答:在我国,小型中压空分设备常指50m3/h和150m3/h两类空分设备,它们大多配油润滑的空压机。因此,其纯化器的吸附一般指对油分、水分及C02等杂质的共吸附。分子筛共吸附的性能要比单独吸附某个组分复杂得多。为了简化起见,仅对空气中某个纯组分的饱和蒸汽特性(P-T图)进行分析。空分设备设计时要求吸附后空气中水分的含量(即露点)在_600℃~_700℃, (相应的饱和蒸汽压力为0.008~0.023mmHg);要求CO2的含量在3×10-6以下,甚至在l×10-6以下。 可是,由于油蒸气的存在,CO2含量真正达到3×10-6的可能性不大。大气中CO2含量为(300~400)×10-6时,经。分子筛吸附后空气中CO2含量还有20×10-6,那么,CO2究竟会析出在分馏塔的什么部位(是在热交换器还是精馏塔内)?可以用C02的饱和蒸汽压力与饱和温度的关系来确定。以150m3/h—Ⅲ型空分设备为例来分析。当空气正常操作压力为2MPa(表压,下同)时,纯化器出口空气中C02含量为20×10-6,则CO2在空气中的分压力为0.0227mmHg,查资料得CO2的饱和温度为-154℃。实际上空气在热交换器中是流动的,CO2可能在上述温度下来不及析出,故CO2会析出在-154℃以下的温度范围内。另外还可以求出,当空气在2MPa时,空气的饱和温度在—153℃~—154℃。所以,空气中C02的析出区在热交换器的冷端及下塔,也可能在上塔。 当空气正常操作压力为1.5MPa时,CO2的分压力为0.0173mmHg,查资料得CO2的饱和温度为乙155℃,而空气的饱和温度在—157.9℃~—159.5℃,C02会在下塔及上塔析出。如果空气中出纯化器的C02含量增加到50×10-6,那么它析出在热交换下部的可能性较大。空气操作压力分别为2MPa及1.5MPa时,CO2的饱和温度分别为—150℃及 —151℃, CO2饱和蒸汽压力为0.0568mmHg及0.0432mmHg。 所以,为什么当纯化器加热再生不彻底时,其工况的恶性循环会使热交换器下部出现阻力剧增,一天工作下来会增加0.2MPa,甚至更大。这时空分设备就无法正常生产,只有排除了纯化器的故障及分馏塔重新加温后才能正常生产。 中国空分设备公司(退休) 陈锡顺
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