La operación de producción de argón en una planta de separación de aire es complicada.
La rectificación completa de argón consiste en separar el oxígeno del argón en una torre de argón crudo, obtener directamente argón crudo con un contenido de oxígeno inferior a 1 × 10-6 y luego separarlo del argón refinado para obtener argón refinado con una pureza del 99,999 por ciento. .
Con el rápido desarrollo de la tecnología de separación de aire y la demanda del mercado, cada vez más plantas de separación de aire utilizan el proceso de producción de argón sin hidrógeno para producir productos de argón de alta pureza. Sin embargo, debido a la complejidad de la operación de producción de argón, muchas plantas de separación de aire de argón no tienen extracción de argón y algunos de los sistemas de argón en funcionamiento no son satisfactorios debido a las fluctuaciones en las condiciones de uso de oxígeno y las limitaciones de los niveles operativos. ¡Con los siguientes pasos simples, el operador puede tener una comprensión básica de la producción de argón libre de hidrógeno!
Depuración del sistema de producción de argón
* V766 está en el proceso completamente abierto antes de que la columna de argón crudo se descargue en la columna de argón fino;
* Procesar completamente el argón fuera de la columna de argón crudo I define la válvula de columna de argón V6; válvula de descarga de gas no condensable V760 en la parte superior de la columna de argón; columna de argón de precisión, líquido rociado en la parte inferior del cilindro graduado de argón de precisión y válvulas de descarga V756 y V755 (el preenfriamiento de la columna de argón de precisión se puede combinar con el preenfriamiento de la columna de argón crudo al mismo tiempo).
Revisa la bomba de argón
* Sistema de control eléctrico: el cableado, el control y la pantalla son correctos;
* Gas de sellado: la presión, el flujo y la tubería son correctos, sin fugas;
* Dirección de rotación del motor: haga clic en el motor para confirmar la dirección de rotación correcta;
* Tuberías antes y después de la bomba: asegúrese de que el sistema de tuberías esté despejado.
Inspección minuciosa de la instrumentación del sistema de argón
(1) Si la resistencia (más) (-) las tuberías de presión, los transmisores y los instrumentos de visualización de la columna de argón crudo I y la columna de argón crudo II son correctos;
(2) Comprobar si todos los indicadores de nivel de líquido (más) (-) tuberías de presión, transmisores e instrumentos de visualización en el sistema de gas argón son correctos;
(3) Si la tubería de presión, el transmisor y el instrumento de visualización de cada punto de presión son correctos;
(4) flujo de argón FI-701 (placa de orificio en la caja fría) (más) (-) la tubería de presión, el transmisor y el instrumento de visualización son correctos;
⑤ Verifique que todas las válvulas automáticas y su ajuste y enclavamiento sean correctos.
Ajuste de las condiciones de trabajo de la torre principal
* Aumentar la producción de oxígeno bajo la premisa de garantizar la pureza del oxígeno;
* Controle el líquido enriquecido con oxígeno en la columna inferior para vaciar el 36 ~ 38 por ciento (el nitrógeno líquido no puede ingresar a la válvula V2 de la columna superior);
* Reduzca la cantidad de expansión con la premisa de garantizar el nivel del líquido refrigerante principal.
líquido en columna de argón crudo
* Bajo la premisa de un preenfriamiento adicional hasta que la temperatura de la columna de argón no baje (la válvula de escape está cerrada), el aire líquido se abre ligeramente (intermitentemente) y fluye hacia la válvula del evaporador de condensación de la columna de argón crudo V3 para hacer que el condensador de la columna de argón crudo funcione de manera intermitente, lo que resulta en un reflujo de líquido, de modo que el relleno grueso de la columna de argón se enfríe por completo y se acumule en la parte inferior de la columna;
Consejo: Al abrir la válvula V3 por primera vez, preste mucha atención al cambio de presión de PI-701, no fluctúe violentamente (menor o igual a 60kPa); observe el nivel de líquido LIC-701 en la parte inferior de la columna de argón crudo I desde el principio. Una vez que suba a 1500 mm ~ escala completa, detenga el preenfriamiento y cierre la válvula V3.
Bomba de argón preenfriada
* Válvula de cierre antes de encender la bomba;
* Sople las válvulas V741 y V742 antes de arrancar la bomba;
* Después de ventilar las válvulas V737, V738, encienda la bomba levemente (intermitentemente) hasta que el líquido salga continuamente.
Sugerencia: este trabajo se realizó por primera vez bajo la dirección del proveedor de la bomba de argón. Cuestiones de seguridad para evitar la congelación.
Poner en marcha la bomba de argón
* Abra completamente la válvula de reflujo después de la bomba y cierre completamente la bomba después de la válvula de cierre;
* Ponga en marcha la bomba de argón y abra completamente la válvula de cierre trasera de la bomba de argón;
* Observe que la presión de la bomba debe ser estable en {{0}}.5 ~ 0.7Mpa(G).
