1、九阳空分车间制氧百题问答制作：刘言信河南安阳九阳化学公司空分车间二八年十一月十四日九阳空分4000制氧装置简易流程1 1、为什么空气经过压缩和冷却后、为什么空气经过压缩和冷却后会有水析出？会有水析出？在吹除压缩机各级的油水时可以看到，在吹除压缩机各级的油水时可以看到，从分离器中总有不断吹出大量水分，这些水从分离器中总有不断吹出大量水分，这些水是从哪里来的呢？这是由于在每立方米的空是从哪里来的呢？这是由于在每立方米的空气中所能容纳水分量主要取决于温度的高低，气中所能容纳水分量主要取决于温度的高低，而与空气总压力的大小关系不大。而与空气总压力的大小关系不大。例如，在例如，在3030和和0.1Mpa
2、0.1Mpa压力下，空气中水分的压力下，空气中水分的饱和含量为饱和含量为30.3g/m3.30.3g/m3.如果将空气压缩到如果将空气压缩到0.6Mpa,0.6Mpa,温度仍为温度仍为3030,则在每立方米的空气中则在每立方米的空气中水分的饱和含量仍为水分的饱和含量仍为30.3g/m3.30.3g/m3.但是当压力提高但是当压力提高时时,在每立方米的空气中所包含的空气质量增多在每立方米的空气中所包含的空气质量增多,水水分量也相应增多分量也相应增多.而当温度不变时而当温度不变时,其饱和含量不变其饱和含量不变,则多余的水分就会以液体状态析出则多余的水分就会以液体状态析出.对上述情对上述情况况,1m
3、3,1m3压力为压力为0.6Mpa0.6Mpa的空气是由压力为的空气是由压力为0.1Mpa0.1Mpa体积为体积为6 m36 m3的空气压缩而成的的空气压缩而成的.在在1m31m3的空气中水分的含量也增加到的空气中水分的含量也增加到6 6倍倍,也就可以看成也就可以看成是是6 630.3(g/m3)=181.8 g/m3.30.3(g/m3)=181.8 g/m3.如果温度不变如果温度不变,空气中仍只能容纳空气中仍只能容纳30.3 g/m330.3 g/m3水分水分,则有六分之五则有六分之五的水分将析出的水分将析出.随着压力的提高随着压力的提高,析出的水分就越多析出的水分就越多;冷却效果越好冷却
4、效果越好,析出的水分也越多析出的水分也越多.2、为什么空气经过冷却塔后水分含量会减少？对低压空分装置，从空压机排出的压缩空气的对低压空分装置，从空压机排出的压缩空气的绝对压力在绝对压力在0.6Mpa0.6Mpa左右，空气经压缩后，单左右，空气经压缩后，单位体积的内含水量增加，使其水分含量达到当位体积的内含水量增加，使其水分含量达到当时温度所对应的饱和含量。空气在流经空气冷时温度所对应的饱和含量。空气在流经空气冷却塔时，随着温度的降低，相应的饱和水分含却塔时，随着温度的降低，相应的饱和水分含量减少，超过部分就会以液体状态从气中析出。量减少，超过部分就会以液体状态从气中析出。这部分水蒸气凝结成水，
5、同时放出冷凝潜热，这部分水蒸气凝结成水，同时放出冷凝潜热，不仅使冷却水量增加，而且水温也会有所升高。不仅使冷却水量增加，而且水温也会有所升高。但空气出塔温度是降低的，因此，空气在冷却但空气出塔温度是降低的，因此，空气在冷却塔中，虽然与水接触，但水分含量反而会减少。塔中，虽然与水接触，但水分含量反而会减少。3、用深冷法制氧的设备在安全上有何特点?利用深冷法制氧利用深冷法制氧,首先要将空气液化首先要将空气液化,再根据氧、氮沸点不同再根据氧、氮沸点不同将他们分离开来。液化必须将温度降到将他们分离开来。液化必须将温度降到140.6140.6以下。以下。一般空气分离是在一般空气分离是在-172-1721
6、94194的温度范围内进行的。的温度范围内进行的。用深冷法制氧的设备有以下特点：用深冷法制氧的设备有以下特点：1 1、低温换热器、精馏塔等低温容器及管道置于保冷箱内，、低温换热器、精馏塔等低温容器及管道置于保冷箱内，并充填有热导率低的绝热材料，防止从周围传入热量，减并充填有热导率低的绝热材料，防止从周围传入热量，减少冷损，否则设备无法运行；少冷损，否则设备无法运行；2 2、用于制造低温设备的材料，要求在低温下有足够的强度、用于制造低温设备的材料，要求在低温下有足够的强度和韧性，以及有良好的焊接加工性能。常用铝合金、不锈和韧性，以及有良好的焊接加工性能。常用铝合金、不锈钢等材料；钢等材料；3 3
