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空分原理
第一节 概述
KDON-1500/1500-7型空分设备的工作原理是根据空气中各组分沸点不同，经加压、预冷、钝化并利用大部分有透平机提供的冷量使之液化再进行精馏，从而获得所需要的氧氮产品。 2、KDON-1500/1500-7型空分设备的主要技术参数和经济指标 （1）、产品产量和纯度：
氧气产量 1500M3/h 氮气产量 1500m3/h 氧气纯度 99.6 % 氮气纯度含氧 ≤10ppm （2）、加工空气量 8100M3/h
（3）、空压机排气压力 0.6Mpa（表压，以下均为表压） （4）、产品输送压力： 氧气 Mpa 氮气 Mpa （5）、启动时间 36h （6）、解冻时间 36h （7）、运转周期 24个月 （8）、能耗 KW/Nm3O2 3、本空分设备特点
（1）、采用自洁式空气过滤器，运行轻便可靠。
（2）、采用防分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，启动容易，操作方便，运行安全，切换损失小，精馏工艺稳定。
（3）、在预冷系统中，循环水先在水冷塔内第一次冷却，再经冷水机组冷却只要求的温度，节约了能耗，使分子筛吸附剂工作在最佳状况。
（4）、设置了再生预热器，用空压机的高温空气预热从冷箱出来的再生用污氮气，降低了再生加热能耗。
（5）、用主换热器中部及冷端两股空气的配比灵活地调整膨胀机前温度，以满足启动过程中不同阶段以及正常运转的工况需求。
（6）、分子筛吸附剂自动切换，加热再生。（7）、住冷板束单元采用新的结构，有效地防止碳氢化合物的局部积累，为空分安全再度保险。 4、流程简述
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原料空气经自洁式空气过滤器除去灰尘和机械杂质，在离心式压缩机中，被压缩至0.6 Mpa，压缩空气经空气冷却塔，洗涤冷却至8—10℃然后进入自动切换的分子筛吸附器，以清除H2O 、CO2和C2H2。出分子筛的空气经过滤器除去分子筛粉尘后，经主换热器与返流的污氮和产品氧氮进行换热，被冷却至接近空气液化温度，并有少量的气体液化，这些气液混合的空气进入下塔进行精馏，在下塔中考前被初步分离成氮气和富氧液空，在下塔顶部获得99.99 %的气氮进入主冷与液氧换热冷凝成液氮，其中一部分液氮回下塔作为下塔回流液，另一部的分液氮经液氮过冷器过冷后节流进入上塔顶部作为上塔的回流液，下塔釜液是含氧38%的液空，经液空污氮过冷器过冷后节流进入上塔中部参加精馏，同时从下塔中部抽出一股污液氮经液空污液氮过冷器过冷后节流进入上塔作为回流液。
从主换热器中部抽出部分空气与主换热器冷端出口的部分空气汇合后进入透平膨胀机进行绝热膨胀，产生设备运转所需要的大部分冷量，膨胀后的空气进入热虹吸换热器，在热虹吸换热器内被从主冷引出的液氧冷却后进入上塔中部进行精馏，液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷形成液氧自循环。 以不同状态的四股流体进入上塔经再分离后，在上他顶部得到1500m3/h含氧≤10ppm的纯氮气经液氮过冷器主换热器复热至约12℃出分馏系统，上塔底部的液氧在主冷器中被下塔的氮气加热而蒸发，其中1500m3/h纯度为99.6%的氧气经主换热器复热至约12℃出分馏系统，其余部分作为上升蒸汽参加精馏，在上塔上部尚有5100m3/h，含氧3.7%的污氮气抽出，经液空污液氮过冷器，主换热器复热后出分馏系统，其余一部分去纯化系统，再生分子筛吸附器后放空，另一部分去水冷塔作冷却循环水用。
合格的氧气出分馏系统后，经氧压缩机提压后供造气车间使用，或不开氧压缩机，经氧压缩机副线直接供造气车间使用。
第二节 UF-9500/6型预冷系统工艺技术操作规程
一、流程简述： 1、 空气流程：
由透平空压机来的含湿空气进入在生气预热器（E1），与污氮气换热后从下部进入空气冷却塔，与自上而下的喷淋水逆流接触进行传质传热，使其被水洗涤冷却，被冷却后的空气从塔顶出空冷塔，去纯化系统。 2、 循环水流程：
由循环水系统来的循环水分两路，一路由多级离心泵提压后送入空气冷却塔中部作为常温冷却
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水使用；另一路进入填料型水冷却塔上部向下喷淋，与自下而上的污氮气和纯氮气逆流接触，进行传热传质使水降温，被冷却后的水经多级离心泵抽送到佛里昂冷水机组进一步冷却至（5—7℃）左右，作为空冷塔上部冷冻水使用。 二、工艺参数
1、处理气量 9500m3/h
