分餾塔冷量損失原因分析及控制

1、分餾塔冷量損失原因分析及控制分餾塔在正常工況下，內部處于很低的溫度下工作，外部必然會有熱量傳入，產品氧氣、氮氣離開分餾塔時，也不可能復熱到與進分餾塔空氣溫度完全相等，即裝置存在各種冷量損失，這部分冷量損失須從節(jié)流效應和膨脹機的制冷量來補償，而節(jié)流效應和膨脹機的制冷量要靠空壓機對氣體進行壓縮后才能獲得，當冷量消耗大于總制冷量時，必須用更多的冷量來補償，這不僅使壓縮機的負荷增加，還會直接影響分餾塔正常運行，因此如何將冷量損失減少到最低程度，就必須正確分析冷量損失產生的原因，并及時進行處理，才能保證空壓機低耗（電耗）和分餾塔長周期穩(wěn)定運行。分餾塔的冷損主要表現在排放液體損失Q0，塔內泄漏損失Q1，復

2、熱不足（即熱交換不完全）損失Q2,跑冷損失Q3四個方面，要減少分餾塔的冷量損失，也就是要減少Q0、Q1、Q2、Q3的冷損，下面做這四方面產生冷損的原因進行分析及如何控制。一、排放液體損失Q0排放液體損失是指操作過程中液體（液氧、液氮）排放、餾分抽取、惰性氣體排放過程中消耗的冷量，這部分冷量是不可能復熱回收的，要減少這部分冷損應嚴格控制餾分氣體排放量和惰性氣體排放次數，對涉及排放液體時，應提高輸入設備的絕熱性能，降低蒸發(fā)系數，減少排放時間來加以控制。二、塔內泄漏損失Q1塔內泄漏是由于設備管線焊接質量，加溫溫度控制過高造成塔內管道焊接處發(fā)生低溫氣體和低溫液體泄漏，這種泄漏均會造成分餾塔冷損增大，對

3、液體泄漏和氣體泄漏來說，液體泄漏危害性更大，如以液氧每分鐘1升的速度外泄則將增加636標米3/時的膨脹量來彌補，泄漏嚴重時將破壞分餾塔正常運行，甚至無法維持生產，被迫停車檢修，所以泄漏是空分塔的大敵。為了減少塔內泄漏造成的冷量損失，檢修分餾塔時，嚴格進行氣密性試漏，對檢查出來的漏點，用合格的焊條進行補焊，焊好后再進行檢查直到不漏不止。在停車加溫時，嚴格控制加溫氣的溫度在7080之間，決不允許超高。三、跑冷損失Q3中壓制氧的分餾塔的跑冷損失約占冷量損失的55%左右，跑冷損失取決于周圍傳入分餾塔內部的熱量，它的大小與以下因素有關：1、分餾塔的容量型式因為傳熱量與傳熱面積有關，隨著裝置容量增大，相當

4、于每1標米3加工空氣的跑冷損失來說是減小的。2、運轉的環(huán)境條件傳熱量與傳熱溫差成正比，周圍的空氣溫度越高，與裝置內的溫差越大，則跑冷損失越大，因此跑冷損失在夏季大于冬季，白天大于晚間。3、絕熱保冷措施絕熱保冷情況與絕熱材料的性能，充填層厚度，充填情況，保冷材料是否干燥，冷箱密封情況有關。因分餾塔容量型式和運轉的環(huán)境條件不能改變，只能從絕熱保冷措施上來減少冷損。絕熱材料可采用珠光砂，珠光砂的導熱系數為0.02470.035大卡/米、小時、度左右），充填的珠光砂應烘干，含水量要小于5%，裝冷箱外板時，必須用橡膠皮墊上，再用螺栓擰緊保證冷箱密封嚴密，防止外部熱量傳入，在充填珠光砂時，還必須用木錘敲打

5、冷箱死角，保證充填密實，在運轉過程中發(fā)現珠光砂下沉時應及時補充。四、復熱不足（即熱交換不完全）損失Q21、復熱不足對總冷損的影響熱交換不完全冷損是由于返流溫氣體從熱交換器熱端離開時，未被復熱至正流空氣入口的溫度，產生了溫度差，如排出氣體溫度愈低，熱端溫差愈大，說明復熱愈不足，冷量回收不完全損失愈多。熱交換不完全損失Q2與熱端溫并成正比，在不同的熱端溫差情況下，復熱不足冷損的大小如下表所示。 熱端溫差234567熱交換不完全損失（KJ/m3加工空氣2.6163.9245.2346.547.8469.157由表可見，熱端溫差擴大1，熱交換不完全損失將增加1.308KJ/m3加工空氣左右，將使分餾塔

6、冷損增加約8.7%，在實際操作中，因傳熱面積已定不存在熱端溫差是不可能的，只有盡量減少熱端溫差，對于中壓制氧機設計時允許熱端溫差為57。2、產生熱端溫差的原因有以下幾種（1）進分餾塔的空氣溫度過高，要使溫度高的空氣冷卻到一定溫度，必須傳遞更多的熱量，而由于傳熱面積一定只有擴大溫度才能滿足，熱端溫差勢必會擴大。（2）熱交換器內銅管的表面被分子篩粉末臟污或被水分、二氧化碳凍結堵塞，將造成傳熱效率降低，引起熱端溫差擴大。（3）返流氣體氣量太多，使冷量在熱交換器中不能充分回收，造成熱端溫差擴大。（4）氧氣、氮氣、餾分隔層氣流分配不當，造成熱端溫差擴大。（5）膨脹量過多、下熱交換器中返流氣體量過多，使熱

7、交換器熱端溫差擴大。3、減少熱端溫差的操作與控制（1）要降低進塔空氣溫度，必須定期對空壓機冷卻器、冷卻夾套、冷卻盤管進行清洗，加大空壓機冷卻水量來增加冷卻器的效率，使壓縮后的空氣充分冷卻溫度降低。（2）加強空壓機油水排入，嚴格控制純化器的切換，切換排氣不能過大，避免氣流沖擊分子篩產生粉末而帶入塔內，并且油水排放結果和純化器工作情況必須按時真實記錄，出現問題及時處理，確保進塔空氣質量。（3）用氧氣、氮氣、餾分抽取閥調整返流氣體抽取量來控制熱端溫差。（4）用通3（高壓空氣進餾分隔層閥）、通4（高壓空氣進氧氣隔層閥）、通5（空壓空氣進氮氣隔層閥）來調整進塔氣量，以氧氣、氮氣、餾分氣之間出口溫度不超過2為準進行調整。（5）嚴格控制進節(jié)-1閥（高壓空氣節(jié)流閥）和膨脹機的進氣量，以T2溫度（膨脹后溫度）在-140-145之間，T3溫度（節(jié)-1閥前溫度）在-155-165之間來控制兩閥進氣量。只要我們在工作中找出了分餾塔冷量損失的原因,并及時進行處理，總 的制冷量(節(jié)流效應和膨脹機制冷量之和)將減小,空壓機的負荷就會降低，相應電耗下降，成