7、、空气中高沸点的杂质，例如水分、二氧化碳等，应在常、空气中高沸点的杂质，例如水分、二氧化碳等，应在常温时预先清除。否则会堵塞设备内的通道，使装置无法工温时预先清除。否则会堵塞设备内的通道，使装置无法工作；作；4 4、空气中的乙炔和碳氢化合物进入空分塔内，、空气中的乙炔和碳氢化合物进入空分塔内，积聚到一定程度，会影响安全运行，甚至发生积聚到一定程度，会影响安全运行，甚至发生爆炸事故。因此，必须设置净化设备将其清除；爆炸事故。因此，必须设置净化设备将其清除；5 5、储存低温液体的密闭容器，当外界有热量、储存低温液体的密闭容器，当外界有热量传入时，会有部分低温液体吸热而汽化，压力传入时，会有部分低温
8、液体吸热而汽化，压力会自然升高。为防止超压，必须设置可靠的安会自然升高。为防止超压，必须设置可靠的安全装置；全装置；6 6、低温液体漏入基础，会将基础冻裂，设备、低温液体漏入基础，会将基础冻裂，设备倾斜。因此必须保证设备、管道和阀门的密封倾斜。因此必须保证设备、管道和阀门的密封性，要考虑热胀冷缩可能产生的应力和变形；性，要考虑热胀冷缩可能产生的应力和变形；7 7、被液氧浸渍过的木材、焦炭等多孔有机物质，、被液氧浸渍过的木材、焦炭等多孔有机物质，当接触火源或给予一定的冲击力时，会发生激烈当接触火源或给予一定的冲击力时，会发生激烈的燃爆。因此冷箱内不许有多孔性的有机物质。的燃爆。因此冷箱内不许有多
9、孔性的有机物质。对液氧的排放，应预先考虑有专门的液氧排放管对液氧的排放，应预先考虑有专门的液氧排放管路和容器，不能走地沟；路和容器，不能走地沟；8 8、低温液体长期冲击碳素钢板，会使钢板脆裂。、低温液体长期冲击碳素钢板，会使钢板脆裂。因此，排放低温液体的管道及排放槽不能采用碳因此，排放低温液体的管道及排放槽不能采用碳素钢制品；素钢制品；9 9、氮气、氩气是窒息性气体，其液体排放管应引、氮气、氩气是窒息性气体，其液体排放管应引至室外。气体排放管应有一定的排放高度，排放至室外。气体排放管应有一定的排放高度，排放口不能朝向平台楼梯；口不能朝向平台楼梯；1010、氧气是强烈的助燃剂，其排放管不能直接排
10、、氧气是强烈的助燃剂，其排放管不能直接排在不通风的厂房内。在不通风的厂房内。4、环境条件变化对空分设备的性能有什么影响？环境条件包括大气压力、环境温度、大气湿度以及空气中二氧化碳等杂环境条件包括大气压力、环境温度、大气湿度以及空气中二氧化碳等杂质的含量等。这些条件随地区、气候条件变化，对相同的空分装置也会质的含量等。这些条件随地区、气候条件变化，对相同的空分装置也会显示不同的性能。显示不同的性能。1 1、大气压力的影响。大气压力在、大气压力的影响。大气压力在0.1 Mpa0.1 Mpa附近波动。大气压力降低附近波动。大气压力降低将使空压机的压缩比增大。大气压力降低将使空压机的压缩比增大。大气压
11、力降低0.01 Mpa0.01 Mpa，会使空压机的压，会使空压机的压缩比增加缩比增加6%8%6%8%，增加压缩的能耗。此外，由于质量比体积增大，增加压缩的能耗。此外，由于质量比体积增大（密度减小），空压机的排气量减小，相应的氧产量也会减少，制氧的（密度减小），空压机的排气量减小，相应的氧产量也会减少，制氧的单位电耗增大。单位电耗增大。2 2、环境温度的影响。环境温度升高，会使空压机的排气量减小，轴功、环境温度的影响。环境温度升高，会使空压机的排气量减小，轴功率增大。环境温度升高率增大。环境温度升高3 3，轴功率约增加，轴功率约增加1%1%。此环境温度升高也会使。此环境温度升高也会使空压机的排
12、气温度升高，冷损增大，要求有更多的制冷量来平衡冷损，空压机的排气温度升高，冷损增大，要求有更多的制冷量来平衡冷损，最终会导致能耗增加。最终会导致能耗增加。3 3、空气湿度的影响。空气的湿度增大，使压缩机功的一部分消耗在压、空气湿度的影响。空气的湿度增大，使压缩机功的一部分消耗在压缩水蒸气上，造成压缩机的轴功率增大。缩水蒸气上，造成压缩机的轴功率增大。4 4、空气中杂质的影响。空气中的杂质含量的增加，使得分子筛吸附器、空气中杂质的影响。空气中的杂质含量的增加，使得分子筛吸附器净化的负荷增大。净化的负荷增大。5、采用分子筛吸附净化流程为什么多数要采用制冷机预冷系统？由于使用了分子筛吸附净化流程，可
13、以把压缩后的空由于使用了分子筛吸附净化流程，可以把压缩后的空气中的水分、二氧化碳及部分的碳氢化合物在纯化器气中的水分、二氧化碳及部分的碳氢化合物在纯化器中被吸附掉，这样，在设计中可以取消液空吸附器和中被吸附掉，这样，在设计中可以取消液空吸附器和液氧吸附器，从而简化了空分的生产工艺流程，同时液氧吸附器，从而简化了空分的生产工艺流程，同时也延长了设备的运转周期，提高了涉笔使用率。也延长了设备的运转周期，提高了涉笔使用率。但是，要使分子筛能够正常工作，对其吸附介质温度但是，要使分子筛能够正常工作，对其吸附介质温度要求比较苛刻。因为温度越高，空气中的水分含量越要求比较苛刻。因为温度越高，空气中的水分含
