分子篩系統(tǒng)培訓(xùn)課件講解

分子篩吸附器培訓(xùn)課件新鋼氣體廠唐劍2010年11月分子篩吸附器培訓(xùn)課件新鋼氣體廠培訓(xùn)內(nèi)容

1、吸附原理及常用吸附劑2、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)3、吸附器工作流程4、分子篩吸附器操作運行管理5、分子篩吸附器常見故障6、分子篩吸附器事故案例分析培訓(xùn)內(nèi)容1、吸附原理及常用吸附劑一、吸附原理及常用吸附劑

1吸附原理吸附作用又稱吸著作用,是兩相交界面上物質(zhì)分子濃度自動發(fā)生變化的自然現(xiàn)象。研究表明,吸附現(xiàn)象不僅發(fā)生在固—氣交界面上,在液—氣界面、固—液界面上同樣也會發(fā)生。吸附體系由吸附劑和吸附質(zhì)組成,我們將具有一定吸附能力的材料稱為吸附劑,將被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。在空分制氧設(shè)備的吸附器中,常用吸附劑有硅膠、活性氧化鋁、惰性氧化鋁和分子篩。一、吸附原理及常用吸附劑

1吸附原理一、吸附原理及常用吸附劑

1.1吸附作用的特點

吸附劑與吸附質(zhì)一旦接觸便會自發(fā)的產(chǎn)生吸附現(xiàn)象,這是吸附作用的一個重要特點。

按照熱力學(xué)定律,在自然界中凡是能降低自身能量的作用都是可以自發(fā)進行的。例如水從高處流向低處,熱從高溫端傳到低溫端,都是自動進行的,因為其結(jié)果都使自身原先所具有的能量得到降低。吸附劑表面吸附其它介質(zhì)的分子,這個過程的結(jié)果是降低了吸附劑自身原先所擁有的“表面自由能”,所以吸附作用能自發(fā)進行。在壓縮空氣干燥器中,水蒸氣被吸附的過程是不需外界提供任何能量的自發(fā)過程。一、吸附原理及常用吸附劑

1.1吸附作用的特點一、吸附原理及常用吸附劑

1.2物理吸附與化學(xué)吸附按照吸附劑表面與吸附質(zhì)分子間作用力的不同,吸附可分為物理吸附及化學(xué)吸附兩種。對于物理吸附,吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間力(也稱“范得華”力)相互吸引發(fā)生吸附現(xiàn)象。在化學(xué)吸附中,被吸附的分子與吸附劑表面的原子發(fā)生化學(xué)作用,在吸附劑和吸附質(zhì)之間會發(fā)生電子轉(zhuǎn)移、原子重排或化學(xué)鍵的破壞與生成等現(xiàn)象。在我們研究的壓縮空氣吸附干燥范圍內(nèi)發(fā)生的是物理吸附。物理吸附有下列特點:一、吸附原理及常用吸附劑

1.2物理吸附與化學(xué)吸附一、吸附原理及常用吸附劑(1)吸附作用力小,被吸附的氣體分子比較容易重返氣相—即比較容易“脫附”(又稱“解吸”);(2)一般說來,物理吸附的過程是可逆的,幾乎不需要活化能(即使需要也很小),吸附和脫附的速度都很快,即可認(rèn)為,吸附劑與吸附質(zhì)一經(jīng)接觸,立即發(fā)生吸附作用;(3)所有的吸附過程都是放熱反應(yīng),物理吸附放出的“吸附熱”比化學(xué)吸附要少得多,其熱量接近吸附質(zhì)液體狀態(tài)下的汽化熱或氣體狀態(tài)時的冷凝熱;(4)物理吸附?jīng)]有選擇性,即任何固體都可以吸附任何氣體,僅在于吸附量的不同而已(吸附量太小的吸附作用沒有實際應(yīng)用價值);(5)物理吸附與凝聚有關(guān),因此必然只有在低于被吸附物質(zhì)的沸點時才能進行。一、吸附原理及常用吸附劑(1)吸附作用力小,被吸附的氣體一、吸附原理及常用吸附劑1.3吸附量吸附量分靜吸附量(平衡吸附量)與動吸附量兩種。靜吸附量是指當(dāng)吸附劑與被吸附的氣體(吸附質(zhì))達(dá)到充分平衡后(即單位時間里吸附速度與脫附速度相等時),單位質(zhì)量吸附劑所吸附氣體的數(shù)量,單位:mol/g(或g/g)。動吸附量是指當(dāng)兩元(兩種氣體組分)或兩元以上混合氣體通過吸附劑床層時,被吸附氣體在吸附塔出口端達(dá)到脫除精度時,塔內(nèi)吸附劑吸附被吸附氣體量的平均值。在吸附干燥器中,壓縮空氣可視為干空氣與水蒸氣的兩元混合物,當(dāng)干燥器出口端空氣達(dá)到預(yù)定的“露點”值時,所吸附的水蒸氣量占塔內(nèi)充填的吸附劑重量的百分比定義為吸附劑的動吸附量。動吸附量是吸附干燥器設(shè)計中重要的基本參數(shù),它直接關(guān)系到干燥器的幾何體量和壓縮空氣成品氣的露點。一、吸附原理及常用吸附劑1.3吸附量一、吸附原理及常用吸附劑1.4吸附熱吸附劑和氣體或液體混合物相接觸時,伴隨吸附過程所產(chǎn)生的熱效應(yīng)稱為“吸附熱”,它是表征吸附現(xiàn)象的特征參數(shù)之一。對絕大多數(shù)吸附體系來說,吸附過程是放熱過程,而脫附過程則是吸熱過程。吸附熱可以比較準(zhǔn)確地表示吸附劑的活性及吸附能力的強弱,在吸附劑選擇、吸附設(shè)備能量衡算及吸附過程的控制方面都很有幫助。物理吸附的吸附熱一般接近其吸附質(zhì)的液化熱(此外還含有潤濕熱,但量很小)。它首先由吸附質(zhì)的性質(zhì)決定,其次受吸附劑的性狀的影響。一、吸附原理及常用吸附劑1.4吸附熱一、吸附原理及常用吸附劑2、吸附劑：空分生產(chǎn)中常用吸附劑有：硅膠、活性氧化鋁、惰性氧化鋁和分子篩。硅膠常用于空分流程中的液空吸附器和液氧吸附器中，在我廠1000、3350、3200制氧機流程中使用，而在4500、10000、16000制氧機流程中，因流程配置不同，現(xiàn)已不需要使用?，F(xiàn)重點介紹活性氧化鋁、惰性氧化鋁和分子篩等常見吸附劑。一、吸附原理及常用吸附劑2、吸附劑：空分生產(chǎn)中常用吸附劑有：一、吸附原理及常用吸附劑

13X-APG1/16條形分子篩

13X球形分子篩

是指鈉X型晶體結(jié)構(gòu)的鈉型，能吸附臨界直徑10A的分子，化學(xué)式為

Na2O＊Al2O3＊（2.8±0.2）SiO2＊（6-7）H2O

主要用途

空分裝置原料的凈化；

凡可吸附于3A、4A、5A型分子篩上的分子，都能吸附13X型；

可吸附臨界直徑較大的分子，如某些芳烴和支鏈烴；

深度吸附H2O和CO2，以及部分碳?xì)浠衔铩?/p>

主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表一5A分子篩在此不作詳細(xì)介紹一、吸附原理及常用吸附劑13X-APG1/16條形分子篩一、吸附原理及常用吸附劑13X分子篩主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表一

指標(biāo)項目單位產(chǎn)品規(guī)格型號及標(biāo)準(zhǔn)

球狀(8×12目4×8目)條狀(1/16"1/8")

直徑(D)mm1.6-2.53月5日5月8日1.63.2

粒度≥%9898989292堆積密度≥g/ml67.00%0.660.640.620.61磨耗率≤%wt0.10.10.10.20.2抗壓強度≥N40801003070吸附CO2量≤mg/g180180180180180靜態(tài)水吸附≥mg/g265265265265265包裝含水量≤%wt11111一、吸附原理及常用吸附劑13X分子篩主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表一

一、吸附原理及常用吸附劑吸附劑在不同溫度下對水分的靜吸附容量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

溫度/℃255075100125150250吸附劑13X型分子篩22%21%18.5%15%9%6%

3.5%活性氧化鋁10%6%2.5%2%<1%0注:以上為水蒸氣分壓力011kPa的實驗數(shù)據(jù)。一、吸附原理及常用吸附劑吸附劑在不同溫度下對水分的靜吸附容量一、吸附原理及常用吸附劑常溫下不同吸附劑的干燥效能吸附劑干燥氣體的露點/℃

