩,或单独设置空压机的隔音操作控制室,通过双层玻璃观察运转情况,定期到机器间进行巡回检查。
9、制氧车间遇到火灾应如何抢救?
答:造成火灾的原因很多,有油类起火、电气设备起火等。氧气车间存在着大量的助燃物(氧气和液氧),具有更大的危险性。灭火的用具有灭火器、砂子、水、氮气等。对不同的着火方式,应采用不同的灭火设备。首先应分清对象,不可随便乱用,以免造成危险。
当密度比水小,且不溶于水的液体或油类着火时,若用水去灭火,则会使着火地区更加扩大。应该用砂子、蒸汽或泡沫灭火器去扑灭,或者用隔断空气的办法使其熄灭。
电气设备着火时,不可用泡沫灭火器,也不可用水去灭火,而需用四氯化碳灭火器。因为水和泡沫都具有导电性,很可能造成救火者触电。电线着火时,应先切断电源,然后用砂子去扑灭。
一般固体着火时,可用砂子或水去扑灭。
氧气管道着火时,则首先要切断气源。
身着衣服着火,不得扑打,应该用救火毯子将身体裹住,在地上往返滚动。
在车间危险的部位,可预先准备些氮气瓶或设置氮气管路,以供灭火用。
10、在接触电器设备时应注意呢些事项?
答:使用电器设备时,主要的危险是发生电击和电伤。所谓电击,就是在电流通过人身体时能使全身受害;仅使人体局部受伤时称为电伤。最危险的是电击。
电流对人的伤害是:烧伤人体,破坏机体组织,引起血液及其他有机物质的电解和刺激神经系统等。
电流对人体的危害程度与通过人体的电流强度、作用时间及人体本身的情况等因素有关。事实证明,通过人体的电流在0.05A以上时就要发生危险;0.1A以上时可以致人死亡。触电的时间愈长,危险程度愈大。若触电时的电流在0.015A时,人就不易脱离电源。
人体有一定的电阻,尤其是皮肤的电阻较大。在每1cm2的接触面上的电阻约在1000~180000Ω之间。在皮肤潮湿时电阻会显著降低。如果电阻越小,在一定的电压下通过的电流就越大,危险性也就越大。一般地说,当电压在45V以下时,电流即使通过人体也是安全的。
因此,安全电压(例如安全灯)应在45V以下。
发生触电事故的主要原因有:
1)在已损坏的设备(例如电动机、导线、电气开关等)上作业;
2)接触带电的裸线或破旧的导线;
3)没有接地装置或接地装置不良;
4)缺乏必要的防护用具。
安全使用电气设备,除要严格执行安全技术规程外,还应注意下列基本安全知识:
1)电线外面的绝缘如有破损,不得将就使用,必须将绝缘包好;
2)要经常检查各电气设备的接地装置是否脱开;
3)推、拉电气开关的动作要迅速,脸部应闪开,并应戴好必要的防护用具;
4)检查电动机外壳温度时,宜用手背接触外壳,不可用手掌接触,以免被电吸住而脱离不开;
5)不熟悉电气设备的人员不可乱动或擅自修理设备;
6)清理电器设备时,不得用水冲洗或用湿布擦拭;
7)在电气开关前应放置一块10mm厚的橡皮绝缘板。
11、制氧工要求穿棉织物的工作服。
9. 350立方米空分装置可否经改装出液氧,由原先的氧压机充装改为液氧泵充装
改装难度很大。
1.换热器热量不平衡。因为液氧是以液态抽出冷箱,没有换热。按照空分的设计来看。膨胀机不可能有这么大的余量来补充冷量。就是有,过多的膨胀空气送入塔内的话也会破坏塔器内的精馏工况,换热器的工作工矿业改变了。
2.必须有后备系统作为液氧的缓冲储备。因为液氧抽出冷箱是连续的,你充装是间断的。当然,在你充装间断时间内,你也可以把液氧排放掉,但是这将损失很多冷量。大量的低温液氧是不允许随意排放的。这将有很大的安全隐患。
总的来说。改装的费用可能很大。具体的数据还得计算才能知道。
10. 为了防止空分装置的物理性爆炸应采取哪些措施