14、量越大，增大纯化器的清除负荷。而分子筛的吸附性能随大，增大纯化器的清除负荷。而分子筛的吸附性能随温度升高而降低，所以，分子筛的入口温度必须控制温度升高而降低，所以，分子筛的入口温度必须控制在在1515以下才能正常工作，一般要在以下才能正常工作，一般要在815815之间。之间。而普通冷却水很难将空气冷却到这样的温度条件，所而普通冷却水很难将空气冷却到这样的温度条件，所以一般都需要增加制冷机预冷系统，才能把空气温度以一般都需要增加制冷机预冷系统，才能把空气温度降到降到815815以内，以确保生产顺利进行。以内，以确保生产顺利进行。6、什么叫液氧自循环吸附，实现液氧自循环吸附需要什么条件？液氧自循环
15、是指液体在不消耗外功，即不靠泵推动的情况下形成液氧自循环是指液体在不消耗外功，即不靠泵推动的情况下形成的自然流动。冷凝蒸发器中的液氧靠循环回路中局部受热，使得内部产的自然流动。冷凝蒸发器中的液氧靠循环回路中局部受热，使得内部产生密度差而引起的流动，也叫热虹吸式蒸发器。生密度差而引起的流动，也叫热虹吸式蒸发器。上塔底部的液氧经吸附器后与热虹吸式蒸发器相连，蒸发器的顶部上塔底部的液氧经吸附器后与热虹吸式蒸发器相连，蒸发器的顶部又连至塔的下部的蒸汽空间，构成一个循环回路。当蒸发器管内的液氧又连至塔的下部的蒸汽空间，构成一个循环回路。当蒸发器管内的液氧吸收热量而达到饱和时，开始汽化，随着吸热量的增多，
16、气化量逐渐增吸收热量而达到饱和时，开始汽化，随着吸热量的增多，气化量逐渐增大，在出口达到最大值，从开始气化到气化量达到最大值的这一段称为大，在出口达到最大值，从开始气化到气化量达到最大值的这一段称为蒸发段。在蒸发段内，由于气液混合物的密度要比塔底液体的密度小的蒸发段。在蒸发段内，由于气液混合物的密度要比塔底液体的密度小的多，因而塔底的液体与蒸发器内气、液混合物之间产生一个静压差，推多，因而塔底的液体与蒸发器内气、液混合物之间产生一个静压差，推动液体自塔底自然的流向蒸发器。而蒸发器内的气、液混合物又不断的动液体自塔底自然的流向蒸发器。而蒸发器内的气、液混合物又不断的返回到塔内，便形成了液体的自然
17、循环，不需要靠液氧泵的推动。蒸发返回到塔内，便形成了液体的自然循环，不需要靠液氧泵的推动。蒸发器的热源可用下塔的气氮，即为冷凝蒸发器。因而循环吸附系统有阻力，器的热源可用下塔的气氮，即为冷凝蒸发器。因而循环吸附系统有阻力，为此，由密度差产生的静压差应能克服循环系统流动所产生的阻力。阻为此，由密度差产生的静压差应能克服循环系统流动所产生的阻力。阻力越小，循环的液体量越大。因此，只有循环量能够满足安全生产工艺力越小，循环的液体量越大。因此，只有循环量能够满足安全生产工艺的要求（循环量大于的要求（循环量大于1 1倍的氧产量时），液氧自循环吸附系统才能实现。倍的氧产量时），液氧自循环吸附系统才能实现。
18、7、液氧贮槽有何作用，它所能提供的氧气量如何换算？答：大型制氧机一般具有生产少量液氧的能力。产生的液态产品答：大型制氧机一般具有生产少量液氧的能力。产生的液态产品贮存在贮槽中，除可外销外，更主要的是作为生产保安供氧用。贮存在贮槽中，除可外销外，更主要的是作为生产保安供氧用。当制氧机发生故障时，突然停止生产时，可靠液氧汽化，进行紧当制氧机发生故障时，突然停止生产时，可靠液氧汽化，进行紧急供氧。急供氧。液氧的密度为液氧的密度为1140kg/m31140kg/m3，氧气的密度为，氧气的密度为1.429 kg/m31.429 kg/m3。因。因此，每此，每1 m31 m3液氧汽化后约可提供液氧汽化后约
19、可提供800 m3800 m3氧气，有相当大的供氧气，有相当大的供气能力。但是，在紧急时，要求快的供气速度，所以在液氧贮槽气能力。但是，在紧急时，要求快的供气速度，所以在液氧贮槽后还需要有加热汽化装置。后还需要有加热汽化装置。对于有液氮、液氩产品的装置，液态与气态的体积关系为：对于有液氮、液氩产品的装置，液态与气态的体积关系为：液氮密度液氮密度=810 kg/m3=810 kg/m3，气氮的密度，气氮的密度=1.25 kg/m3=1.25 kg/m3，所以，所以1 1 m3m3液氮可产生液氮可产生648 m3648 m3的气氮；的气氮；液氩密度液氩密度=1400 kg/m3=1400 kg/m