完全再生時不完全再生時活性氧化鋁-70-4013X型分子篩-90-60一、吸附原理及常用吸附劑常溫下不同吸附劑的干燥效能一、吸附原理及常用吸附劑不同再生溫度下的再生效果比較再生溫度/℃200170150120冷吹峰值溫度/℃16013010080二氧化碳和水分解吸情況效果最佳均能解吸基本解吸部分殘留

1%～2%一、吸附原理及常用吸附劑不同再生溫度下的再生效果比較一、吸附原理及常用吸附劑活性氧化鋁是一種具有多孔性高分散度的固體物料，有很大的比表面積，既有良好的吸附性能，又有良好的耐壓、耐磨損和耐熱性能，具有抗壓強度高、磨耗率低、不粉化、不爆裂等特點。其抗冷、熱的突變性也很強。在空氣飽和含水量高時有較好的吸水性，而且與分子篩等高度的床層下，阻力也更低。分子式：AL2O3活性氧化鋁主要作用去除空氣中的水分，并且強度大，不易破碎。

活性氧化鋁價格相對低一些，所以一般在處理空氣溫度較高的情況下（~15-20℃左右），其空氣中飽和含水量較大時，在下層設(shè)置活性氧化鋁，利用它對空氣進行初步干燥，更經(jīng)濟，節(jié)能。所以現(xiàn)在大中型空分中選擇雙層床吸附器較為普遍。一、吸附原理及常用吸附劑活性氧化鋁是一種具有多孔性高分散一、吸附原理及常用吸附劑惰性氧化鋁瓷球具有強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特性，它耐高溫、高壓、不易被酸、堿腐蝕。通常用于化工行業(yè)裝置反應(yīng)器內(nèi)催化劑的支撐劑及覆蓋劑。在空分應(yīng)用中，惰性氧化鋁起著支撐吸附劑和對氣流均勻分配的作用，其本身不具備吸附功能。惰性氧化鋁瓷球一、吸附原理及常用吸附劑惰性氧化鋁瓷球具有強度高、惰性氧化鋁二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式雙層徑向流吸附器示意圖

二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式雙層徑向流吸附器示意圖二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式徑向流吸附器：它的氣流徑向穿過吸附層，直立式放置。比臥式吸附器，在較大型空分上節(jié)約用地。但它多層吸附劑同心度要求高，制造成本高。并且進入維修不便。受運輸?shù)挠绊?，直徑也不能過大，所以吸附周期大多設(shè)置在~3小時，在相同的空分等級上，吸附劑的用量與臥式吸附器4小時的工作時間的用量差不多。二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式徑向流吸附器：它的氣流二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式軸向氣流吸附器：氣流均布較容易，但氣流面積受圓筒直徑的限制，只能用在10000

空分設(shè)備下。直徑過大，運輸上存在一定的困難。二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式軸向氣流吸附器：二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)臥式雙層床吸附二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)臥二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)

臥式雙層床吸附器在目前應(yīng)用較普遍，但由于操作不當(dāng)常引起沖床事故，造成兩種吸附劑混床，吸附劑無法分離，造成空分設(shè)備停車。這種故障給大中型設(shè)備帶來很大的損失。為此，杭氧股份公司開發(fā)出一種新型剛性結(jié)構(gòu)分隔板，代替原來用單層絲網(wǎng)來隔離兩種吸附劑的方案，有效地解決了可能發(fā)生的混床問題。了解10000和16000分子篩結(jié)構(gòu)（查找相關(guān)圖紙）二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)臥式雙層床吸附器在目前應(yīng)用較普二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)

立式徑向流吸附器，它的氣流徑向穿過吸附層，直立式放置。比臥式吸附器，在較大型空分上節(jié)約用地。但它多層吸附劑同心度要求高，制造成本高。并且進入維修不便。受運輸?shù)挠绊?，直徑也不能過大，所以吸附周期大多設(shè)置在~3小時，在相同的空分等級上，吸附劑的用量與臥式吸附器4小時的工作時間的用量差不多。2~3萬空分設(shè)備兩種結(jié)構(gòu)的實際運行參數(shù)的比較:結(jié)構(gòu)處理空氣空氣工作13x分子篩氧化鋁污氮氣再生平均類型量Nm3/h溫度℃周期(h)用量（噸）用（噸）用量Nm3/h電耗kW臥式吸附器147000174563228000575立式徑向流吸附器142000102.5432127500630臥式吸附器112000174413121000473立式徑向流吸附器113000173363727500526注：以上數(shù)據(jù)采集正在運行產(chǎn)品。二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式徑向流吸附器，它的三、分子篩吸附器的工作流程2、仿真式分子篩閥門動作圖

我們通過對分子篩吸附系統(tǒng)工作流程演示及仿真式分子篩閥門動作圖加深了解.1、分子篩工作流程演示三、分子篩吸附器的工作流程2、仿真式分子篩閥門動作圖三、分子篩吸附器的工作流程三、分子篩吸附器的工作流程三、分子篩吸附器的工作流程工藝原理：1、分子篩純化系統(tǒng)一般由吸附器、再生加熱設(shè)備以及閥門、管路、儀電控等組成。吸附器內(nèi)填裝分子篩、活性氧化鋁等吸附劑對空氣中的二氧化碳、水分、及一些碳?xì)浠衔镞M行吸附去除。分子篩純化系統(tǒng)的吸附器一般采用兩臺吸附器切換使用。待一臺吸附飽和后，將另一臺再生好的吸附器投入使用。三、分子篩吸附器的工作流程工藝原理：三、分子篩吸附器的工作流程2、吸附飽和后的吸附劑就失去了繼續(xù)吸附的能力，應(yīng)當(dāng)進行再生后才能使用。再生過程是吸附的逆過程—解吸，即把所吸附的水分、二氧化碳、乙炔等一些碳?xì)浠衔锿ㄟ^污氮氣帶走，然后再繼續(xù)使用。再生一般分四步進行：1.降壓；2.加溫；3.吹冷；4.升壓。三、分子篩吸附器的工作流程2、吸附飽和后的吸附劑就失去了繼續(xù)三、分子篩吸附器的工作流程3、再生降壓過程即將吸附飽和的這臺吸附器的內(nèi)部壓力降到再生氣的壓力。加溫過程一般采用低壓高溫、干燥的污氮氣對吸附劑進行加溫解吸，內(nèi)部吸附的雜質(zhì)被帶走。吹冷過程是用常溫、干燥的污氮氣對吸附劑進行吹冷，直到內(nèi)部吸附劑的溫度冷卻下來。升壓是將另一臺正在工作的吸附器中的空氣置換入再生好的吸附器內(nèi)，用以升高壓力，升壓后該臺吸附器即可投入使用。三、分子篩吸附器的工作流程3、再生降壓過程即將吸附飽和的這臺三、分子篩吸附器的工作流程4、吸附器內(nèi)裝入一定床層高度的吸附劑，在一定的壓力和溫度下進行吸附。吸附劑有分子篩、活性氧化鋁。一般把僅使用分子篩吸附的叫單層床吸附器。而把使用分子篩、氧化鋁兩種吸附劑的吸附器叫雙層床吸附器?？辗稚系姆肿雍Y目前使用較多的是13X-APG型分子篩。利用其顆粒內(nèi)部多孔性，以及對極性分子具有較強的親和力，有選擇地吸附二氧化碳、水分、及一些碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)，使空氣得到純化。三、分子篩吸附器的工作流程4、吸附器內(nèi)裝入一定床層高度的吸附三、分子篩吸附器的工作流程5、由于空氣中的有害物質(zhì)，如二氧化硫、氯化氫、氯和一氧化氮等，也會被分子篩吸附，在被吸附后又遇到水分的情況下，會與分子篩起反應(yīng)，而使分子篩內(nèi)部晶格遭到破壞，從而影響分子篩的使用壽命。故大中型空分設(shè)備在分子篩純化系統(tǒng)前設(shè)置空氣預(yù)冷系統(tǒng)，對空氣中的酸性組分、氨氣等進行洗滌凈化，并對空氣進行降溫，有利于提高分子篩的使用壽命和吸附容量。三、分子篩吸附器的工作流程5、由于空氣中的有害物質(zhì)，如二氧化三、分子篩吸附器的工作流程6、活性氧化鋁具有抗壓強度高、磨耗率低、不粉化、不爆裂等特點。其抗冷、熱的突變性也很強。在空氣飽和含水量高時有較好的吸水性，而且與分子篩等高度的床層下，阻力也更低。活性氧化鋁價格相對低一些，所以一般在處理空氣溫度較高的情況下（~15-20℃左右），其空氣中飽和含水量較大時，在下層設(shè)置活性氧化鋁，利用它對空氣進行初步干燥，更經(jīng)濟，節(jié)能。所以現(xiàn)在大中型空分中選擇雙層床吸附器較為普遍。三、分子篩吸附器的工作流程6、活性氧化鋁具有抗壓強度高、磨耗三、分子篩吸附器的工作流程7、電加熱器內(nèi)主要組件是電加熱管。形式有：直管式、U形管、U形管帶翅片式，PTC管等。直管式電熱元件檢修方便。在大功率的電加熱器上應(yīng)用較普遍。由于電加熱器的接線端子由于接線的需要，總暴露在大氣中。為防止潮氣的進入，如有備用電加熱器，必須時常切換使用，以免電加熱管絕緣電阻下降而無法使用。三、分子篩吸附器的工作流程7、電加熱器內(nèi)主要組件是電加熱管。三、分子篩吸附器的工作流程電加熱管電加熱器接線端子分子篩電加熱器三、分子篩吸附器的工作流程電加熱管電加熱器接線端子分子篩電加四、分子篩吸附器的操作運行管理