2、空气出塔压力PIAS-201 0.6Mpa
P≤0.5 Mpa报警， P≤0.45 Mpa连锁 3、空气进空冷塔温度 约100℃
4、空气出空冷塔温度 TI-204 8℃—10℃ 5、空气冷却塔上部进水量及温度
FI-201 7T/h； 水温：5℃—7℃ 6、空气冷却塔中部进水量及温度 FI-202
12T/h； 水温≤30℃
7、水冷塔出水温度 TI-206 18℃—22℃ 8、空冷塔液面调节
LTCA-202 正常800mm 9、水冷塔液面调节
LTCA-204 正常600mm 三、操作说明
检查各管件及多级离心泵，检查各仪表、仪控是否正常，各阀门是否关闭，通知送电，做水泵，冷水机组启动准备。
冲刷预冷系统（一般指系统首次投运或水路大修及长期停车后用），冲刷前拆除FI-201、FI-202的节流元件，冲刷完后在装好FI-201、FI-202的节流元件。 1、 水冷却塔冲刷
全开PF-204，开，TG-227，TG-228，TG-230，冲刷水冷塔，观察排水到清净时，关TG-227 PF-204，开TG-229，接通液面LICA-204和玻璃板液面计LI-203，控制液面在600mm左右， 开TG-236，PF-203，并启动多级离心泵WP3（WP4）和冷水机组RU1(RU2)(另外，在冲刷水冷塔的同时，开PF-206，TG-238将水封装置（WO）冲刷干净后，关闭PF-206，待WO溢水后，关TG-238)。 2、 空气冷却塔冲刷
全开PF-202，开TG-202，关PF-203；开TG-204，启动多级离心泵WP1(WP2)，观察排水到清净时，停WP1(WP2)，WP3(WP4)，关PF-202。
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水冷却塔，空气冷却塔冲刷完毕后，装上FI-201，FI-202的节流元件，检查WF1-WF4的堵塞情况并做相应的处理。 3、 启动预冷系统
渐开TG-201，微开TG-231，向空气冷却塔导气待空气冷却塔压力稳定在0.6 Mpa后，全开常温水泵进口阀TG-205(TG-208)，启动常温水泵WP1(WP2)，待泵出口压力迅速上升时，全开泵出口阀门TG-207(TG-210)逐步开TG-204控制冷却水进空气冷却塔水量FI-202至12T/h左右，同时全开TG-212、TG-214，开TG-213关PF-202，控制空气冷却塔液面LICA在800mm左右，全开TG-223、TG-224、TG-225、TG-226、TG-228、TG-230开TG-229，控制水冷却塔液面LICA在600mm左右，全开TG-236，全开低温水泵进口阀TG-216(TG-219)，启动低温水泵WP3 (WP4)，待泵出口压力迅速上升时，全开泵出口阀门TG-218(TG-221)，逐步开TG-202控制冷冻水进空气冷却塔水量FI-201在7T/h左右，待冷冻水量稳定后，启动佛里昂冷水机组。
观察液面LICA-202与LI-201是否一致，不一致时调整LICA-202；并观察LICA-204与LI-203是否一致，不一致时调整LICA-204；待空气冷却塔、水冷塔液面稳定后，投入自动控制。 4、 预冷系统正常操作
（1）、定期排放水分离器（WS）的水，并经常检查PF-301的排气，看是否带水。
（2）、调节低温水进口气冷却塔的控制阀门TG-202的开度，使其流量FI-201约为7t/h，再调整常温
水进口气冷却塔的控制阀TG-204的开度，使其流量FI-202约为12t/h，以空气冷却塔的空气温度TI-204约为9℃为准，若不能满足出气温度，可适当调节水量。
（3）、调节纯氮气进水冷却塔的调节阀门TG-233的开度，在满足后工序用氮气的情况下，尽量可能地把多余的的氮气送入水冷却塔，以降低水冷却塔的出水温度TI-206在正常的范围。
（4）、正常运行时如发现空气冷却塔水位上升，可紧急开TG-215，PF-202，还可做其他处理。 （5）、要经常检查LI-201与LICA-202是否一致，不一致时检查LI-201和LICA-202是否漏气或堵塞。
（6）、要经常检查PIAS-201以及连锁仪表是否可靠，防止带水，确保分子筛吸附器和分馏塔的安全。 （7）、在正常情况下如空气冷却塔带水，应检查空气冷却塔内喷头小孔是否被水中的杂质堵塞。 5、停预冷系统
纯化系统停运后，可停预冷系统，步骤如下： （1）、停佛里昂冷水机组。
（2）、停常温水泵WPI(WP2)，并关闭TG-204（注意口气冷却塔水位）
（3）、按佛里昂冷水机组的有关时间要求，停冷冻泵WP3(WP4)，关闭TG-202，TG-228，TG-230，并关闭TG-212，TG-214（注意口气冷却塔液位）