20、3，气氩密度，气氩密度=1.783kg/m3=1.783kg/m3，所以，所以 1 m31 m3液氩可产生液氩可产生785 m3785 m3的气氩。的气氩。8、为什么空分设备在运行时要向冷箱内充惰性气体？在空分装置的冷箱中充填了保冷（绝热）材料，而保冷材料（珠在空分装置的冷箱中充填了保冷（绝热）材料，而保冷材料（珠光砂）颗粒之间的空隙中是充满了空气。空分设备在运行后，塔光砂）颗粒之间的空隙中是充满了空气。空分设备在运行后，塔内的设备处于低温状态，保冷材料的温度也随之降低。由于内部内的设备处于低温状态，保冷材料的温度也随之降低。由于内部的气体体积缩小，保冷箱内将会形成负压。如果保冷箱密封很严，的
21、气体体积缩小，保冷箱内将会形成负压。如果保冷箱密封很严，在内外压差作用下很容易使箱体被吸瘪。如果保冷箱封闭不严，在内外压差作用下很容易使箱体被吸瘪。如果保冷箱封闭不严，则外界的湿空气很容易侵入，使保冷材料变潮，保冷效果变差，则外界的湿空气很容易侵入，使保冷材料变潮，保冷效果变差，空分设备的跑冷损失增加。一般的保冷材料采用珠光砂，其热导空分设备的跑冷损失增加。一般的保冷材料采用珠光砂，其热导率约为率约为0.040W/0.040W/（M.M.）左右；而冰的热导率是）左右；而冰的热导率是2.2 W/2.2 W/（M.M.），可见要增大），可见要增大5050多倍，所以，为了防止湿空气及空气多倍，所以，
22、为了防止湿空气及空气中的水分在管道和保冷箱壁冷凝而侵入，在空分装置运行时，要中的水分在管道和保冷箱壁冷凝而侵入，在空分装置运行时，要向保冷箱内充干燥的惰性气体（氮气或污氮），保持保冷箱内为向保冷箱内充干燥的惰性气体（氮气或污氮），保持保冷箱内为微正压，约为微正压，约为200500Pa200500Pa。9、全低压空分设备中膨胀机产生的制冷量在总制冷量中占多大的比例？全低压空分设备的工作压力在全低压空分设备的工作压力在0.6 Mpa0.6 Mpa左右，因此，左右，因此，节流效应制冷量很小。对每立方米加工空气而言，只节流效应制冷量很小。对每立方米加工空气而言，只有有1.36kj/m31.36kj/m
23、3。而装置的跑冷损失对每立方米加工空。而装置的跑冷损失对每立方米加工空气而言在气而言在4.27.5 kj/m34.27.5 kj/m3，热交换不完全损失当热端，热交换不完全损失当热端温差为温差为3 3时，在时，在3.9 kj/m33.9 kj/m3左右，所以，对不生产液左右，所以，对不生产液体产品的空分设备，总冷损失在体产品的空分设备，总冷损失在8.111.4 kj/m38.111.4 kj/m3。由此可见，在总冷损中，绝大部分要靠膨胀机制冷来由此可见，在总冷损中，绝大部分要靠膨胀机制冷来弥补，所需的膨胀机制冷量为弥补，所需的膨胀机制冷量为6.7410.04 kj/m36.7410.04 kj
24、/m3，占总制冷量的占总制冷量的85%90%85%90%，节流效应制冷量占，节流效应制冷量占1015%1015%。当装置在启动时，或生产部分液态产品时，则全靠增当装置在启动时，或生产部分液态产品时，则全靠增大膨胀机的制冷量来弥补，这时将占更大的比例。大膨胀机的制冷量来弥补，这时将占更大的比例。10、为什么主冷液氧面的变化是判断制氧机冷量是否充足的主要标志？空分设备的工况稳定时，装置的产冷量与冷量消耗保空分设备的工况稳定时，装置的产冷量与冷量消耗保持平衡，装置内各部位的温度、压力、液面等参数不持平衡，装置内各部位的温度、压力、液面等参数不再随时间而变化。主冷是联系上、下塔的纽带，来自再随时间而变
25、化。主冷是联系上、下塔的纽带，来自下塔的上升氮气在主冷中放热冷凝，来自上塔的回流下塔的上升氮气在主冷中放热冷凝，来自上塔的回流液氧在主冷中吸热蒸发。回流液量与蒸发量相等时，液氧在主冷中吸热蒸发。回流液量与蒸发量相等时，也面保持不变。也面保持不变。加工空气在进入下塔时，有一定的加工空气在进入下塔时，有一定的“含湿含湿”，即有小，即有小部分是液体。大部分空气将在主冷中液化。对于低压部分是液体。大部分空气将在主冷中液化。对于低压空分设备，进下塔的空气是由出主热交换器冷端的空空分设备，进下塔的空气是由出主热交换器冷端的空气和经液化器的空气混合而成的；在正常情况下，它气和经液化器的空气混合而成的；在正常
26、情况下，它们进塔的综合状态都有一定的们进塔的综合状态都有一定的“含湿量含湿量”（液化率）。（液化率）。进塔的空气状态是由空分设备内的热交换系统和产冷进塔的空气状态是由空分设备内的热交换系统和产冷系统所保证的。系统所保证的。当装置的冷损增大时，制冷量不足，使得进下塔的空当装置的冷损增大时，制冷量不足，使得进下塔的空气含湿量减小，要求在主冷中冷凝的氮气量增加，主气含湿量减小，要求在主冷中冷凝的氮气量增加，主冷的热负荷增大，相应的液氧蒸发量也增大，液氧面冷的热负荷增大，相应的液氧蒸发量也增大，液氧面下降；如果制冷量过多，空气进下塔的含湿量增大，下降；如果制冷量过多，空气进下塔的含湿量增大，主冷的热负
