杭氧分子筛.docx
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杭氧分子筛
HXK-279000/5.8型分子筛纯化系统
使用说明书
KJT27.SM
二○○五年十二月
目录
1.流程
2.参数
3.分子筛吸附器
4.其它设备
5.控制测量点及参数
6.起动
7.维护与管理
8.故障及其排除
9.流程图
附1:
分子筛纯化系统随机图纸发送清册
附2:
分子筛纯化系统设备发送清册
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提出单位
杭氧股份公司设计院
HXK-279000/5.8型分子筛纯化系统
使用说明书
1.流程（见图1）
被压缩的空气经预冷系统冷却至15℃,自下而上通过分子筛吸附器01R201A或01R201B（以下简称吸附器）时,空气中所含的H2O、C2H2、CO2、C3H6、C4H8等杂质相继被吸附清除，从而避免了这些杂质在设备和管路局部聚结、堵塞，保证了空分设备的正常运行。
净化后的空气，进入冷箱中的换热器继续换热。
吸附器是成对交替使用的，一只工作时，另一只被再生。
吸附器的再生分四步进行：
第一步、降压；第二步、加热；第三步、吹冷；第四步、升压。
降压：
吸附器在工作周期即将结束时，需将剩余在器内的空气排放出去。
降压是通过将KV01205阀（或KV01206阀）打开而实现的。
为了避免分子筛床层受到压力波动的冲击，降压的速度不能太快（此点不能忽视），此步完成时间不要短于8分钟。
降压是按压力联锁实现的，当PIS01201（或PIS01203）→0.010MPa时，打开再生污氮气进、出口阀KV01211、KV01213（或KV01212、KV01214）。
加热：
打开KV01218阀，相应地关闭KV01217阀，使污氮气经加热器被加热到165℃以上，干燥的热污氮气在吸附器入口处温度在165℃以上，自上而下通过吸附器。
时间为90分钟。
吹冷：
打开KV01217阀，相应地关闭KV01218阀，使冷的污氮气不经过加热器而旁通，吹冷用污氮气吹冷期内在吸附器入口处，温度与出主换热器的温度相同，最高为20℃。
污氮气出吸附器温度起初继续上升，待上升至100℃以后就逐渐下降。
吹冷末，污氮气出吸附器温度可下降至比工作温度高5～10℃。
升压：
打开KV01207阀，关闭相应的吸附器前后污氮气进出口阀KV01211、KV01213（或KV01212、KV01214），使正在工作的一只吸附器中的空气充入即将再生完毕的一只吸附器中，当压差联锁PdIS01201→0.006MPa时，说明再生吸附器的压力与工作吸附器的压力已经均衡，充气便告结束。
为避免气流冲击分子筛床层，使床层发生移动或磨擦，故充气要缓慢，此步完成时间不要短于22分钟。
再生四步骤结束后，该只吸附器就投入工作。
各切换阀门的动作都是由时间程序控制器ESC01201控制的。
工作时的吸附器，空气入口温度为15℃，由于吸附热的关系，刚开始投入工作之瞬时，出口温度比入口温度高约20℃。
工作周期之末，要高~6℃。
装置起动时，尚无可供再生用的氮气，这时可用部分已被净化的空气作再生用气体。
部分空气经V01250阀减压后作再生用气体，这部分空气去加热器的管路上设有一安全阀SV01230，如果减压后空气的压力大于0.11MPa，安全阀起跳排压。
由于装入的分子筛刚开始使用，故应比较彻底地进行活化。
此时活化温度应尽量高些，活化时间也应长些，一般不少于正常工作时间的三倍。
2.参数
2.1原始数据
2.1.1空气
气量279000Nm3/h
压力0.58MPa（G）
进口温度15℃
相对湿度100%
CO2含量≤500ppm
2.1.2再生用污氮气
气量48000Nm3/h（Max52000Nm3/h）
压力0.013MPa（G）
温度~20℃
2.1.3允许阻力
空气通过系统之阻力~0.008MPa
污氮气通过系统之阻力~0.012MPa
2.2吸附剂
名称
分子筛
活性氧化铝
惰性氧化铝
型号
UOP13X-APG
WHA-103
WHA-106
规格
1/16″（条形）
Ø3~5mm（球形）
Ø10mm（球形）
堆比重
620kg/m3
～700kg/m3
1200kg/m3
装填量
~53000kg/只
~28200kg/只
~8000kg/只
上层13X-II分子筛5000kg/只
不作吸附用
2.3再生时间分配
通过空气量
Nm3/h
工作时间
min
再生各阶段所需时间（min）
降压
加热
吹冷
升压
279000
240
8
90
120
22
3.吸附器（01R201A、01R201B）
吸附器成对切换交替使用，当一只进行工作时，另一只进行再生。
吸附器为卧式容器，外包绝热层，左封头在其中上部设有人孔，右封头在其中上、下部各设有人孔，上部供装卸分子筛和氧化铝用，下部人孔供检查用。
13X-APG分子筛装填高度为870毫米,最上层装填13X-II分子筛,高度为80毫米其下层装填470mm活性氧化铝和80mm惰性氧化铝。
一定高度的吸附床是由支承栅架承托的，支承栅架是由工字钢、格栅和不锈钢孔板组成。
分子筛和氧化铝之间用分隔板隔开。
