氮气纯度的影响

　　氮气的化学性质不活泼,在平常不易与其他物质发生化学反应。因此,氮在冶金工业,电子工业,化学工业中广泛用来作为保护气。一般保护气的要求氮气纯度为。氮气纯度指氮气中的氧含量,空分装置的氮气纯度用表示。要求氮气纯度小于,属于高纯氮气。如果保护气质量不合格会使催化剂失效,产生严重后果,造成巨大经济损失。因此,保证氮气纯度是确保化工装置安全生产的重要环节。所以分析氮气纯度影响因素,对指导实际操作具有重要意义。高纯氮装置工作原理是将空气压缩到表压作为原料,经分子筛净化系统,清除空气中的水分,二氧化碳等杂质,由高效透平膨胀机将气体绝热膨胀制取装置所需冷量,把空气净化,通过多孔筛板精馏塔精馏后制取含氧小于高纯氮气。流程分为四个部分空气压缩部分、空气净化部分、空气分馏部分和氮气外送部分。

　　氮气纯度影响因素

　　回流比的影响精馏产品纯度在一定条件下取决于回流比大小。回流比是指塔内下流液氮量与上升富氧蒸汽量之比。回流比大时,即下流液氮多或者上升的富氧蒸汽少,气液混合温度必然偏于低温液氮一边,于是上升蒸气的温降就大,富氧蒸气冷凝的就多,离开塔板氮浓度提高的就快,在塔顶得到气体含氮纯度就高。所以在生产中要尽量增大回流比。精馏工况异常在精馏塔发生液泛或液漏等情况时,破坏了精馏塔的正常精馏工况,造成纯度下降。液泛现象如果塔板上液体难以沿溢流斗流下,造成溢流斗内液面越涨越高。直至与塔板上的液面相平,液体无法下流,就叫液泛或液悬。

　　液泛的原因

　　塔板阻力增大，空气量过大,尤其是在阀门开得过快时发生,造成气速突然增高塔板筛孔被固体二氧化碳或硅胶粉末等堵塞。溢流斗阻力增大。下流液体量过多,特别是在调节液氮节流阀时动作过快,使塔上下流液体量突然增大。

　　处理方法减小进气量,情况严重时及时停工加温吹除。漏液现象液体与气体应在塔板上有错流接触,但是当气速较小时,部分液体会从塔板开孔处直接漏下,这种液漏现象对精馏过程是有害的,它使气、液两相不能充分接触,严重的液漏,将使塔板上不能积液而无法正常操作。液沫夹带现象当塔板上升蒸汽量过大,下层液体没经换热就被上升气流带至上层塔板,这种现象称为液沫夹带。使板效率降低。液流量一定时,气速过大将引起大量的液沫夹带,严重时还会发生夹带液泛,造成产品纯度下降。操作中的人为因素如果开关阀门过急过猛,导致气量波动过大,也会影响氮气纯度,导致纯度忽高忽低,产品纯度不稳定。所以在开关阀门时一定要缓慢,是空分操作的关键。氮气取出量的影响从物料平衡来看。当加工空气量一定,液氮冷凝量是一定的。

　　如果氮气取出量过大,回流液体就不充分,蒸气中氧组分冷凝下来数量就相应减少了,离开塔板上升气体的氮纯度提高的也慢。每块塔板都是如此,因而在塔顶得到气体含氮纯度就低。这时应适当关小送氮阀,如果在制氧,同时开大送氧阀,以保证上塔压力一定。

　　装置冷量不足对氮气纯度的影响装置泄漏跑冷如果装置冷量不足,空气液化的效果就不好,产生的上升蒸气就相应减少,从塔板上蒸发的氮气就减少,氮气产品纯度就会低些。造成装置冷量不足的三种冷损热交换不完全损失跑冷损失排液或装置有泄露。所以要尽量从这些方面避免冷损的发生,同时也能起到节能的作用。膨胀机问题导致制冷量不足膨胀机阀门失效,导致制冷效率低,制冷量就不足。进气量减少也会导致制冷量的不足。这时应适当加大进气量。设备因素塔板效率的影响精馏塔板由于变形、塔体歪斜或筛孔被固体杂质堵塞,则将影响每块塔板上气液传质效果,造成纯度下降。如果运行周期已很长,并且塔板阻力增加,应停工加温。仪器仪表因素在线分析采用的是氧化错氧分析仪,其致命缺点是当样品中含有还原性气体时,测量数据不准确。当所采集到的样品中含有还原性气体如,,时,对测定有千扰,当被测气体中还原性气体含量较高时,指示值将明显偏低。所以因测量不准确,产品质量也就难以保证。所以记录人员对于在线检测数据要随时关注,避免测量不准。装置开、停工造成的氮气纯度影响实例分析空分一站另一套装置开工时,如果设置压力高于原运行装置压力,在两套装置氮气出装置阀门关闭不严时,刚启动的装置产生氮气不纯,不纯气体就可以从高压管线窜入低压管线,导致产品纯度下降。空分二站停工吹扫时,液氮出口阀关闭不严,有空气漏入液氮贮槽,投用气化室时,进入液氮贮槽的空气随液氮进入气化室,氮气纯度下降。改进措施在进入气化室前加阀门。

　　宏洲气体从根源上分析了氮气纯度的影响因素,为生产出高纯度氮气提供了依据,更合理的操作避免不必要的失误,以便更好的指导实际操作,保证平稳生产。