初次起動分子篩純化系統(tǒng)的步驟及注意事項

1.1

初次起動分子篩純化系統(tǒng)的步驟：（1）切換程序的運行（用手動）（2）檢查、調(diào)節(jié)、確定各控制閥門閥位正常（3）斷續(xù)開閉V1253檢查空氣中是否夾帶有游離水，若有水應(yīng)多吹除幾次，直到無游離水為止，以后定期吹除游離水。（4）手動打開V1203（V1204），開V1253，緩慢打開V1231（V1232）后，緩慢關(guān)閉V1253，亦可保持V1253微開。緩慢向分子篩吸附器充氣至壓力與預(yù)冷系統(tǒng)空冷塔出口空氣壓力平衡后，保持壓力穩(wěn)定。手動打開V1201（V1202），關(guān)V1231（V1232）。（5）手動打開未工作的分子篩吸附器再生流路閥門V1205（V1206）、V1207（V1208）和V1221（V1222）、V1233（V1234）。（6）微開空氣旁通污氮閥，嚴(yán)格控制其后壓力小于0.08MPa，慢慢加大閥的開度使再生流量指示大于工藝再生流量。（7）導(dǎo)入再生氣后向電加熱器送電。（8）接通切換程序，通過設(shè)定V1209的開度曲線調(diào)整均壓時間、通過V1225和V1226的開度調(diào)整泄壓時間。（9）分子篩吸附器的起動（包括吸附和再生），至少正常運行一個周期后，才能向分餾塔送氣。

四、分子篩吸附器的操作運行管理

初次起動分子篩純化系統(tǒng)的步驟四、分子篩吸附器的操作運行管理1.2

注意事項（1）在向后面流路倒氣時，要緩慢，并及時關(guān)空壓機放空閥，保持壓力穩(wěn)定。（2）一定要導(dǎo)入再生氣后才能向電加熱器送電。

1.3

純化系統(tǒng)的調(diào)整（1）再生氣量的調(diào)整：緩慢打開空氣旁通污氮閥，逐漸加大再生氣量，調(diào)整至設(shè)計流量值,此時應(yīng)注意再生流量計由于是初次使用，不應(yīng)太教條地堅持以流量指示為準(zhǔn)。應(yīng)參考電加熱器后的溫度指示。電加熱器試送電，注意觀察溫度上升情況，并調(diào)整氣量。（2）轉(zhuǎn)入冷吹的界限電加熱器的出口設(shè)定值為175°C，分子篩再生溫度最少160°C。一般地，保證分子篩出口溫度大于100°C，就可以轉(zhuǎn)入冷吹。在沒有中間意外中斷的前提下，加溫過程約需84分鐘，如果出口溫度達(dá)不到，可適當(dāng)延長時間。175°C的溫度考慮了系統(tǒng)管件的高溫強度和耐高溫的性能。不應(yīng)任意提高。（3）冷吹加熱完成后，停止電加熱器的工作，冷吹開始進行。冷吹結(jié)束的標(biāo)志為分子篩再生氣出口溫度與再生氣進口溫差<5°C，或末期持續(xù)10分鐘下降不到一度。（4）充泄壓過程充壓按預(yù)先設(shè)定的爬坡速度和保持時間，注意觀察，以便調(diào)整這些參數(shù)使切換過程在規(guī)定時間內(nèi)完成，并且對系統(tǒng)的沖擊盡可能小。泄壓速度按照預(yù)先設(shè)定的時間，通過調(diào)整V1225，V1226的開度，控制時間在9分鐘內(nèi)完成，太快太慢都不好。四、分子篩吸附器的操作運行管理1.2

注意事項四、分子篩吸附器的操作運行管理2.

正常運行中純化系統(tǒng)的管理：當(dāng)空分裝置正常運行時，切換程序步入自動。此時操作人員應(yīng)該注意:（1）分子篩吸附器在運行時，要定期監(jiān)視分子篩溫度曲線和出口二氧化碳的含量，以判斷吸附器的工作是否正（2）要密切監(jiān)視吸附器的切換程序、切換壓差是否正常。如遇故障，要及時處理。

（3）要密切注意冷凍機的運行是否正常。如遇短期故障，造成空氣出口溫度升高時，應(yīng)及時縮短吸附器的切換周期，并及時排除故障。（4）空壓機升壓時，應(yīng)緩慢進行，防止空氣氣速過大。向低溫系統(tǒng)充氣，或系統(tǒng)增加負(fù)荷（啟動膨脹機、開節(jié)流閥等）時，要緩慢進行，防止系統(tǒng)壓力波動。（5）空分設(shè)備停車時，應(yīng)立即關(guān)閉吸附器后空氣總閥和純化系統(tǒng)各切換閥，以免再啟動時氣流速度過大而沖擊分子篩床層。四、分子篩吸附器的操作運行管理2.

正常運行中純化系統(tǒng)的管四、分子篩吸附器的操作運行管理對分子篩吸附器的管理，一個重要的方面是對“切換控制系統(tǒng)”的管理。每小時需對純化器檢查一次，看再生和冷卻期間有否達(dá)到規(guī)定的溫度，切換時間是否符合規(guī)定，如有異常，應(yīng)進行調(diào)整。吸附器使用二年后，要測定分子篩顆粒破碎情況。必要時，要全部取出過篩，除去微粒，一定要仔細(xì)地吹刷過篩，以清除沉積在上面的微粒和粉末。要按規(guī)定加添或更換分子篩，不得選用未經(jīng)鑒定的分子篩，并且要確保吸附層達(dá)到規(guī)定厚度。四、分子篩吸附器的操作運行管理對分子篩吸附器的管理，一個重要四、分子篩吸附器的操作運行管理電加熱再生的安全操作管理：（1）注意吸附器再生過程中的加熱和冷吹的溫度曲線變化。再生時盡量杜絕再生熱源不足或氣量不足等問題。（2）注意吸附器再生時的壓力變化。壓力升高說明吸附器阻力增大或吸附器的進出口閥沒關(guān)嚴(yán)，應(yīng)查明原因。（3）注意加熱時間的變化。加熱時間的延長應(yīng)查明是熱源問題還是吸附器的負(fù)荷增大的影響。（4）

在使用電加熱器時注意加熱介質(zhì)流量不能小于工藝流量要求，否則將會發(fā)生燒毀事故。在冷吹時要注意檢查是否已斷開電源，防止燒壞電加熱元件。四、分子篩吸附器的操作運行管理電加熱再生的安全操作管理：四、分子篩吸附器的操作運行管理

分子篩吸附器操作要點：(1)冷卻水溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在≤10℃,從而保證進分子篩吸附器的空氣溫度滿足設(shè)計工況要求,保證吸附效果。(2)凈化后空氣中的二氧化碳含量應(yīng)低于1ppm(在線自動分析儀),并保證儀器的完好。(3)隨時監(jiān)視分子篩吸附器各工作曲線,保證其平穩(wěn)、規(guī)則,特別要注意再生曲線和加熱溫度的監(jiān)視,以保證再生效果。(4)停車后再啟動時,空氣進入分子篩吸附器的再生閥以及空氣進入冷箱閥門的開關(guān)調(diào)整均須緩慢進行,以防分子篩床層受到?jīng)_擊,造成分子篩破碎、失效。(5)計劃停車時最好安排在其中1組分子篩吸附器加熱、冷吹完畢后進行,以保證任何時間都不影響分子篩的使用和再生。四、分子篩吸附器的操作運行管理分子篩吸附器操作要點：四、分子篩吸附器的操作運行管理

分子篩吸附器穩(wěn)定運行的條件：

(1)優(yōu)化操作,優(yōu)化運行優(yōu)化系統(tǒng)操作,優(yōu)化運行是分子篩純化器長周期穩(wěn)定運行的保證。現(xiàn)在設(shè)備越來越先進,設(shè)備的運行愈趨穩(wěn)定,自動化程度有了很大的提高,但國內(nèi)有些閥門、設(shè)備的性能使系統(tǒng)的操作難以達(dá)到高度自動化。因此,要提高操作水平,不僅發(fā)現(xiàn)問題要及時,判斷要準(zhǔn)確,處理問題也要有很強的快速反應(yīng)能力。四、分子篩吸附器的操作運行管理分子篩吸附器穩(wěn)定運行的條件：四、分子篩吸附器的操作運行管理

