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氧气纯度低原因分析

热度 2已有 3132 次阅读2012-3-6 23:06 |个人分类:资料| 氧气

影响氧纯度的主要原因有：

1、氧取出量的影响根据空分装置的物料衡算，如果氮纯度不变，当氧取出量过大时，氧纯度会降低；反之亦然。这是由于氧取出量过大，使得参加上塔精馏的上升蒸气量减少，从而改变了回流比（过大），造成液体馏份中过多的氮组分回流到上塔底，引起液氧纯度的降低。这时为了使氧纯度恢复到工艺范围，应将氧取出量略微减小，以期达到提高氧纯度的目的。

2、液空纯度变化对氧纯度的影响决定氧气纯度的最重要的部位是上塔的提馏段。必须注意使提馏段保持一定的回流比。提馏段的回流比，除了与氧取出量有关外，与液空纯度与数量都有很大关系。液空中含氮量过多时，液空量也增多（即下塔回流比过大），这会增加提馏段的精馏负荷，造成氧纯度下降。因此，要求回流液具有较高的含氧浓度，一般控制液空中含氧量在,范围内。对于只制取纯氧的装置，液空纯度可取在- ,范围内。

3、膨胀空气吹入上塔的影响。膨胀空气适当地送入上塔，对于挖掘上塔精馏段潜力，降低能耗，提高氧提取率是一项有效措施。但不能无限制地送入，否则会破坏精馏工况。膨胀空气送入上塔，受到两个条件的限制，一个是过热度，另一个是送入量。这两个条件又是互相关联的。一般地说，送入膨胀空气量多时，允许的过热度就小；送入量少时，允许的过热度就可以大一些。实际上，就是保证送入上塔的膨胀空气的总热量在一个不大的范围内变动。提高膨胀空气过热度，也就是提高膨胀机的机前机后温度，对于提高单位制冷量是有利的，因此制取相同的冷量，膨胀量可以减少，送入上塔的膨胀空气也可以减少，从这一方面看，对上塔精馏段和提馏段回流比的减小都会影响小一些，这是有利的；但过热度的提高，又会造成送入上塔的膨胀空气把更多的回流液汽化上升，又会使两段的回流比都减小，这又是不利的。所以，应当从送入量和过热度对回流比的综合影响来确定膨胀空气的吹入量。实际上，在制取同样冷量的条件下，提高过热度、减少膨胀量对上塔回流比的影响，要小于低过热度、大膨胀量的情况。因此，目前趋向于采用较高过热度的办法。对中型设备，在过热度为时，送入量可达总加工空气的。目前，已出现了膨胀空气量只占总加工空气量的极式空分设备，它就是利用尽可能高的过热度来提高膨胀机的绝热焓降，减少膨胀量，提高氧的提取率。这种流程中膨胀机后温度高达，膨胀后空气经过冷器后再送入上塔，这时的温度为左右，过热度高达左右。采用抽氮膨胀的制冷循环，由于膨胀后氮气不送入上塔，因此，从精馏的角度讲，对过热度便没有限制了，唯一的限制只来自换热器的工作情况。

4、主冷凝蒸发器中液氧液面高低的影响冷凝蒸发器液位的稳定是精馏工况稳定的标志之一。当液位有上升趋势时，说明上塔内气液比暂时发生了变化，回流液大于冷凝蒸发器的蒸发量，回流入冷凝蒸发器的液体含氮量增加，液氧纯度下降。当冷凝蒸发器液位下降时，氧纯度一般不变化或呈现提高的趋势。上面讲的都是由于暂时的因素（如液空、液氮节流阀开关过猛等）造成的液位变化。如果液位持续保持过高或过低的状态，那就说明装置的冷量不平衡了：冷量过剩，液位过高；冷量不足，液位下降。液氧液位过高或过低都会降低冷凝蒸发器的传热效果，造成上塔内上升蒸气的减少。

5、加工空气量波动的影响加工空气量波动也会影响氧纯度。因此，压缩机的气量与压力应尽量保持平稳。当发生较大波动时，应注意检测氧纯度变化情况，并将压缩机调整好。当多台设备同时生产，压缩空气管路采取并联供气的情况下，应将各台空分的切换时间错开，以免造成压力和流量的较大波动。