氮?dú)馍a(chǎn)過程及減少冷量損失的措施分析

崔艷 李忠

摘 要 氮?dú)馐枪I(yè)生產(chǎn)中最重要的一種安全氣體，在生產(chǎn)過程中如何進(jìn)行高純度的品質(zhì)保障和減少冷量損失，是當(dāng)前使用過程中主要的問題。本文結(jié)合某企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程，對氮?dú)馍a(chǎn)過程以及減少冷量損失的措施進(jìn)行了分析，更好地提升了空分設(shè)備的運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞 氮?dú)?冷量損失;措施

前言

在西部某化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，運(yùn)行的鉀肥產(chǎn)品綜合延續(xù)項(xiàng)目中，一期和二期的生產(chǎn)過程中，都需要保證完成氫氧化鉀、碳酸鉀、乙炔、尿素等化學(xué)物質(zhì)的不同的生產(chǎn)任務(wù)，因此需要純度高、流量穩(wěn)定的氮?dú)膺M(jìn)行相關(guān)工藝的生產(chǎn)保障。對此，該企業(yè)大力的對氮?dú)獾纳a(chǎn)過程進(jìn)行了提升，有效減少了冷量損失。

1氮?dú)獾纳a(chǎn)原理和過程

該企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，根據(jù)氮?dú)獾牟煌瑝毫Ψ諊邏旱獨(dú)夂偷蛪旱獨(dú)鈨煞N形式，利用在空氣中進(jìn)行分離的過程中，沸點(diǎn)的不同進(jìn)行液化精餾的操作，以最大程度的保證不同壓力形式的氮?dú)馐褂眉兌?。主要的生產(chǎn)過程表現(xiàn)在以下7個(gè)方面。

1.1 空氣過濾和壓縮

氮?dú)鈦碜杂诖髿庵?，要想進(jìn)行使用，首先要從大氣中進(jìn)行空氣過濾，使用專業(yè)的空氣過濾設(shè)備將大氣中的各種雜質(zhì)進(jìn)行過濾，并將一些灰塵等物質(zhì)進(jìn)行剝離，之后在空氣壓縮機(jī)的設(shè)備操作中，完成壓縮的過程，在壓縮過程中產(chǎn)生的大量熱量，可以通過使用冷卻水進(jìn)行清除，完成空氣過濾和壓縮的生產(chǎn)過程。

1.2 水分和二氧化碳的清除

經(jīng)過壓縮后的空氣中，會在氣壓的作用中，形成一定量的水分和二氧化碳，這些物質(zhì)進(jìn)入到空分設(shè)備中，在低溫的環(huán)境中，會產(chǎn)生化學(xué)作用，形成冰或者干冰，對設(shè)備被的部分零部件正常工作造成一定的阻礙影響，因此，需要對其進(jìn)行必要的清除處理。進(jìn)行清除的過程中，可以使用分子篩吸附器的設(shè)備進(jìn)行操作，有效完成清除的生產(chǎn)過程[1]。

1.3 空氣冷卻

經(jīng)過處理的空氣進(jìn)行使用，還需要被冷卻到液化溫度的狀態(tài)，而冷卻的過程也是必不可少的，主要在換熱器的設(shè)備工作中進(jìn)行運(yùn)行，精餾塔的使用過程中會反流部分的冷氣，空氣在這些冷氣的作用下被冷卻至液化溫度的狀態(tài)，在這個(gè)冷卻的過程中，精餾塔中反流的冷氣也會被加熱，溫度升高，形成循環(huán)使用的過程。

1.4 冷量制取

這個(gè)過程的生產(chǎn)主要是為了補(bǔ)充在生產(chǎn)過程中熱量的損失和冷量的損失，需要對冷量進(jìn)行一定的制取，主要通過分餾塔在運(yùn)行過程中，空氣的氣體節(jié)流效應(yīng)和在膨脹機(jī)中進(jìn)行物理反應(yīng)的過程中獲得。

1.5 液化

液化的生產(chǎn)過程，對于保證氮?dú)獾募兌纫仓陵P(guān)重要。在生產(chǎn)過程中，氮?dú)夂鸵貉踉谡舭l(fā)器中進(jìn)行熱交換作業(yè)，兩種物質(zhì)之間的壓力是不一樣的，在進(jìn)行交換作業(yè)的時(shí)候，氮?dú)鈺灰夯?，液氧會被蒸發(fā)，在液化和蒸發(fā)的過程中，精餾塔中的上塔和下塔同時(shí)運(yùn)行，大部分的氣體會在這個(gè)過程中完成液化的使用需要。

1.6 精餾

精餾的生產(chǎn)過程中，主要是通過氧氮混合物中的氣體和液體在進(jìn)行熱交換的過程中，氣體從下往上，液體從上往下，這個(gè)過程中要不斷進(jìn)行填料或者篩板來進(jìn)行操作，但是氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)是不一樣的，氮?dú)鈱ρ鯕飧菀渍舭l(fā)，在蒸發(fā)氣體往上走的過程中，通過大輪轂的填料操作，在塔頂位置即可獲得高純度的氮?dú)?，同時(shí)，液體在往下走的過程中，氧氣的含量會不斷增加，在上塔的底部位置可以獲得更多的液氧。