分子篩吸附器穩(wěn)定運行的條件：(2)現(xiàn)在分子篩的切換不再使用手動操作,而采用程控器自動切換,但程控器時常出錯,原因是有的程序運行不下去,有的是閥門不到位而重復(fù)加熱某個分子篩等。在檢查程控器之前應(yīng)先將自動切換到手動,這時就需要操作人員非常嫻熟地操作,既要膽大又要細(xì)心,在切換時密切注意閥門操作后的反饋信號,做到及時調(diào)整。四、分子篩吸附器的操作運行管理分子篩吸附器穩(wěn)定運行的條件：四、分子篩吸附器的操作運行管理(3)密切注意分子篩吸附/再生情況大型空分分子篩凈化流程有其獨特的優(yōu)點,但在操作中必須密切注意吸附/再生情況,制定出一整套關(guān)于分子篩運行的措施。在大修后開車前,對分子篩程序進行嚴(yán)格檢查確認(rèn),保證空分裝置長周期穩(wěn)定運行。當(dāng)純化器加熱再生不徹底時,其工況的惡性循環(huán)會使熱交換器下部出現(xiàn)阻力劇增,有時24h會增加0.12MPa,甚至更大。這時空分設(shè)備無法正常生產(chǎn),只有排除純化器的故障及分餾塔重新加溫后才能正常生產(chǎn)。利用分子篩純化器溫度曲線狀態(tài)及與之相關(guān)的其他設(shè)備的參數(shù)變化,靈活地判斷事故發(fā)生的原因,并采取合理的方法給予解決,是保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長周期運行的有效措施。四、分子篩吸附器的操作運行管理(3)密切注意分子篩吸附/再四、分子篩吸附器的操作運行管理(4)嚴(yán)把設(shè)備檢修質(zhì)量關(guān)重點注意預(yù)冷機組,若預(yù)冷機組經(jīng)常出故障,空氣預(yù)冷后溫度升高,含水量增加,加重了分子篩去除水分的負(fù)擔(dān),導(dǎo)致分子篩吸附器帶水,影響分子篩對二氧化碳的清除,使二氧化碳含量增加,加快主換熱器阻力的形成,影響運行周期。故預(yù)冷機組要及時維護,確保其良好運行。四、分子篩吸附器的操作運行管理(4)嚴(yán)把設(shè)備檢修質(zhì)量關(guān)重四、分子篩吸附器的操作運行管理實踐表明，由于操作上的失誤而造成分子篩帶水、分子篩及床層被損壞、電加熱器被燒壞、進口溫度高而使分子篩后二氧化碳含量超標(biāo)等事件不勝枚舉。其造成的后果不可忽視。不僅延誤生產(chǎn)造成經(jīng)濟上的損失，更嚴(yán)重的可能會造成設(shè)備損壞及整個空分裝置大加溫。故分子篩的安全操作管理知識是現(xiàn)場操作員工必備的知識結(jié)構(gòu)。

四、分子篩吸附器的操作運行管理實踐表明，由于操作上的失誤而造五、分子篩吸附器運行中常見故障1、分子篩純化系統(tǒng)帶水事故分析：

帶水事故一，預(yù)冷系統(tǒng)`冷卻泵、冷凍泵循環(huán)水量太大，造成空冷塔布水器處理水量超限，即布水器液面太高淹沒氣體通道，水以氣液夾帶進入分子篩吸附器。特點：帶水快，一般幾分鐘就有大量水帶入，由于水量大使分子篩表面粉化，強度降低，分子篩微孔大量堵塞，吸附容量減小?？吭偕褵o法使分子篩吸吸附效率達(dá)出廠標(biāo)準(zhǔn)。須更換工作中的一罐分子篩。帶水事故二，循環(huán)水加藥不當(dāng)造成低溫結(jié)晶，結(jié)晶體堵塞布水器水通道、空冷塔水冷塔填等，空冷塔冷卻水流不下來，漫過空冷塔氣體管道，水逐漸以氣液夾帶進入分子篩吸附器。結(jié)果和帶水事故一基本相同帶水事故三，空冷塔下部液面計失靈（大部分出在液面計正壓管堵塞），實際液面遠(yuǎn)高于DCS上顯示液面，操作人員又沒有及時發(fā)現(xiàn)，使液面漫過空冷塔氣體管道，水逐漸以氣液夾帶進入分子篩吸附器。結(jié)果和帶水事故一基本相同。

五、分子篩吸附器運行中常見故障1、分子篩純化系統(tǒng)帶水事故分析五、分子篩吸附器運行中常見故障1、分子篩純化系統(tǒng)帶水事故分析：

帶水事故四，預(yù)冷系統(tǒng)`冷卻泵、冷凍泵啟停頻繁或冷卻水、冷凍水調(diào)節(jié)幅度太大，使空冷塔內(nèi)形成液懸。水以氣液夾帶進入分子篩吸附器。結(jié)果和帶水事故一基本相近。

帶水事故五，空冷塔上部冷凍水水量過小，布水器水道通氣使水霧化，水以霧狀進入分子篩吸附器。特點：帶水速度較慢，發(fā)現(xiàn)時一般帶水量不是太大，再生兩三個周期，分子篩吸附劑還可以使用，但分子篩吸附劑壽命已降低。

帶水事故六，預(yù)冷系統(tǒng)冷水機組出現(xiàn)故障，冷凍水溫度升高，使空冷塔出口空氣溫度升高，當(dāng)溫度大于15℃時，飽和空氣含濕量大于分子篩吸附劑處理能力，水慢慢地在分子篩吸附器聚集。結(jié)果和帶水事故五基本相同。

五、分子篩吸附器運行中常見故障1、分子篩純化系統(tǒng)帶水事故分析五、分子篩吸附器運行中常見故障1、分子篩純化系統(tǒng)帶水事故分析：帶水事故七，空壓機壓力波動大且頻繁造成空冷塔處理空氣量忽的忽小，流速也忽大忽小，空冷塔內(nèi)冷卻水受到氣流沖擊，將水帶入分子篩吸附器內(nèi)，結(jié)果和帶水事故五基本相同。帶水事故八，水冷塔下部液面計失靈（大部分出在液面計正壓管堵塞），實際液面遠(yuǎn)高于DCS上顯示液面，操作人員又沒有及時發(fā)現(xiàn)，液面漫過污氮氣進口管，水倒灌到正在再生的一罐分子篩吸附器里。特點：帶水速度較快，電加熱器溫度上不去，小于110℃。嚴(yán)重時，需要更換再生的一罐分子篩，較輕時，先排管道中的水，再再生兩三個周期，分子篩吸附劑還可以使用，但分子篩吸附劑壽命已降低。帶水事故九，空壓機停車后，忘關(guān)水冷塔補水閥，或空壓機開車前，沒關(guān)水冷塔補水閥，水冷塔液面漫污氮氣進口管，水倒灌到須再生的一罐分子篩吸附器里。結(jié)果與帶水事故八基本相同。

五、分子篩吸附器運行中常見故障1、分子篩純化系統(tǒng)帶水事故分析五、分子篩吸附器運行中常見故障分子篩純化系統(tǒng)CO2超標(biāo)事故分析：

CO2超標(biāo)事故一，分子篩帶水CO2超標(biāo)。CO2超標(biāo)事故二，惡劣環(huán)境造成CO2超標(biāo)，廠區(qū)空氣中含有大量的酸性氣體，如：硫化氫、氧化硫、氧化氮等，或總循環(huán)水成酸性導(dǎo)致進分子篩純化器的氣體成酸性，在吸附過程中分子篩吸附劑與水和酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，使分子篩吸附劑結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的改變，降低吸附容積，導(dǎo)致出分子篩氣體CO2超標(biāo)。

五、分子篩吸附器運行中常見故障分子篩純化系統(tǒng)CO2超標(biāo)事故分五、分子篩吸附器運行中常見故障分子篩純化系統(tǒng)CO2超標(biāo)事故分析：CO2超標(biāo)事故三，再生不徹底造成CO2超標(biāo)。根據(jù)實踐經(jīng)驗，13X分子篩吸附劑再生時加熱溫度控制在170℃左右，出口溫度達(dá)到85℃以上時停止加熱，進入冷吹期，冷吹峰值根據(jù)分子篩吸附器結(jié)構(gòu)的不同、分子篩吸附劑床層厚度的不同，冷吹峰值也不相同，一般控制在140℃以上為最佳。再生溫度過低時，被吸組分不能完全解吸，即分子篩吸附劑微孔內(nèi)還殘留一部分被吸附組分未被趕走，再進行吸附時，吸附容積就會降低，造成CO2超標(biāo)。