对空分设备的要求也越来越高,由于其特殊的结构和介质的理化性质,空分设备发生爆炸的危险性较大。近年来,因空分设备的制造缺陷、操作和管理不善等原因,空分设备爆炸事故频发,特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸非常多,这不仅影响了生产装置的平稳运行,而且给企业和国家、职工造成重大的损失。因此提高设备运行的安全性和稳定性,提高产品的产量和纯度已经成为赢得市场的必要条件。以下从我们装置的实际运行经验和义马当地的实际气候和环境出发,探讨一下预防空分装置爆炸的措施。首先我们从空分装置的流程开始,我们厂采用的是开封空分厂的高低压结合的流程,20800Nm3/h氧气空分装置包括压缩、冷却、吸附、精馏等主要流程,在这几个环节中吸附是关键,精馏塔的主冷凝蒸发器的操作也很重要。
1 主冷凝蒸发器爆炸的原因
空分塔的爆炸原因很多,也比较复杂,但基本可分为物理性爆炸和化学性爆炸。从大多数爆炸的实例分析来看,化学性爆炸是主要的。形成化学性爆炸的必要条件是:可燃物、助燃物和引爆源。在空分设备主冷凝蒸发器中,可燃物主要是乙炔、碳氢化合物或油分等高烃类杂质;助燃物为气氧和液氧;引爆源主要有:(1)爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦发热;(2)静电放电。当液氧中含有少量冰粒、
固体二氧化碳时,会产生静电荷。有关数据显示:二氧化碳的含量提高到200300ppm时,所产生的静电位可达到3000V;(3)气波冲击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲,造成局部压力高而使温度升高;(4)化学活性特别强的物质(臭氧、氮的氧化物等)存在,使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性增大。
2 爆炸源形成条件
空气中除氧气、氮气外,还会有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物等气体以及少量的灰尘等固体物质,国内大中型分子筛净化流程清除空气中水分、二氧化碳和乙炔等杂质的方法多采用吸附法,即利用分子筛或硅胶等作吸附剂把空气(液空、液氧)中所含的水分、二氧化碳和乙炔等杂质分离出来,浓缩在吸附剂表面上,加温再生时进行脱除,从而达到净化的目的。对分子筛流程空分装置,分子筛具有孔径相近的极性分子吸附性强的特点,水分、二氧化碳和乙炔基本上可以在分子筛吸附器中脱除,其它烃如甲烷、乙烷绝大部分随空气进入空分塔中,这些物质大部分溶解在液体中,少量随氧气的蒸发带走。但由于化工装置比较集中,如果装置泄漏量过高或烃类产品直接放空,就会造成空分设备吸入口的碳氢化合物含量超标;而且当液体中烃的浓度不断增加,并超过其溶解度时,就会以固体形式析出并聚集,在一定条件下与氧混合形成爆炸源,当引爆因素存在
时就会发生化学性爆炸。大量事实证明,液氧中乙炔的爆炸敏感性最高。因为乙炔在空气中的分压很低,即使将空气冷却至一173℃,乙炔也不会以固态形式析出;而且乙炔在液空中的溶解度较大,约为20cm3/dm3,因此一般不会在液空中析出,它将随空气带入空分塔内。乙炔随液空进入上塔,而其在液氧中的溶解度极低,约为5.2 cm3/dm3。当液氧在主冷凝蒸发器中蒸发时,随气氧带走的乙炔量仅为液氧中乙炔总量的1/24左右;这样随着液氧的蒸发,液氧中乙炔浓度就不断增高,当乙炔超其溶解度时,过剩的乙炔就会以白色固体微粒悬浮在液氧中,加之乙炔又是不饱和的碳氢化合物,具有很高的化学活泼性,这些固体乙炔或其它碳氢化合物颗粒与塔壁及通道壁发生摩擦或液氧沸腾产生压力脉冲,以及臭氧与氮氧化物的促进作用所产生的能量都将可能致空分塔爆炸。但在实际生产中有时液氧中乙炔及其它碳氢化合物没有超标却发生爆炸,主要是由于冷凝蒸发器的结构不合理,存在某些制造缺陷。若因某些通道堵塞和操作不当,造成液氧的局部流动性不好,产生乙炔局部浓缩而发生爆炸。