1.7 排除雜質(zhì)

一些危險(xiǎn)雜質(zhì)的排除，主要是指碳?xì)浠衔?，尤其是乙炔的排除。在進(jìn)行精餾的過程中，如果乙炔的含量達(dá)到一定的濃度，很容易發(fā)生爆炸的安全事故，因此，一定要對其進(jìn)行必要的排除。這些危險(xiǎn)的碳?xì)浠衔镏饕谝貉踔泻?，因此為有效的排除這些危險(xiǎn)物質(zhì)，需要對液氧的含量進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐欧?，保證危險(xiǎn)雜質(zhì)物質(zhì)的清除。

2減少氮?dú)饫淞繐p失的措施

空分設(shè)備在運(yùn)行過程中，冷量損失的形式主要有三種，即復(fù)熱不足、跑冷損失和液態(tài)產(chǎn)品在取出與精餾塔泄漏產(chǎn)生的損失等。根據(jù)不同的冷量損失形式，可以從以下三個(gè)方面的措施中進(jìn)行減少保障[2]。

2.1 嚴(yán)格控制溫差

溫差主要是指要嚴(yán)格的控制主冷熱端的溫度差距，在進(jìn)行控制的過程中，要從以下4個(gè)方面進(jìn)行。第一，要加強(qiáng)空氣壓縮機(jī)組的脫水作業(yè)，保證純化器在正常的狀態(tài)下工作，減少主冷表面產(chǎn)生各種凍結(jié)物質(zhì)，影響換熱的效果。隨著生產(chǎn)的不但進(jìn)行，還需要適當(dāng)?shù)貙χ骼涞谋砻嬗椭冗M(jìn)行及時(shí)的清除處理，以最大的保障主冷換熱效果的發(fā)揮。第二，要對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的膨脹量進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，不能太多。第三，要對不同氣體出精餾塔的閥門開度進(jìn)行控制，防止各種氣體在分氣的過程中由于不均勻產(chǎn)生的更大的冷量損失。第四，要不斷地對空氣的壓縮機(jī)、純化器冷卻的水量、壓力、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，保證各種設(shè)備的正常運(yùn)行，減少各種溫度的差異帶來的冷量損失。

2.2 嚴(yán)格控制保溫

冷箱的保溫狀態(tài)也對冷量損失產(chǎn)生一定的影響。因此，需要對冷箱的溫度進(jìn)行控制，減少外部熱量的入侵。第一，可以對冷箱的外部各密封部位進(jìn)行檢查，對箱體的整個(gè)外部平整性、密封性進(jìn)行檢查，固定用的螺栓、螺母進(jìn)行緊實(shí)檢查，保證密封效果良好，設(shè)備完好。第二，要在充裝珠光砂之前，對冷箱表面和內(nèi)部的水分使用壓縮空氣進(jìn)行吹干作業(yè)。第三，要保證充裝的珠光砂質(zhì)量，并對其含水量充裝環(huán)境的溫度、濕度進(jìn)行控制。第四，充裝的珠光砂要保證密實(shí)，可以通過不斷的捶打進(jìn)行密實(shí)度的保障，以更好的實(shí)現(xiàn)冷箱內(nèi)的保溫條件良好的效果。第五，定期檢查冷箱內(nèi)的珠光砂含量，發(fā)現(xiàn)缺少的情況要及時(shí)填補(bǔ)。第六，如果遇到冷箱外殼發(fā)生結(jié)霜或者“出水”的現(xiàn)象，需要對精餾塔進(jìn)行完善的檢查或者對珠光砂的含量進(jìn)行檢查，及時(shí)的進(jìn)行處理，保證冷箱的保溫效果，最大的減少冷量的損失。

2.3 其他措施運(yùn)用

空分設(shè)備在進(jìn)行使用的過程中，運(yùn)行的閥門如果出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，要進(jìn)行及時(shí)的處理解決，如果不能及時(shí)的進(jìn)行處理，要采取一定的補(bǔ)救措施進(jìn)行技術(shù)操作，更好的減少由于泄漏而造成的冷量損失，更不能引起冷量的失衡現(xiàn)象，以免造成重大的安全事故[3]。

3結(jié)束語

氮?dú)馐且环N在工業(yè)生產(chǎn)過程中重要?dú)怏w，其生產(chǎn)原理和生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格按照一定的順序可以有效保證其純度，并結(jié)合使用不同的措施，減少冷量的損失，最大發(fā)揮出空分設(shè)備的運(yùn)行效率，提升氮?dú)獾木C合利用效率，也保障了企業(yè)的綜合效益的增長。

參考文獻(xiàn)

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