27、荷减小，液氧蒸发量减少，液氧面会上升。主冷的热负荷减小，液氧蒸发量减少，液氧面会上升。因此，装置的冷量是否平衡，首先在主冷液面的变化因此，装置的冷量是否平衡，首先在主冷液面的变化上反映出来。上反映出来。当然，主冷液氧面是冷量是否平衡的主要标志，并不当然，主冷液氧面是冷量是否平衡的主要标志，并不是唯一标志。因为在液空节流阀等的开度过大或过小，是唯一标志。因为在液空节流阀等的开度过大或过小，会改变下塔的液面，进而影响主冷的液氧面的变化。会改变下塔的液面，进而影响主冷的液氧面的变化。但是，这不是恶劣能够量不平衡造成的，而是上、下但是，这不是恶劣能够量不平衡造成的，而是上、下塔的液量分配不当引起的，液
28、面的波动也是暂时的。塔的液量分配不当引起的，液面的波动也是暂时的。1、热端温差对热交换不完全损失有多大影响？热交换不完全冷损失是返流低温气体在出主热交换器的热端时，不能复热交换不完全冷损失是返流低温气体在出主热交换器的热端时，不能复热到正流空气进热交换器的温度而引起的。因此，返流气体与正流空气热到正流空气进热交换器的温度而引起的。因此，返流气体与正流空气换热器的热端温差越大，说明复热越不足，未被利用的冷量越多，热交换热器的热端温差越大，说明复热越不足，未被利用的冷量越多，热交换不完全冷损失就越大。因此，热交换不完全冷损失与热端温差成正比。换不完全冷损失就越大。因此，热交换不完全冷损失与热端温差
29、成正比。返流低温气体由已被分离成产品的氧、产品氮及污氮等几股气体组成。返流低温气体由已被分离成产品的氧、产品氮及污氮等几股气体组成。它们与正流空气在热端温差不完全相同，流量及比热容也不相同，在计它们与正流空气在热端温差不完全相同，流量及比热容也不相同，在计算热交换不完全损失时，应分别计算后相加，得出总的热交换不完全损算热交换不完全损失时，应分别计算后相加，得出总的热交换不完全损失。由于污氮量最大，它的热端温差对热交换不完全损失的影响也最大。失。由于污氮量最大，它的热端温差对热交换不完全损失的影响也最大。如果各返流气体的热端温差均相等，它们的气量之和又等于正流空气量。如果各返流气体的热端温差均相
30、等，它们的气量之和又等于正流空气量。这时，不同的热端温差所产生的热交换不完全损失的大小如表所示这时，不同的热端温差所产生的热交换不完全损失的大小如表所示热端温差扩大热端温差扩大1 1，热交换不完全损失将增大，热交换不完全损失将增大1.3 KJ.M31.3 KJ.M3，这将使装置，这将使装置的总冷损增加的总冷损增加10%10%以上。因此，尽可能缩小热端温差对减小装置的总冷以上。因此，尽可能缩小热端温差对减小装置的总冷损有很大的意义。尤其是当发现热端温差扩大，超过规定值时，应注意损有很大的意义。尤其是当发现热端温差扩大，超过规定值时，应注意寻找原因，采取相应的措施。寻找原因，采取相应的措施。12、
31、空气中有哪些杂质，在空气分离过程中为什么要清除杂质？空气中除氧、氮外，还有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其他空气中除氧、氮外，还有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其他碳氢化合物等气体，以及少量的灰尘等固体杂质。这些杂质在每碳氢化合物等气体，以及少量的灰尘等固体杂质。这些杂质在每立方米空气中的含量虽然不大，但由于大型空分设备每小时加工立方米空气中的含量虽然不大，但由于大型空分设备每小时加工空气量都在几万甚至几十万立方米，因此，每小时带入空分设备空气量都在几万甚至几十万立方米，因此，每小时带入空分设备的总量还是可观的。以的总量还是可观的。以6000m3/h6000m3/h制氧机为例，每小时随空气带制
32、氧机为例，每小时随空气带入空压机的水分含量约入空压机的水分含量约1T1T，经空气冷却器和氮水预冷器后有很大，经空气冷却器和氮水预冷器后有很大一部分水分将析出。即使如此，每小时带入空分设备的水分还有一部分水分将析出。即使如此，每小时带入空分设备的水分还有200KG200KG。每天随空气吸入的灰尘达。每天随空气吸入的灰尘达4.89.6KG4.89.6KG，甚至更多。，甚至更多。而这些杂质对空分设备都是有害的，随空气冷却，被冻结下来的而这些杂质对空分设备都是有害的，随空气冷却，被冻结下来的水分和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔里，就水分和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔里，就
