《精氩塔操作技巧.docVIP

鞍钢氧气厂法液空三万五制氧机 精氩塔精氩含氮高时的操作方法 王 洪 洋 （鞍钢氧气厂，辽宁鞍山 114011） 摘要：简介了鞍钢氧气厂法液空三万五制氧机精氩塔精氩含氮高时的操作方法及其工作原理和注意事项。 关键词：精氩塔；精氩；含氮；操作；原理 Ⅰ 前言 无论是在精氩塔投入的过程中，还是在正常操作中，当精氩含氧合格而含氮不合格时，都会使精氩无法作为产品送入储槽。如这一时间延续较长，轻则会影响液氩的销售，使企业蒙受经济损失。重则会影响氩气的供应，给集团公司的钢铁生产造成影响。 Ⅱ 法液空三万五制氧机精氩塔流程简介 法液空三万五制氧机采用全精馏制氩工艺，先在粗氩塔中将氧除掉，然后将粗氩送入精氩塔，在精氩塔中除氮，最终得到含氧小于1ppm、含氮小于2ppm的产品氩，送入储槽。 精氩塔部分，来自粗氩塔的粗氩经FV1704A进入精氩塔，在精氩塔中进行精馏，将氮洗涤掉，从精氩塔顶部排出，最终在精氩塔底部得到产品氩，经LV1726A送入储槽。 精氩塔蒸发器E15的热源是来自主塔下塔的中压氮气，其流量由FV1731调节。精氩塔冷凝器E16的冷源正常时采用的是来自精氩塔蒸发器，经FV1731节流后的液氮；需要时可采用来自下塔，经过冷器过冷后的污液氮，通过LV1742阀门来补充，由LV1742来调节冷凝器的液位。PV1742用来调节冷凝器氮侧的压力，PV1730用来调节冷凝器氩侧的压力，二者排出的气体汇合后送入出主塔的污氮管道。（流程见附图1） Ⅲ 精氩含氮高时的操作方法 当精氩塔精氩含氮高时，不仅可采用加大FIC1731的流量的方法，来降低精氩含氮，还可以用提高PIC1742的压力的方法。而且，当用前者的方法调节无效时，再施以后者的方法，会收到较显著的效果。 Ⅳ、 此操作方法的理论依据 我们知道，对精馏塔中产品纯度的调节，除考虑物料平衡的因素外，实际上就是对精馏塔中的回流比的调节。当精氩塔中精氩含氮高时，降低精氩塔内的回流比，会使精氩含氮降低。这是因为，精氩塔中温度较高的上升气与温度较低的下流液体在填料中混合，进行传质传热。塔内的回流比小时，气液混合物温度将偏于上升蒸气那一边，于是下流液体的温升较大，液体蒸发得多，液体中蒸发的氮组分就多，这样离开这一层填料的下流液体中的氩纯度就高，层层如此，最终使精氩塔底部的氩纯度提高。 要减小塔内的回流比，就是要加大塔内的上升蒸汽量，或减小下流液体量。 加大FIC1731的流量可使精氩含氮降低，这是因为FIC1731是来自主塔下塔的氮气，作为精氩塔蒸发器的热源，通过蒸发器与精液氩换热。当FIC1731流量加大时，会使单位时间内带入蒸发器的热量增加，导致精氩塔内的上升蒸汽量增加，塔内回流比减小，从而使精氩含氮降低。 PIC1742是用来控制精氩塔冷凝器液氮侧压力的，提高PIC1742的压力，可提高液氮的蒸发温度，使液氮温度提高，缩小精氩塔冷凝器的换热温差，减少塔内气体的冷凝，减小精氩塔中的下流液体量，减小回流比，从而使精氩含氮降低。这就是通过提高PIC1742压力，来降低精氩含氮的方法， Ⅴ、操作时的效果及工况变化 在实际工作中，当FIC1731流量足够大，精氩含氮却仍居高不下，同时，PV1730开度不大甚至全关，精氩塔内压力较低时，提高PIC1742压力5kpa，会使精氩含氮明显下降，提高PIC1742压力10—15kpa，精氩通常会很快合格。而此时若不采取这一措施，可能在2～3小时以后，精氩仍不会合格。当提高PIC1742压力时，精氩塔塔内阻力会有所下降，压力会逐渐升高，直至PV1730阀门开大，PIC1730压力维持在其设定值附近，塔内工况才会稳定。 Ⅵ、操作时应避免的误区 需要指出的是，精氩含氮会在PV1730阀门开大前下降，因为此时虽然塔内的氮没能放掉，但由于塔内回流比的减小，氮已从液相中大量的分离出来，跑到气相中，气相中的含氮会上升，液相中的含氮会下降。因此,PV1730的开大不是精氩含氮下降的直接诱因，当PIC1730的压力高于其设定值时，PV1730自然会开大。所以，无须手动开大。 需要注意的是，PIC1742的调节速度不要太快，因为调整PIC1742的压力相当于改变精氩塔冷凝器的负荷，调整过快，会造成精氩塔的工况大幅波动。 以上只是笔者的一家之谈，只作抛砖引玉，希望大家指正批评，共同探讨。 附图1：