Columna de argón crudo
(1) Después de encender la bomba de argón, antes de abrir la válvula V3, el nivel de líquido de LIX-701 caerá continuamente debido a la pérdida de líquido. Después de poner en marcha la bomba de argón, la válvula V3 debe abrirse lo antes posible para que el condensador de la columna de argón funcione para generar reflujo.
(2) La válvula V3 debe abrirse muy lentamente, de lo contrario, las condiciones de trabajo de la torre principal fluctuarán mucho, lo que afectará la pureza del oxígeno. Después de que la torre de argón crudo funcione, abra la válvula de suministro de la bomba de argón (el grado de apertura depende de la presión de la bomba), y finalmente estabilice la válvula de suministro y la válvula de retorno del nivel de líquido FIC-701;
(3) Observe la resistencia de las dos columnas gruesas de argón. La resistencia de la columna II de argón crudo ordinario es de 3 kPa, y la resistencia de la columna I de argón crudo ordinario es de 6 kPa.
(4) Las condiciones de trabajo de la torre principal deben observarse de cerca cuando se introduce el argón crudo.
(5) Después de que la resistencia sea normal, el estado de la torre principal se puede establecer después de mucho tiempo, y las operaciones anteriores deben ser pequeñas y lentas;
(6) Después de que la resistencia inicial del sistema de argón sea normal, el contenido de oxígeno del argón del proceso alcanza el estándar durante ~36 horas;
(7) En la etapa inicial de la operación de la columna de argón, para mejorar la pureza, la cantidad de extracción de argón del proceso debe reducirse (15-40m³/h). Cuando la pureza está cerca de lo normal, se debe aumentar el caudal de argón de proceso (60-100m³/h). De lo contrario, el desequilibrio del gradiente de concentración de la columna de argón puede afectar fácilmente el estado de trabajo de la columna principal.
columna de argón puro
(1) Después de que el contenido de argón y oxígeno del proceso sea normal, abra gradualmente la válvula V6, baje el V766 e introduzca el argón del proceso en la torre de argón refinado;
(2) La válvula de vapor de nitrógeno líquido de la torre de argón V8 se abre por completo o se vierte automáticamente, y la presión del lado de nitrógeno PIC-8 del evaporador de condensación de la torre de argón se controla a 45 kPa;
(3) abra gradualmente el nitrógeno líquido para ingresar a la válvula del evaporador de condensación de la torre de argón V5 para aumentar la carga de trabajo del condensador de la torre de argón;
(4) Cuando el V760 se abre correctamente, se puede abrir completamente en la etapa inicial de la columna de argón de precisión. Después del funcionamiento normal, el caudal de gas no condensable descargado desde la parte superior de la columna de argón refinado se puede controlar en 2-8m³/h.
La columna de argón de precisión PIC-760 es propensa a la presión negativa cuando las condiciones de trabajo fluctúan ligeramente. La presión negativa hará que el aire húmedo fuera de la caja fría sea absorbido por la columna de argón de precisión, y el hielo se congelará en la pared del tubo y la superficie del intercambiador de calor, provocando el bloqueo. Por lo tanto, se debe eliminar la presión negativa (controlar la apertura de V6, V5, V760).
(6) Cuando el nivel de líquido en la parte inferior de la columna de argón refinado sea de ~1000 mm, abra ligeramente las válvulas de paso de nitrógeno V707 y V4 del calderín en la parte inferior de la columna de argón refinado y controle la apertura según la situación. Si la abertura es demasiado grande, aumentará la presión del PIC-760, lo que provocará que el flujo del proceso Argon Fi-701 disminuya. Si la presión de la columna de argón de precisión PIC-760 es demasiado pequeña, es mejor controlarla a 10-20kPa.
Ajuste del contenido de argón de la fracción de argón
El contenido de argón en la fracción de argón determina la tasa de extracción de argón y afecta directamente el rendimiento del producto de argón. Una sección de argón adecuada contiene 8-10 por ciento de argón. Los principales factores que afectan el contenido de argón de la fracción de argón son los siguientes:
* Producción de oxígeno: cuanto mayor sea la producción de oxígeno, mayor será el contenido de argón en la fracción de argón, pero cuanto menor sea la pureza del oxígeno, mayor será el contenido de nitrógeno en el oxígeno y mayor será el riesgo de bloqueo de nitrógeno;
* Volumen de aire de expansión: cuanto menor sea el volumen de aire de expansión, mayor será el contenido de argón de la fracción de argón, pero cuanto menor sea el volumen de aire de expansión, menor será la salida del producto líquido;
* Tasa de flujo de la fracción de argón -- La tasa de flujo de la fracción de argón es la carga de la columna de argón crudo. Cuanto menor sea la carga, mayor será el contenido de argón de la fracción de argón, pero cuanto menor sea la carga, menor será la producción de argón.