33、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安全可靠地运行，必尘会磨损运转机械。为了保证空分设备长期安全可靠地运行，必须设置专门的净化设备，清除这些杂质。须设置专门的净化设备，清除这些杂质。13、脉冲反吹自洁式空气过滤器的结构及工作原理如何?脉冲反吹自洁式空气过滤器的主要部件脉冲反吹自洁式空气过滤器的主要部件包括包括:空气滤筒、脉冲反吹系统、净气室、空气滤筒、脉冲反吹系统、净气室、框架、控制系统。脉冲反吹系统由气动框架、控制系统。脉冲反吹系统由气动隔膜阀、电磁阀、专用喷嘴及压缩空气隔膜阀、
34、电磁阀、专用喷嘴及压缩空气管路组成。控制系统主要由脉冲控制仪、管路组成。控制系统主要由脉冲控制仪、差压变送器、控制电路等组成差压变送器、控制电路等组成 自洁式空气过滤器的净气室出口与空压机入口连接，自洁式空气过滤器的净气室出口与空压机入口连接，在负压的作用下，从大气中吸入加工空气。空气经过在负压的作用下，从大气中吸入加工空气。空气经过过滤筒，灰尘被滤料阻挡。无数小颗粒粉尘在滤料的过滤筒，灰尘被滤料阻挡。无数小颗粒粉尘在滤料的迎风表面形成一层尘膜。尘膜可使过滤效果有所提高，迎风表面形成一层尘膜。尘膜可使过滤效果有所提高，同时也使气流阻力增大。当阻力增至高限同时也使气流阻力增大。当阻力增至高限60
35、0PA600PA时，时，由差压变送器将阻力信号传给脉冲控制仪中的电脑，由差压变送器将阻力信号传给脉冲控制仪中的电脑，电脑发出指令，自洁系统开始工作。电磁阀接到指令电脑发出指令，自洁系统开始工作。电磁阀接到指令后，按程序控制、驱动隔膜阀。隔膜阀瞬间释放出压后，按程序控制、驱动隔膜阀。隔膜阀瞬间释放出压缩气体，其压力为缩气体，其压力为600800PA600800PA，经喷嘴整流后，经喷嘴整流后，自滤筒内部反吹滤筒，将滤料外表面的粉尘吹落，阻自滤筒内部反吹滤筒，将滤料外表面的粉尘吹落，阻力下降。当阻力达到滤料的初始阻力（约力下降。当阻力达到滤料的初始阻力（约150PA150PA）时，）时，自洁系统停
36、止工作。自洁系统停止工作。自洁式过滤器的滤筒分成多组，每组包括多个自洁式过滤器的滤筒分成多组，每组包括多个滤筒，每组都设置一个隔膜阀。某一个阀门动滤筒，每组都设置一个隔膜阀。某一个阀门动作，只反吹它涉及到的那组滤筒，其余照常工作，只反吹它涉及到的那组滤筒，其余照常工作，因此自洁系统不影响过滤器的连续工作。作，因此自洁系统不影响过滤器的连续工作。滤筒的使用寿命为滤筒的使用寿命为18241824个月。滤料为优个月。滤料为优质防水性滤纸。当滤筒阻力经反吹，居高不下，质防水性滤纸。当滤筒阻力经反吹，居高不下，并升至报警值（并升至报警值（800PA800PA）时，表示滤筒需要）时，表示滤筒需要更换。更换
37、滤筒的操作简单易行，亦不需要停更换。更换滤筒的操作简单易行，亦不需要停机。机。14、清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔常用哪几种方法？清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔最常用方清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔最常用方法是吸附法和冻结法。法是吸附法和冻结法。吸附法就是用硅胶或分子筛等用作吸附剂，把吸附法就是用硅胶或分子筛等用作吸附剂，把空气中所含的水分、二氧化碳和乙炔，以及液空气中所含的水分、二氧化碳和乙炔，以及液空、液氧中的乙炔等杂质分离出来，浓聚在吸空、液氧中的乙炔等杂质分离出来，浓聚在吸附剂的表面上（没有化学反应），加温再生时附剂的表面上（没有化学反应），加温再生时再把它们赶掉，从而达到净化的
38、目的。例如设再把它们赶掉，从而达到净化的目的。例如设置干燥器、二氧化碳吸附器等。置干燥器、二氧化碳吸附器等。冻结法就是空气流经蓄冷器或切换式换冻结法就是空气流经蓄冷器或切换式换热器时把其中所含的水分和二氧化碳冻热器时把其中所含的水分和二氧化碳冻结下来（乙炔不能冻结），然后被干燥结下来（乙炔不能冻结），然后被干燥的返流气体带出装置，即自清除。的返流气体带出装置，即自清除。采用分子筛净化流程可用分子筛同时吸采用分子筛净化流程可用分子筛同时吸附清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔，附清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔，使流程简化，已在制氧机上普遍被采用。使流程简化，已在制氧机上普遍被采用。15、什么叫分子