五、分子篩吸附器運行中常見故障分子篩純化系統(tǒng)CO2超標(biāo)事故分五、分子篩吸附器運行中常見故障分子篩純化系統(tǒng)CO2超標(biāo)事故分析：CO2超標(biāo)事故四，由于操作人員失誤，操作時分子篩吸附劑床層受到氣流沖擊，床層表面凸凹不平，氣體短路，吸附容積降低造成CO2超標(biāo)。

CO2超標(biāo)事故五，分子篩使用時間過長，部分分子篩吸附劑粉化，床層降低，或分子篩吸附器床層破勛，分子篩吸附劑泄漏，使吸附容積降低造成CO2超標(biāo)。

五、分子篩吸附器運行中常見故障分子篩純化系統(tǒng)CO2超標(biāo)事故分

六、分子篩吸附器事故案例分析

操作不當(dāng)使分子篩純化系統(tǒng)發(fā)生故障1、2005年冬季,按照酒鋼計劃,1#21000m3/h空分設(shè)備配合生產(chǎn)主線進行停機檢修?？辗衷O(shè)備停機后,進行疏通氧壓機冷卻器的工作。其間,發(fā)現(xiàn)空壓機放空閥法蘭處大量滲水。技術(shù)人員當(dāng)時就意識到可能是空冷塔返水。后來經(jīng)過仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)常溫水泵的進出口閥門沒有關(guān)嚴(yán),系統(tǒng)冷卻水通過水泵進入空冷塔,水位逐漸上升,進入空氣管道后經(jīng)放空閥法蘭處滲出。隨后立即打開分子篩吸附器進口處排水閥V1262進行檢查,沒有水流出。證明水沒有進入分子篩純化系統(tǒng)。如果有水進入分子篩純化系統(tǒng),則必須進行處理后才能繼續(xù)工作。后來在空分設(shè)備正常運行時,兩個分子篩吸附器的冷吹峰值分別為115℃和118℃,說明分子篩純化系統(tǒng)運行正常。

六、分子篩吸附器事故案例分析操作不當(dāng)使分子篩純化系統(tǒng)發(fā)生六、分子篩吸附器事故案例分析

2、酒鋼空分設(shè)備曾發(fā)生過因操作不當(dāng)導(dǎo)致水分進入分子篩純化系統(tǒng)的故障。36000m3/h空分設(shè)備臨時停車,操作工關(guān)閉空冷塔進出口閥門后發(fā)現(xiàn)排水閥V1262處流出大量水。檢查發(fā)現(xiàn),由于空冷塔回水閥V1164沒有完全關(guān)閉,加之止回閥V1165存在故障,導(dǎo)致有壓回水經(jīng)回水管道進入空冷塔,最后水位上升,導(dǎo)致水進入分子篩純化系統(tǒng)。在開車過程中,用兩個運行周期的時間將分子篩徹底加溫,使其冷吹峰值達(dá)到85℃以上后,才投用分子篩純化系統(tǒng)。六、分子篩吸附器事故案例分析

2、酒鋼空分設(shè)備曾發(fā)生過因操作六、分子篩吸附器事故案例分析

3、2006年7月13日,1#21000m3/h空分設(shè)備1#分子篩吸附器進入加熱階段,2#電加熱器正常啟動,溫度上升至170℃,而3#電加熱器由于故障未啟動(1#電加熱器備用),也無任何報警,操作工也未能及時發(fā)現(xiàn),致使1#分子篩吸附器內(nèi)分子篩再生不徹底,冷吹峰值未達(dá)標(biāo)。故障發(fā)生后,迅速采取相應(yīng)措施:①縮短2#分子篩吸附器內(nèi)分子篩的加熱及冷吹時間,減少1#分子篩吸附器的運行時間;②提高電加熱器出口溫度,將原設(shè)計出口溫度170℃提高到190℃,使2#分子篩吸附器內(nèi)分子篩能夠快速再生,盡早投入使用,縮短1#分子篩吸附器的運行時間;③啟動冷凍機,降低空氣出空冷塔溫度,減少空氣飽和水含量。在操作過程中,嚴(yán)密監(jiān)視分子篩吸附器進出口溫差,通過溫差判斷分子篩純化系統(tǒng)工作情況。通過采取以上措施,1#分子篩吸附器使用一周期后,冷吹峰值達(dá)到130℃,出分子篩吸附器空氣中二氧化碳含量為0.44ppm,沒有增加,分子篩純化系統(tǒng)壓差無變化。六、分子篩吸附器事故案例分析

3、2006年7月13日六、分子篩吸附器事故案例分析

2007年6月25日,當(dāng)班操作工發(fā)現(xiàn)2#分子篩吸附器無冷吹峰值,立即聯(lián)系自動化技術(shù)人員對相關(guān)系統(tǒng)進行檢查。經(jīng)過檢查,確認(rèn)溫度等顯示正常。對V1212閥也進行了檢查,發(fā)現(xiàn)本應(yīng)處于打開狀態(tài)的V1212閥此時卻關(guān)閉。按照正常運行程序,分子篩純化系統(tǒng)各控制時序運行切換有兩個條件:①設(shè)定時間到位;②閥門動作到位。只有以上兩個條件同時滿足,程序才能繼續(xù)運行切換到下一個過程,否則程序?qū)⒆詣訒和２㈤_始報警。從現(xiàn)場情況分析,程序一直能自動運行。由此判斷,在分子篩純化系統(tǒng)控制時序到達(dá)加熱狀態(tài)時,V1212閥正常打開,程序繼續(xù)運行。但在后來的過程中,V1212閥的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,導(dǎo)致閥門關(guān)閉,致使2#分子篩吸附器內(nèi)分子篩未能正?；罨偕ｋS即要求自動化技術(shù)人員立即對V1212閥控制系統(tǒng)進行處理;并且安排空分設(shè)備臨時停車,對分子篩進行活化后再投入使用。六、分子篩吸附器事故案例分析

2007年6月25日,六、分子篩吸附器事故案例分析

空冷塔就地液位計冬天凍堵導(dǎo)致分子篩吸附器進水這種故障往往發(fā)生在空分設(shè)備試車過程中。冬季試車時,中國西北地區(qū)的室外溫度一般在-20℃左右,凌晨最低氣溫可達(dá)到-30℃左右,這對空分設(shè)備空氣預(yù)冷系統(tǒng)以及室外儀控設(shè)備的運行是嚴(yán)峻考驗。按照設(shè)計慣例,為適應(yīng)北方的氣候條件,一般將空氣預(yù)冷系統(tǒng)的空冷塔、水冷塔和水泵等放置在室內(nèi),并采取保溫措施。六、分子篩吸附器事故案例分析空冷塔就地液位計冬天凍堵導(dǎo)致分六、分子篩吸附器事故案例分析1、某公司在冬季進行空分設(shè)備試車時,由于沒有考慮到外界環(huán)境低溫對設(shè)備運行的不利影響,對可能導(dǎo)致的后果考慮不足,采取的保溫措施不得當(dāng),致使空冷塔就地液位計凍堵,同時造成中控室DCS控制系統(tǒng)無法正常顯示空冷塔液位。試車人員對由此可能造成故障的嚴(yán)重性估計不足,未采取有效防范措施,致使空冷塔液位無法正?？刂?液位上升到空氣入口處,汽液互相摻混,空冷塔頂部汽液分離器無法將全部液體分離,致使空氣夾帶大量水氣進入分子篩純化系統(tǒng),發(fā)生分子篩吸附器進水故障。故障發(fā)生后,先恢復(fù)被凍堵的液位計以及取樣管,并逐一檢查了其他水系統(tǒng)測量以及控制系統(tǒng)一次取樣點,采取了保溫措施,然后對分子篩純化系統(tǒng)進行了加溫處理。之后空分設(shè)備恢復(fù)正常運行。六、分子篩吸附器事故案例分析1、某公司在冬季進行空分設(shè)備試車六、分子篩吸附器事故案例分析

空氣壓力波動造成分子篩純化系統(tǒng)進水某公司在空分設(shè)備吹掃和試車過程中,發(fā)生了兩起分子篩純化系統(tǒng)進水故障,在分子篩純化系統(tǒng)空氣進口的疏水閥處有大量水噴出。經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)是由于空分系統(tǒng)操作壓力變化的幅度過大,在設(shè)備冷卻過程中氣流分配不合理,對管道吹除閥操作過快、過急,使空氣預(yù)冷系統(tǒng)壓力大幅度波動,空氣流夾帶大量水流向分子篩純化系統(tǒng)。加之在吹掃作業(yè)中不斷調(diào)整分子篩純化系統(tǒng)的出口閥開度,導(dǎo)致空壓機后和空氣預(yù)冷系統(tǒng)壓力變化幅度大,而且未及時監(jiān)視和控制空氣預(yù)冷系統(tǒng)空氣壓力,使冷卻水竄入分子篩純化系統(tǒng)。同時,試車過程中空氣預(yù)冷系統(tǒng)停車聯(lián)鎖未投入運行,空分設(shè)備不能在出現(xiàn)異常情況時自動聯(lián)鎖停車也是故障發(fā)生的原因之一。故障發(fā)生后,將電加熱器出口溫度設(shè)定值由180℃提高到220℃,并延長分子篩吸附器的加溫和冷吹時間。調(diào)整后空分設(shè)備恢復(fù)正常運行。六、分子篩吸附器事故案例分析空氣壓力波動造成分子篩純化系統(tǒng)六、分子篩吸附器事故案例分析

