ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Остановка и отогрев блоков разделения воздуха из "Производство кислорода Издание 2" Регулирование установок в рабочий период ведут по двум взаимосвязанным основным направлениям, поддерживая тепловой режим процесса и режим ректификационного аппарата. Тепловой режим регулируют по температурам и уровням жидкости в аппаратах, процесс ректификации— по составам продуктов разделения. Тепловой режим и ход процесса ректификации тесно связаны, и изменение одного из них немедленно вызывает изменение другого. [c.254] В установках высокого и среднего давления нет прямой зависимости осушки и очистки воздуха от режима работы блока разделения. В установках с регенераторами, наоборот, качество очистки и осушки воздуха определяется тепловым режимом блока разделения. [c.254] В зависимости от типа установки способы регулирования этих параметров и связи между ними видоизменяются однако основные закономерности сохраняются для установок разделения воздуха всех типов. [c.254] Необходимым условием поддержания устойчивого теплового режима процесса в установке является равенство между количествами энергии, поступающей в разделительный аппарат извне, и энергии, отводимой из него в результате того или иного процесса охлаждения. Иными словами, количество жидкости, вырабатываемой в холодильном процессе, должно быть равно ее количеству, испаряющемуся в результате потерь холода всех видов. Благодаря этому количество жидкости, накопленной в аппарате во время пускового периода, будет неизменным. [c.254] Это уравнение действительно для аппаратов всех типов. В зависимости от типа установки и вида применяемого холодильного процесса в уравнении могут отсутствовать члены, подчеркнутые штриховой линией. [c.254] Нарушение равенства между правой и левой частями уравнения ( У-Г) свидетельствует о нарушении устойчивости работы аппарата. Если правая часть уравнения меньше левой, то жидкости вырабатывается больше, чем расходуется количество жидкости в аппарате превышает нормальную величину. Если же правая часть больше левой, то испаряется больше жидкости, чем вырабатывается, и общее количество ее ниже нормы. В том и другом случаях необходимо принять меры для восстановления энергетического баланса аппарата. [c.254] Рассмотрим, пользуясь уравнением (IV- ), какие факторы в процессе эксплуатации влияют на величину потерь, входящих в энергетический баланс. [c.255] Потери через изоляцию Вд зависят для данного аппарата главным образом от состояния изоляции и качества тепловых мостов. Если изоляция уложена не плотно, то в этом месте кожух аппарата охлаждается, и на стенках его высаживается влага из воздуха в виде (ЮСЫ или инея. [c.255] Еще больше увеличиваются потери при увлажнении изоляции, возникающем в результате неплотного соединения щитов кожуха и отсутствия предохранительных устройств, предотвращающих попадание влаги из атмосферы. В этом случае температура всей поверхности кожуха низка (на 10—15 град ниже температуры помещения). Связанные с увлажнением изоляции потери могут быть очень большими, что влечет за собой необходимое увеличение нагрузки холодильного процесса, что в свою очередь приводит к недопустимо большому перерасходу энергии и нарушению процесса ректификации (в установках низкого давления воздуха). [c.255] Неправильное распределение воздуха приводит к тому, что в одной из секций теплообменника (в одной из пар или группе из трех регенераторов) количество воздуха окажется меньше необходимого для нагревания проходящих через ее кислорода или азота. В результате разносгь температур АГк или АГ возрастает и завышается величина небалансирующегося потока. [c.255] Потери, связанные с работой насоса /С 7 , зависят в основном от давления они тем больше, чем выше давление, под -которым кислород (или аргон) выдаются из установки. Поэтому при эксплуатации таких аппаратов следует стремиться к тому, чтобы не увеличивать давление на рампе или в кислородопроводе выше необходимого. [c.255] Прочие потери Qп овязаны с утечками холодного газа или жидкости через неплотности, сливом жидкости на анализ или для других, целей, переключениями адсорберов или фильтров и другими причинами. [c.255] Рассмотрим основные закономерности, на которых основана регулировка колонн двойной ректификации. [c.255] Ход процесса ректификации в верхней колонне определяется количеством и составом потоков азота и жидкости испарителя, поступающих из нижней колонны. В первом приближении можно принять, что количество флегмы и пара при движении вниз по тарелкам колонны не меняется. Поэтому в нижней части верхней колонны, куда стекает в виде флегмы количество жидкости, равное Я + О, условия орошения практически остаются постоянными при из.менении соотношения Я я О. Ъ верхней части колонны выше уровня ввода жидкости испарителя условия орошения те.м лучше, чем больше жидкого азота. [c.256] Таким образом, количество жидкого азота О, получаемого внижией колонне, зависит при данном количестве перерабатываемого воздуха В от концентрации жидкости испарителя хц и от концентрации жид-жого азота Хо. В табл. 25 приведены значения О, полученные из уравнения (У1-5) в зависимости от принятых величин и хр, встречающихся на практике в разделительных колоннах. [c.256] Поэтому в колоннах второго типа количество азота В, подаваемого из сборника (карманов) на орошение верхней колонны, несколько больше. [c.257] Состав азота Хо зависит от разделительной способности ни ж ей колонны (числа и эффективности тарелок или высоты насадки) и от положения дроссельных вентилей, которыми регулируют соотношения величин ) и / . При достаточном числе тарелок в нижней колонне можно, уменьшая величину Д получить жидкий азот с малым содержанием кислорода хо —99,5% и выше). [c.257] Чистота отходящего из верхней колонны газообразного азота определяется составом поступающей на верхнюю тарелку азотной флегмы, а также ее количеством. Если жидкий азот будет очень чистым, но его количество О недостаточно, то продукционный азот будет содержать много кислорода, несмотря на высокую концентрацию азотной флегмы. При слишком большой величине О жидкий азот будет недостаточно чистым. Поэтому количество жидкого азота и его состав поддерживают такими, при которых состав флегмы примерно приближается к равновесному составу азотного пара, выводимого из агапарата. [c.257] Необходимый наилучший состав азотной флегмы находят для данной колонны опытным путем, руководствуясь результатами анализов азота и кислорода, отходящих из верхней колонны. [c.257] Давление в нижней колонне для данного аппарата при установившемся режиме работы определяется четырьмя величинами давлением в верхней колонне, уровнем жидкого кислорода в конденсаторе (при его кипении в межтрубном пространстве), составом жидкого кислорода х и составом ЖИДК01Г0 азота хо. [c.257] Вернуться к основной статье