39、筛，有哪几种，它有什么特性？分子筛是人工合成的晶体铝硅酸盐，也有天然的，俗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。称泡沸石。目前常用的主要有目前常用的主要有A A型、型、X X型和型和Y Y型三大类型。而每一型三大类型。而每一类型按其阳离子的不同，其孔径和性质也有所不同，类型按其阳离子的不同，其孔径和性质也有所不同，又有多种类型，如又有多种类型，如3A3A、4A4A、5A5A、10X10X、13X13X等型号。等型号。外型有条状和球状，粒度为外型有条状和球状，粒度为26MM26MM。分子筛内空穴。分子筛内空穴占体积的占体积的50%50%左右，平均每克分子筛有左右，平均每克分子筛
40、有700800M2700800M2的内表面积，吸附过程产生在空穴内的内表面积，吸附过程产生在空穴内部，它能把小于空穴的分子吸入孔内，把大于空穴的部，它能把小于空穴的分子吸入孔内，把大于空穴的分子挡在孔外，起着筛分分子的作用。分子挡在孔外，起着筛分分子的作用。分子筛的主要特性有：分子筛的主要特性有：吸附力极强，选择性吸附性能也很好。吸附力极强，选择性吸附性能也很好。干燥度高，对高温、高速气体都优良好的干燥能力。水蒸干燥度高，对高温、高速气体都优良好的干燥能力。水蒸气含量越低，即相对湿度越小，吸附能力越显著，但相对气含量越低，即相对湿度越小，吸附能力越显著，但相对湿度较大时，吸附容量却比硅胶小。湿
41、度较大时，吸附容量却比硅胶小。稳定性好，在稳定性好，在200200以下仍能保持正常的吸附容量。分子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。筛的使用寿命也比较长。分子筛对水的吸附能力特强，其次是乙炔和二氧化碳。分子筛对水的吸附能力特强，其次是乙炔和二氧化碳。高、中压装置上采用分子筛吸附器（一般为高、中压装置上采用分子筛吸附器（一般为5A5A分子筛），分子筛），同时吸附水分、二氧化碳和乙炔，大大简化了工艺流程，同时吸附水分、二氧化碳和乙炔，大大简化了工艺流程，操作简单，净化效果好。在全低压大型空分装置上采用分操作简单，净化效果好。在全低压大型空分装置上采用分子筛流程，分子筛吸附器一般
42、采用子筛流程，分子筛吸附器一般采用13X13X分子筛。分子筛。16、什么叫再生，再生有哪些方法？再生就是吸附过程的逆过程，由于吸附再生就是吸附过程的逆过程，由于吸附剂吸饱被吸组分以后，就失去了吸附能剂吸饱被吸组分以后，就失去了吸附能力。必须采取一定的措施，将被吸组分力。必须采取一定的措施，将被吸组分从吸附表面赶走，恢复吸附剂的吸附能从吸附表面赶走，恢复吸附剂的吸附能力，这就是再生。力，这就是再生。再生的方法有两种：一是利用吸附剂高再生的方法有两种：一是利用吸附剂高温时吸附容量降低的原理，把加温气体温时吸附容量降低的原理，把加温气体通入吸附剂层，使吸附剂温度升高，被通入吸附剂层，使吸附剂温度升高
43、，被吸组分解吸，然后被加温气体带出吸附吸组分解吸，然后被加温气体带出吸附器。再生温度越高，解吸越彻底，这种器。再生温度越高，解吸越彻底，这种再生方法叫加温再生是最常用的方法，再生方法叫加温再生是最常用的方法，再生气体用干燥的氮气较好，或用空气。再生气体用干燥的氮气较好，或用空气。另一种方法叫降压再生或压力交变再生。另一种方法叫降压再生或压力交变再生。再生时，降低吸附器内的压力，甚至抽再生时，降低吸附器内的压力，甚至抽成真空，使被吸附分子的分压力降低，成真空，使被吸附分子的分压力降低，分子浓度减小，则吸附在吸附剂表面的分子浓度减小，则吸附在吸附剂表面的分子数幕也相应减少，达到再生的目的。分子数幕
44、也相应减少，达到再生的目的。17、为什么吸附器再生后要进行冷吹后才能投入使用？加温是利用高温下吸附剂的吸附能力下加温是利用高温下吸附剂的吸附能力下降的特性，驱走被吸附的水分或二氧化降的特性，驱走被吸附的水分或二氧化碳等物质。因此，在再生温度下吸附剂碳等物质。因此，在再生温度下吸附剂实际上已没有再吸附的能力，只有将它实际上已没有再吸附的能力，只有将它冷吹后，温度降至正常工作温度，才能冷吹后，温度降至正常工作温度，才能为再次吸附做好准备。为再次吸附做好准备。此外，在对干燥器再生时，当加温气体此外，在对干燥器再生时，当加温气体出口温度达出口温度达5050就停止加热了，然后进就停止加热了，然后进行冷吹