分子篩床層不平整導(dǎo)致冷吹溫度峰值不正常在瀏覽分子篩吸附器溫度曲線的趨勢圖時,發(fā)現(xiàn)正常的冷吹溫度峰值在100℃左右,而近期冷吹溫度峰值出現(xiàn)了兩個,分別為73℃和75℃。也就是說,在冷吹曲線上出現(xiàn)了兩個峰值,但都很低。另外,冷吹溫度曲線的形狀也有些“發(fā)胖”。六、分子篩吸附器事故案例分析分子篩床層不平整導(dǎo)致冷吹溫度峰六、分子篩吸附器事故案例分析冷卻水系統(tǒng)藥劑投加失誤造成分子篩純化系統(tǒng)進水2006年2月,某公司因為冷卻水系統(tǒng)加藥時沒有按照規(guī)程執(zhí)行,導(dǎo)致空分設(shè)備停車事故,氧氣供應(yīng)中斷121小時22分鐘,影響了公司正常的生產(chǎn)組織和主要產(chǎn)品產(chǎn)量完成計劃,致使2月全公司鐵、鋼、材產(chǎn)量全面欠產(chǎn),經(jīng)濟損失十分嚴(yán)重。故障發(fā)生當(dāng)天,操作人員向循環(huán)水水池投加殺菌滅藻劑。但沒有按規(guī)定向上級匯報,也沒有通知空分設(shè)備主控室。更為嚴(yán)重的是,規(guī)程規(guī)定1#、2#、3#吸水井一共投加10桶藥劑,但操作人員沒按程序先加入消泡劑,而且錯誤地理解為每個吸水井投加10桶,于是將28桶殺菌滅藻劑一次全部加入循環(huán)水1#、2#吸水井。其后空分設(shè)備主控室發(fā)現(xiàn)分子篩吸附器壓差上升并報警,氧壓機、氮壓機聯(lián)鎖停車?？辗衷O(shè)備停車后,由于制氧崗位人員還不知道冷卻水系統(tǒng)發(fā)生了嚴(yán)重的違章操作,只是對主體設(shè)備進行了檢查。在沒有將停機原因徹底查清的情況下,就將空壓機升壓并送氣。之后計算機再次報警,分子篩吸附器壓差變大。再次查找原因,才發(fā)現(xiàn)是循環(huán)水水質(zhì)惡化導(dǎo)致分子篩吸附器進水所致。六、分子篩吸附器事故案例分析冷卻水系統(tǒng)藥劑投加失誤造成分子六、分子篩吸附器事故案例分析分子篩氣動蝶閥動作遲滯原因分析

純化系統(tǒng)是保障空分裝置安全運行的關(guān)鍵設(shè)備，DCS輸出的控制信號直接控制五通電磁閥，通過電磁閥的帶電和失電來控制進入切換閥的儀表空氣，從而控制切換閥的開和關(guān)。純化系統(tǒng)閥門由雙控（兩位五通）電磁閥控制，其中每個閥門均有開關(guān)狀態(tài)回訊，如果閥門開動作已到位，DCS系統(tǒng)顯示器上閥門及電磁閥變紅；如果閥門及電磁閥關(guān)動作到位，閥門的顏色將變綠；如果閥門卡死在中間狀態(tài)或仍在切換過程中，閥門和電磁閥的顏色不一致。使所有閥門保持在該操作狀態(tài)不變化暫停自動控制程序。六、分子篩吸附器事故案例分析分子篩氣動蝶閥動作遲滯原因分析六、分子篩吸附器事故案例分析分子篩氣動蝶閥的工作原理

蝶閥是用隨閥桿轉(zhuǎn)動的圓形蝶板作啟閉件，以實現(xiàn)啟閉動作的閥門，其主要供截斷閥使用，亦可設(shè)計成具有調(diào)節(jié)或截斷兼調(diào)節(jié)的功能。氣動蝶閥是一種用氣動執(zhí)行器來執(zhí)行的關(guān)斷閥，是蝶閥類中的一種。氣動蝶閥在閥軸的頭部安裝有氣動執(zhí)行器，通過氣壓的驅(qū)動來執(zhí)行關(guān)斷或打開。氣動執(zhí)行器的工作源行程為0°~90°的位置，角度的調(diào)節(jié)在90°±4°的范圍，另外氣動執(zhí)行器還可配其它附件，如電磁閥、限位開關(guān)等。當(dāng)氣動執(zhí)行裝置與電路和系統(tǒng)氣接通后，空氣經(jīng)過電磁閥，通過A或B管，進入A氣缸（B氣缸）推動活塞向一端運行，通過曲軸連桿，帶動旋轉(zhuǎn)軸和蝶軸轉(zhuǎn)過90°，動作到位閥桿觸動兩個限位開關(guān)，提供開關(guān)狀態(tài)回訊。六、分子篩吸附器事故案例分析分子篩氣動蝶閥的工作原理六、分子篩吸附器事故案例分析故障原因分析：1.閥板兩側(cè)壓差大，在閥板開啟和關(guān)閉過程中受到很大的氣壓，把閥壓側(cè)的閥體密封面，加大了導(dǎo)輪、導(dǎo)輪軸、導(dǎo)輪軌道的受力，加快了導(dǎo)輪輪輞和導(dǎo)輪軌道及有接觸部位的磨損。在這樣長期頻繁的閥門開關(guān)下，導(dǎo)輪輪輞和導(dǎo)輪軌道很快磨損變薄，致使閥芯位置朝側(cè)方向偏移一定位置，偏移增大到一定程度，就會使閥板碰到閥體密封圈。在閥門關(guān)閉過程中壓差大使閥芯被氣流壓向側(cè)密封面而頂?shù)矫芊馊?，?dǎo)致密封圈磨損。

六、分子篩吸附器事故案例分析故障原因分析：六、分子篩吸附器事故案例分析故障原因分析：2.閥門工作時處于開啟位置，閥芯在氣流沖刷下不停地?fù)u擺振動。特別在閥門的開關(guān)過程中，閥芯閘板對氣流產(chǎn)生截流，閘板受到氣流的沖擊和壓力作用，這些作用力都直接通過導(dǎo)輪軸與導(dǎo)輪作用在導(dǎo)輪軌道上。導(dǎo)輪軸受力復(fù)雜，既有兩端直接的沖擊力又有扭力矩和轉(zhuǎn)動力矩，通過導(dǎo)輪軸作用在導(dǎo)輪軸孔內(nèi)，質(zhì)地疏松的材料的導(dǎo)輪軸孔內(nèi)壁受力較大，導(dǎo)輪軸孔磨損擴大。在導(dǎo)輪內(nèi)套里有一些垃圾和銹蝕物，其中一些雜質(zhì)進入導(dǎo)輪及導(dǎo)輪軸之間間隙中使導(dǎo)輪卡澀，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動時帶動導(dǎo)輪軸一起轉(zhuǎn)動，這樣會加劇導(dǎo)輪軸孔的磨損而使之?dāng)U大。六、分子篩吸附器事故案例分析故障原因分析：六、分子篩吸附器事故案例分析故障原因分析：

3.溫度的循環(huán)變化會使閥座和導(dǎo)向套松動，在高溫、高壓及熱循環(huán)工況下，密封材料發(fā)生蠕變而產(chǎn)生滲漏，不同零部件的熱膨脹對閥內(nèi)件動作的影響。當(dāng)高溫介質(zhì)流過閥門時，由于閥體的線膨脹系數(shù)往往小于閥座的線膨脹系數(shù)，所以閥體限制了閥座的徑向膨脹，閥座只能向內(nèi)徑膨脹，使得在高溫下，閥芯與閥座的工作間隙小于常溫下標(biāo)準(zhǔn)閥門設(shè)計的間隙，造成閥內(nèi)件卡死。閥芯與導(dǎo)向套也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象