Ajuste de la producción de argón
Cuando el sistema de gas argón funciona sin problemas y normalmente, la salida del producto de gas argón debe ajustarse para cumplir con las condiciones de diseño. El ajuste de la torre principal se realiza de acuerdo con el artículo 5. El flujo de la fracción de argón depende de la apertura de la válvula V3, y el flujo del argón de proceso depende de la apertura de las válvulas V6 y V5. ¡El principio de ajuste es que cuanto más lento, mejor! Incluso puede aumentar la apertura de cada válvula en solo un 1 por ciento cada día, de modo que las condiciones de trabajo pueden experimentar cambios en el sistema de purificación, cambios en el consumo de oxígeno y fluctuaciones en la red eléctrica. Si la pureza del oxígeno y el argón es normal y las condiciones de trabajo son estables, la carga puede continuar aumentando. Si las condiciones de trabajo tienden a deteriorarse,
Tratamiento de tapones de nitrógeno
¿Qué es un tapón de nitrógeno? La carga del evaporador de condensación se reduce o incluso deja de funcionar, la fluctuación de la resistencia de la torre de argón se reduce a 0 y el sistema de gas argón deja de funcionar. Este fenómeno se denomina obstrucción por nitrógeno. Mantener la torre principal en un estado de funcionamiento estable es la clave para evitar el bloqueo por nitrógeno.
* Ligero tratamiento de tapón de nitrógeno: completamente abierto V766 y V760 para reducir adecuadamente la producción de oxígeno. Si se puede estabilizar la resistencia, después de que se agote el nitrógeno que ingresa al sistema de argón, todo el sistema puede reanudar el funcionamiento normal;
* El tratamiento con nitrógeno es serio: una vez que la resistencia del argón crudo fluctúa violentamente y se convierte en 0 en poco tiempo, indica que la torre de argón está colapsada. Después de que la válvula antirreflujo esté completamente abierta, asiente V3, intente mantener la torre de argón líquido en la torre de argón, para no dañar aún más la pureza del oxígeno y reducir adecuadamente la producción de oxígeno.
Control fino de las condiciones de trabajo del sistema de gas argón.
①La diferencia entre los puntos de ebullición del oxígeno y el nitrógeno es relativamente grande, porque los puntos de ebullición del oxígeno y el argón son similares. En cuanto a la dificultad del fraccionamiento, la dificultad de regular el argón es mucho mayor que la de regular el oxígeno. La pureza del oxígeno en el argón puede alcanzar el estándar dentro de 1-2 horas después de que se establezcan las resistencias de la columna superior e inferior, mientras que la pureza del oxígeno en el argón puede alcanzar el estándar dentro de las 24-36 horas después de que se establezcan las resistencias de la columna superior e inferior se establecen después de la operación normal. Construye arriba y abajo.
(2) El sistema de gas argón es difícil de construir y fácil de colapsar en condiciones de trabajo, el sistema es complejo y el período de depuración es largo. En condiciones de trabajo, un pequeño descuido puede causar tapones de nitrógeno en un corto período de tiempo. Si puede operar de acuerdo con la regla 13 correctamente para garantizar la cantidad total de gas argón acumulado en la columna de argón crudo, la resistencia de la columna de argón crudo tardará entre 10 y 15 horas en alcanzar la pureza de oxígeno normal en el argón. . columna de argón.
(3) El operador debe estar familiarizado con el proceso y tener cierta previsibilidad para el proceso de depuración. Cada ajuste menor del sistema de gas argón se reflejará en las condiciones de trabajo durante mucho tiempo. El ajuste frecuente y extenso de las condiciones de trabajo es un tabú, por lo que es muy importante mantener la mente despejada y una actitud tranquila.
(4) El rendimiento de extracción de argón se ve afectado por muchos factores. Debido a la pequeña elasticidad operativa del sistema de gas argón, es imposible ajustar la elasticidad operativa en la operación real y la fluctuación de las condiciones operativas es muy desfavorable para la tasa de extracción. La tasa de extracción de oxígeno de los equipos químicos, de fundición no ferrosa y de otro tipo es estable, más alta que la del uso intermitente de oxígeno para la fabricación de acero; la tasa de extracción de argón de la red de separación de aire múltiple en la industria siderúrgica es más alta que la del suministro de oxígeno de separación de aire único. La tasa de extracción de argón de la separación de aire grande es más alta que la de la separación de aire pequeña. La tasa de extracción para operaciones finas de alto nivel es más alta que para operaciones de bajo nivel.