45、。而在行冷吹。而在5050时吸附剂并未完全解时吸附剂并未完全解吸。但是，冷吹可以将气体入口处硅胶吸。但是，冷吹可以将气体入口处硅胶积蓄的热量赶向出口硅胶层，出口温度积蓄的热量赶向出口硅胶层，出口温度在冷吹之初将进一步升高到在冷吹之初将进一步升高到8010080100，使之进一步再生。因此，冷吹之初也是使之进一步再生。因此，冷吹之初也是再生的继续。再生的继续。18、再生温度的高低对吸附器的工作有什么影响？再生温度一般是取吸附剂对于该被吸组分的吸再生温度一般是取吸附剂对于该被吸组分的吸附容量等于零的温度，称之为完全再生，即解附容量等于零的温度，称之为完全再生，即解吸比较完善。再生温度较低时，被吸组
46、分不能吸比较完善。再生温度较低时，被吸组分不能完全解吸，即吸附表面上还残留有一部分被吸完全解吸，即吸附表面上还残留有一部分被吸组分没有被赶走，再进行吸附时吸附容量就要组分没有被赶走，再进行吸附时吸附容量就要降低，吸附器工作周期也要缩短，如果再生温降低，吸附器工作周期也要缩短，如果再生温度高，虽然再生完善，但是消耗在加温气体上度高，虽然再生完善，但是消耗在加温气体上的能量过大，而且对吸附剂的使用寿命也有影的能量过大，而且对吸附剂的使用寿命也有影响。所以再生温度过高或过低都是不适宜的。响。所以再生温度过高或过低都是不适宜的。根据实践经验，再生进口温度根据实践经验，再生进口温度175175，冷吹初期
47、出口温度峰值为，冷吹初期出口温度峰值为8010080100是实际运行中的较佳值。是实际运行中的较佳值。当再生气冷吹出口温度峰值低于当再生气冷吹出口温度峰值低于8080时，吸附的水分将解吸不完全。时，吸附的水分将解吸不完全。19、空压机冷却器内水管积垢对冷却效果有什么影响？空压机冷却器所用的冷却水一般是未经软化处空压机冷却器所用的冷却水一般是未经软化处理的工业用水。水中所含的钙、镁等重碳酸盐理的工业用水。水中所含的钙、镁等重碳酸盐类在水温较高时会分解成较坚硬的沉淀物积结类在水温较高时会分解成较坚硬的沉淀物积结在管壁上，这就是水垢形成水垢的多少与水温在管壁上，这就是水垢形成水垢的多少与水温的高低、
48、时间的长短以及所用的水质有关。一的高低、时间的长短以及所用的水质有关。一般，水温在般，水温在4545以上时容易形成水垢。水垢以上时容易形成水垢。水垢的热导率只有的热导率只有12W/12W/（M.M.），比常用金属），比常用金属材料的热导率要小的多。因此冷却水管积垢后材料的热导率要小的多。因此冷却水管积垢后将使传热恶化，不能将空气冷却到所要求的温将使传热恶化，不能将空气冷却到所要求的温度。从而将使气量减少，这将直接影响到空分度。从而将使气量减少，这将直接影响到空分装置运行的经济性和正常生产。装置运行的经济性和正常生产。20、空压机冷却器内水管积垢后如何清除？积垢严重时必须把它清除掉。清除的方积垢
49、严重时必须把它清除掉。清除的方法常用机械法或酸洗法。法常用机械法或酸洗法。机械法就是用铁刷子等把水垢刷掉；机械法就是用铁刷子等把水垢刷掉；酸洗法是用含有酸洗法是用含有10%10%的盐酸稀溶液用小的盐酸稀溶液用小水泵循环清洗，用酸把水垢溶解、除掉，水泵循环清洗，用酸把水垢溶解、除掉，然后用碱中和一下。需要注意酸液浓度然后用碱中和一下。需要注意酸液浓度不可过高，以免腐蚀金属。不可过高，以免腐蚀金属。21、空分设备为什么要设置氮水预冷器？全低压空分设备普遍设有氮水预冷器。全低压空分设备普遍设有氮水预冷器。它主要是利用污氮中水的未饱和度，使它主要是利用污氮中水的未饱和度，使部分水蒸发。水蒸发时吸收汽化
50、潜热，部分水蒸发。水蒸发时吸收汽化潜热，使冷却水温降低，再利用它来冷却加工使冷却水温降低，再利用它来冷却加工空气，降低进塔空气温度。因此它包括空气，降低进塔空气温度。因此它包括空气冷却塔和水冷却塔。空气冷却塔和水冷却塔。设置氮水预冷器的根本目的是降低空气设置氮水预冷器的根本目的是降低空气进入空分塔的温度，避免进塔温度大幅进入空分塔的温度，避免进塔温度大幅度地波动。因为进塔空气温度的高低直度地波动。因为进塔空气温度的高低直接影响着切换式换热器和精馏塔的工况接影响着切换式换热器和精馏塔的工况以及整个空分设备的经济性。设计时一以及整个空分设备的经济性。设计时一般把空气进塔温度定为般把空气进塔温度定为