六、分子篩吸附器事故案例分析故障原因分析：六、分子篩吸附器事故案例分析故障原因分析：

4.氣流沖擊振動也會造成零件承受沖擊表面、配合表面的破壞，有時也會引起塑變。塑變是指一種金屬表面被其它材料擦傷，粘結(jié)在一起或表面滾成球形。它和溫度、材料、表面光潔度、硬度、載荷有關(guān)，會受流體的影響，高溫使金屬軟化，增加其塑變趨勢。塑變會引起：卡住閥門；損壞密封面；增加摩擦力引起閥芯定位不準(zhǔn)。六、分子篩吸附器事故案例分析故障原因分析：謝謝大家!2010年11月謝謝大家!分子篩吸附器培訓(xùn)課件新鋼氣體廠唐劍2010年11月分子篩吸附器培訓(xùn)課件新鋼氣體廠培訓(xùn)內(nèi)容

1、吸附原理及常用吸附劑2、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)3、吸附器工作流程4、分子篩吸附器操作運行管理5、分子篩吸附器常見故障6、分子篩吸附器事故案例分析培訓(xùn)內(nèi)容1、吸附原理及常用吸附劑一、吸附原理及常用吸附劑

1吸附原理吸附作用又稱吸著作用,是兩相交界面上物質(zhì)分子濃度自動發(fā)生變化的自然現(xiàn)象。研究表明,吸附現(xiàn)象不僅發(fā)生在固—氣交界面上,在液—氣界面、固—液界面上同樣也會發(fā)生。吸附體系由吸附劑和吸附質(zhì)組成,我們將具有一定吸附能力的材料稱為吸附劑,將被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。在空分制氧設(shè)備的吸附器中,常用吸附劑有硅膠、活性氧化鋁、惰性氧化鋁和分子篩。一、吸附原理及常用吸附劑

1吸附原理一、吸附原理及常用吸附劑

1.1吸附作用的特點

吸附劑與吸附質(zhì)一旦接觸便會自發(fā)的產(chǎn)生吸附現(xiàn)象,這是吸附作用的一個重要特點。

按照熱力學(xué)定律,在自然界中凡是能降低自身能量的作用都是可以自發(fā)進行的。例如水從高處流向低處,熱從高溫端傳到低溫端,都是自動進行的,因為其結(jié)果都使自身原先所具有的能量得到降低。吸附劑表面吸附其它介質(zhì)的分子,這個過程的結(jié)果是降低了吸附劑自身原先所擁有的“表面自由能”,所以吸附作用能自發(fā)進行。在壓縮空氣干燥器中,水蒸氣被吸附的過程是不需外界提供任何能量的自發(fā)過程。一、吸附原理及常用吸附劑

1.1吸附作用的特點一、吸附原理及常用吸附劑

1.2物理吸附與化學(xué)吸附按照吸附劑表面與吸附質(zhì)分子間作用力的不同,吸附可分為物理吸附及化學(xué)吸附兩種。對于物理吸附,吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間力(也稱“范得華”力)相互吸引發(fā)生吸附現(xiàn)象。在化學(xué)吸附中,被吸附的分子與吸附劑表面的原子發(fā)生化學(xué)作用,在吸附劑和吸附質(zhì)之間會發(fā)生電子轉(zhuǎn)移、原子重排或化學(xué)鍵的破壞與生成等現(xiàn)象。在我們研究的壓縮空氣吸附干燥范圍內(nèi)發(fā)生的是物理吸附。物理吸附有下列特點:一、吸附原理及常用吸附劑

1.2物理吸附與化學(xué)吸附一、吸附原理及常用吸附劑(1)吸附作用力小,被吸附的氣體分子比較容易重返氣相—即比較容易“脫附”(又稱“解吸”);(2)一般說來,物理吸附的過程是可逆的,幾乎不需要活化能(即使需要也很小),吸附和脫附的速度都很快,即可認(rèn)為,吸附劑與吸附質(zhì)一經(jīng)接觸,立即發(fā)生吸附作用;(3)所有的吸附過程都是放熱反應(yīng),物理吸附放出的“吸附熱”比化學(xué)吸附要少得多,其熱量接近吸附質(zhì)液體狀態(tài)下的汽化熱或氣體狀態(tài)時的冷凝熱;(4)物理吸附?jīng)]有選擇性,即任何固體都可以吸附任何氣體,僅在于吸附量的不同而已(吸附量太小的吸附作用沒有實際應(yīng)用價值);(5)物理吸附與凝聚有關(guān),因此必然只有在低于被吸附物質(zhì)的沸點時才能進行。一、吸附原理及常用吸附劑(1)吸附作用力小,被吸附的氣體一、吸附原理及常用吸附劑1.3吸附量吸附量分靜吸附量(平衡吸附量)與動吸附量兩種。靜吸附量是指當(dāng)吸附劑與被吸附的氣體(吸附質(zhì))達(dá)到充分平衡后(即單位時間里吸附速度與脫附速度相等時),單位質(zhì)量吸附劑所吸附氣體的數(shù)量,單位:mol/g(或g/g)。動吸附量是指當(dāng)兩元(兩種氣體組分)或兩元以上混合氣體通過吸附劑床層時,被吸附氣體在吸附塔出口端達(dá)到脫除精度時,塔內(nèi)吸附劑吸附被吸附氣體量的平均值。在吸附干燥器中,壓縮空氣可視為干空氣與水蒸氣的兩元混合物,當(dāng)干燥器出口端空氣達(dá)到預(yù)定的“露點”值時,所吸附的水蒸氣量占塔內(nèi)充填的吸附劑重量的百分比定義為吸附劑的動吸附量。動吸附量是吸附干燥器設(shè)計中重要的基本參數(shù),它直接關(guān)系到干燥器的幾何體量和壓縮空氣成品氣的露點。一、吸附原理及常用吸附劑1.3吸附量一、吸附原理及常用吸附劑1.4吸附熱吸附劑和氣體或液體混合物相接觸時,伴隨吸附過程所產(chǎn)生的熱效應(yīng)稱為“吸附熱”,它是表征吸附現(xiàn)象的特征參數(shù)之一。對絕大多數(shù)吸附體系來說,吸附過程是放熱過程,而脫附過程則是吸熱過程。吸附熱可以比較準(zhǔn)確地表示吸附劑的活性及吸附能力的強弱,在吸附劑選擇、吸附設(shè)備能量衡算及吸附過程的控制方面都很有幫助。物理吸附的吸附熱一般接近其吸附質(zhì)的液化熱(此外還含有潤濕熱,但量很小)。它首先由吸附質(zhì)的性質(zhì)決定,其次受吸附劑的性狀的影響。一、吸附原理及常用吸附劑1.4吸附熱一、吸附原理及常用吸附劑2、吸附劑：空分生產(chǎn)中常用吸附劑有：硅膠、活性氧化鋁、惰性氧化鋁和分子篩。硅膠常用于空分流程中的液空吸附器和液氧吸附器中，在我廠1000、3350、3200制氧機流程中使用，而在4500、10000、16000制氧機流程中，因流程配置不同，現(xiàn)已不需要使用。現(xiàn)重點介紹活性氧化鋁、惰性氧化鋁和分子篩等常見吸附劑。一、吸附原理及常用吸附劑2、吸附劑：空分生產(chǎn)中常用吸附劑有：一、吸附原理及常用吸附劑

13X-APG1/16條形分子篩

13X球形分子篩

是指鈉X型晶體結(jié)構(gòu)的鈉型，能吸附臨界直徑10A的分子，化學(xué)式為

Na2O＊Al2O3＊（2.8±0.2）SiO2＊（6-7）H2O

主要用途

空分裝置原料的凈化；

凡可吸附于3A、4A、5A型分子篩上的分子，都能吸附13X型；

可吸附臨界直徑較大的分子，如某些芳烴和支鏈烴；

深度吸附H2O和CO2，以及部分碳?xì)浠衔铩?/p>

主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表一5A分子篩在此不作詳細(xì)介紹一、吸附原理及常用吸附劑13X-APG1/16條形分子篩一、吸附原理及常用吸附劑13X分子篩主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表一

指標(biāo)項目單位產(chǎn)品規(guī)格型號及標(biāo)準(zhǔn)

球狀(8×12目4×8目)條狀(1/16"1/8")

直徑(D)mm1.6-2.53月5日5月8日1.63.2

粒度≥%9898989292堆積密度≥g/ml67.00%0.660.640.620.61磨耗率≤%wt0.10.10.10.20.2抗壓強度≥N40801003070吸附CO2量≤mg/g180180180180180靜態(tài)水吸附≥mg/g265265265265265包裝含水量≤%wt11111一、吸附原理及常用吸附劑13X分子篩主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表一

一、吸附原理及常用吸附劑吸附劑在不同溫度下對水分的靜吸附容量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

溫度/℃255075100125150250吸附劑13X型分子篩22%21%18.5%15%9%6%

3.5%活性氧化鋁10%6%2.5%2%<1%0注:以上為水蒸氣分壓力011kPa的實驗數(shù)據(jù)。一、吸附原理及常用吸附劑吸附劑在不同溫度下對水分的靜吸附容量一、吸附原理及常用吸附劑常溫下不同吸附劑的干燥效能吸附劑干燥氣體的露點/℃

完全再生時不完全再生時活性氧化鋁-70-4013X型分子篩-90-60一、吸附原理及常用吸附劑常溫下不同吸附劑的干燥效能一、吸附原理及常用吸附劑不同再生溫度下的再生效果比較再生溫度/℃200170150120冷吹峰值溫度/℃16013010080二氧化碳和水分解吸情況效果最佳均能解吸基本解吸部分殘留

1%～2%一、吸附原理及常用吸附劑不同再生溫度下的再生效果比較一、吸附原理及常用吸附劑活性氧化鋁是一種具有多孔性高分散度的固體物料，有很大的比表面積，既有良好的吸附性能，又有良好的耐壓、耐磨損和耐熱性能，具有抗壓強度高、磨耗率低、不粉化、不爆裂等特點。其抗冷、熱的突變性也很強。在空氣飽和含水量高時有較好的吸水性，而且與分子篩等高度的床層下，阻力也更低。分子式：AL2O3活性氧化鋁主要作用去除空氣中的水分，并且強度大，不易破碎。

活性氧化鋁價格相對低一些，所以一般在處理空氣溫度較高的情況下（~15-20℃左右），其空氣中飽和含水量較大時，在下層設(shè)置活性氧化鋁，利用它對空氣進行初步干燥，更經(jīng)濟，節(jié)能。所以現(xiàn)在大中型空分中選擇雙層床吸附器較為普遍。一、吸附原理及常用吸附劑活性氧化鋁是一種具有多孔性高分散一、吸附原理及常用吸附劑惰性氧化鋁瓷球具有強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特性，它耐高溫、高壓、不易被酸、堿腐蝕。通常用于化工行業(yè)裝置反應(yīng)器內(nèi)催化劑的支撐劑及覆蓋劑。在空分應(yīng)用中，惰性氧化鋁起著支撐吸附劑和對氣流均勻分配的作用，其本身不具備吸附功能。惰性氧化鋁瓷球一、吸附原理及常用吸附劑惰性氧化鋁瓷球具有強度高、惰性氧化鋁二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式雙層徑向流吸附器示意圖

二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式雙層徑向流吸附器示意圖二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式徑向流吸附器：它的氣流徑向穿過吸附層，直立式放置。比臥式吸附器，在較大型空分上節(jié)約用地。但它多層吸附劑同心度要求高，制造成本高。并且進入維修不便。受運輸?shù)挠绊?，直徑也不能過大，所以吸附周期大多設(shè)置在~3小時，在相同的空分等級上，吸附劑的用量與臥式吸附器4小時的工作時間的用量差不多。二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式徑向流吸附器：它的氣流二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式軸向氣流吸附器：氣流均布較容易，但氣流面積受圓筒直徑的限制，只能用在10000

空分設(shè)備下。直徑過大，運輸上存在一定的困難。二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式軸向氣流吸附器：二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)臥式雙層床吸附二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)臥二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)

臥式雙層床吸附器在目前應(yīng)用較普遍，但由于操作不當(dāng)常引起沖床事故，造成兩種吸附劑混床，吸附劑無法分離，造成空分設(shè)備停車。這種故障給大中型設(shè)備帶來很大的損失。為此，杭氧股份公司開發(fā)出一種新型剛性結(jié)構(gòu)分隔板，代替原來用單層絲網(wǎng)來隔離兩種吸附劑的方案，有效地解決了可能發(fā)生的混床問題。了解10000和16000分子篩結(jié)構(gòu)（查找相關(guān)圖紙）二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)臥式雙層床吸附器在目前應(yīng)用較普二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)

立式徑向流吸附器，它的氣流徑向穿過吸附層，直立式放置。比臥式吸附器，在較大型空分上節(jié)約用地。但它多層吸附劑同心度要求高，制造成本高。并且進入維修不便。受運輸?shù)挠绊?，直徑也不能過大，所以吸附周期大多設(shè)置在~3小時，在相同的空分等級上，吸附劑的用量與臥式吸附器4小時的工作時間的用量差不多。2~3萬空分設(shè)備兩種結(jié)構(gòu)的實際運行參數(shù)的比較:結(jié)構(gòu)處理空氣空氣工作13x分子篩氧化鋁污氮氣再生平均類型量Nm3/h溫度℃周期(h)用量（噸）用（噸）用量Nm3/h電耗kW臥式吸附器147000174563228000575立式徑向流吸附器142000102.5432127500630臥式吸附器112000174413121000473立式徑向流吸附器113000173363727500526注：以上數(shù)據(jù)采集正在運行產(chǎn)品。二、分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)立式徑向流吸附器，它的三、分子篩吸附器的工作流程2、仿真式分子篩閥門動作圖

我們通過對分子篩吸附系統(tǒng)工作流程演示及仿真式分子篩閥門動作圖加深了解.1、分子篩工作流程演示三、分子篩吸附器的工作流程2、仿真式分子篩閥門動作圖三、分子篩吸附器的工作流程三、分子篩吸附器的工作流程三、分子篩吸附器的工作流程工藝原理：1、分子篩純化系統(tǒng)一般由吸附器、再生加熱設(shè)備以及閥門、管路、儀電控等組成。吸附器內(nèi)填裝分子篩、活性氧化鋁等吸附劑對空氣中的二氧化碳、水分、及一些碳?xì)浠衔镞M行吸附去除。分子篩純化系統(tǒng)的吸附器一般采用兩臺吸附器切換使用。待一臺吸附飽和后，將另一臺再生好的吸附器投入使用。三、分子篩吸附器的工作流程工藝原理：三、分子篩吸附器的工作流程2、吸附飽和后的吸附劑就失去了繼續(xù)吸附的能力，應(yīng)當(dāng)進行再生后才能使用。再生過程是吸附的逆過程—解吸，即把所吸附的水分、二氧化碳、乙炔等一些碳?xì)浠衔锿ㄟ^污氮氣帶走，然后再繼續(xù)使用。再生一般分四步進行：1.降壓；2.加溫；3.吹冷；4.升壓。三、分子篩吸附器的工作流程2、吸附飽和后的吸附劑就失去了繼續(xù)三、分子篩吸附器的工作流程3、再生降壓過程即將吸附飽和的這臺吸附器的內(nèi)部壓力降到再生氣的壓力。加溫過程一般采用低壓高溫、干燥的污氮氣對吸附劑進行加溫解吸，內(nèi)部吸附的雜質(zhì)被帶走。吹冷過程是用常溫、干燥的污氮氣對吸附劑進行吹冷，直到內(nèi)部吸附劑的溫度冷卻下來。升壓是將另一臺正在工作的吸附器中的空氣置換入再生好的吸附器內(nèi)，用以升高壓力，升壓后該臺吸附器即可投入使用。三、分子篩吸附器的工作流程3、再生降壓過程即將吸附飽和的這臺三、分子篩吸附器的工作流程4、吸附器內(nèi)裝入一定床層高度的吸附劑，在一定的壓力和溫度下進行吸附。吸附劑有分子篩、活性氧化鋁。一般把僅使用分子篩吸附的叫單層床吸附器。而把使用分子篩、氧化鋁兩種吸附劑的吸附器叫雙層床吸附器?？辗稚系姆肿雍Y目前使用較多的是13X-APG型分子篩。利用其顆粒內(nèi)部多孔性，以及對極性分子具有較強的親和力，有選擇地吸附二氧化碳、水分、及一些碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)，使空氣得到純化。三、分子篩吸附器的工作流程4、吸附器內(nèi)裝入一定床層高度的吸附三、分子篩吸附器的工作流程5、由于空氣中的有害物質(zhì)，如二氧化硫、氯化氫、氯和一氧化氮等，也會被分子篩吸附，在被吸附后又遇到水分的情況下，會與分子篩起反應(yīng)，而使分子篩內(nèi)部晶格遭到破壞，從而影響分子篩的使用壽命。故大中型空分設(shè)備在分子篩純化系統(tǒng)前設(shè)置空氣預(yù)冷系統(tǒng)，對空氣中的酸性組分、氨氣等進行洗滌凈化，并對空氣進行降溫，有利于提高分子篩的使用壽命和吸附容量。三、分子篩吸附器的工作流程5、由于空氣中的有害物質(zhì)，如二氧化三、分子篩吸附器的工作流程6、活性氧化鋁具有抗壓強度高、磨耗率低、不粉化、不爆裂等特點。其抗冷、熱的突變性也很強。在空氣飽和含水量高時有較好的吸水性，而且與分子篩等高度的床層下，阻力也更低?；钚匝趸X價格相對低一些，所以一般在處理空氣溫度較高的情況下（~15-20℃左右），其空氣中飽和含水量較大時，在下層設(shè)置活性氧化鋁，利用它對空氣進行