筒壁上钢管用作分子筛高度标记线。
吸附剂填装方法：
先装好惰性氧化铝，铺上叠加的丝网，并在两封头处固定后装活性氧化铝（注意保证活性氧化铝470mm总床高，不可低于要求）。
然后将分隔板逐块从人孔递入，待所有分隔板放置好后再用螺栓连成一体，保证分隔板贴实平放在氧化铝上（组装分隔板按图KJT24.10300）。
装好后，再装入13X-APG分子筛到规定高度，最上层装填13X-II分子筛前也须铺上叠加的丝网。
床面需与筒壁上的标记管持平，注意床面平整，不得有凹坑。
分隔板对气流有一定的阻力，也可增加空气流动的均匀性；同时可以防止因压力波动引起的冲床事故。
为了改善再生污氮气流的均匀性，在污氮气进口处设有上分布器，其作用是给再生污氮气以阻力，使其分配均匀，并挡住工作过程中分子筛可能产生的粉末，使其不能进入管路系统，起到内置过滤器的作用。
为了改善空气流的均匀性，在空气进口处设有下分布器，该分布器为圆筒上开孔。
并在其进口留有出水孔，防止再生解析水分积聚。
每只吸附器装入惰性氧化铝约8000kg，活性氧化铝约28200kg,13X-APG分子筛约48000kg，13X-II分子筛5000kg。
每只吸附器的下部有两只支座，一只为活动支座，另一只为固定支座。
每只吸附器的本体重量约为63900kg。
4.其它设备
4.1蒸汽加热器（01E202）
4.1.1作用
低压污氮气通过蒸汽加热器，被加热后用于加热再生吸附器内的吸附剂。
4.1.2参数
被加热工质
加热工质
工质
污氮气
饱和蒸汽
通过量
~48000Nm3/h
~5000kg/h
压力
~134kPa
1.0MPa（G）
允许操作压力
0.1MPa（G）
1.5MPa（G）
进口温度
~20℃
183℃
出口温度
165℃以上
~80℃（冷凝水）
4.1.3结构
蒸汽加热器为立式，换热管为低翅片式。
管程分左右两部分，再生气先与左侧换热管换热（内部为冷凝水），然后与右侧换热管换热（内部为蒸汽），使再生气被加热到需要的温度。
该加热器为节能型产品，能充分利用蒸汽热量，末端排放水为~80℃水。
4.2放空消声器（01X201）
放空放声器为立式圆筒式结构，降压空气通过设有消声元件的通道消声放空。
消声元件由钢板制成，板上钻孔，孔呈正三角形排列，布满，元件内衬以玻璃纤维布袋，袋内充满作为吸声材料的超细玻璃棉。
另有两路污氮气放空通道。
再生吸附器加热、冷吹阶段中的污氮气经吸附器和阀门后直接向大气排放，升压、降压阶段中的污氮气经阀门去01X403。
5．控制测量点及参数
项目
编号
位置及内容
单位
设计值
报警值
备注
分析取样点
AE01201
空气入01R201A前取样分析点
AE01202
空气入01R201B前取样分析点
AIA01203
空气出01R201A/B后CO2取样分析点
ppm
1.0
1.5
AIA01204
污氮气出01E202后H2O取样分析点
ppm
10
20
流量指示控制
FIC01201
污氮气入MS系统
流量指示控制
Nm3/h
~48000
FI01202
蒸汽进01E202
流量指示
kg/h
4300
液位指示控制
LIC01201
01S201液位指示控制
mm
300
压差指示报警联锁
PdIAS01205B
MS空气进出口压差
MPa
0.008
A：
0.01
S：
0.014
压差联锁
PdIS01201
01R201A、01R201B
空气出口之间
MPa
ΔP~0.006
时,关闭KV01207阀
PdIS01205A
MS空气进出口压差
MPa
0.008
S：
0.014
PdIS01205C
MS空气进出口压差
MPa
0.008
S：
0.014
项目
编号
位置及内容
单位
设计值
报警值
备注
压力指示联锁
PIS01201
排气末01R201A器内
MPa
0.58~0.01
S：
0.01
PIS01203
排气末01R201B器内
MPa
0.58~0.01
S：
0.01
压力指示
PI01202
01R201A器内压力
MPa
0.58
PI01204
01R201B器内压力
MPa
0.58
PI01206
再生污氮气进MS
MPa
0.013
PI01207
再生空气进MS
MPa
0.09
就地
PI01208
01E202蒸汽进口
压力指示
MPa
1.0
PI01209
01S201蒸汽压力指示
MPa
1.0
就地
温度指示联锁
TIS01201
01R201A空气进口
（氮气出口）温度
℃
15（130）
吹冷时出口峰值≥100
TIS01203
01R201B空气进口
（氮气出口）温度
℃
15（130）
温度
指示
TI01202
01R201A空气出口
（氮气进口）温度指示
℃
20（180）
TI01204
01R201B空气出口
（氮气进口）温度指示
℃
20（180）
TI01207
01E202出口冷凝水
温度指示
℃
80
TI01208
01E202进口温度指示
℃
183
TI01209
01E202再生污氮气
出口温度指示
℃
~165
项目
编号
位置及内容
单位
设计值
报警值
备注
阀位
ZSNO（C）01201
01R201A空气进口阀
联锁
ZSNO（C）01202
01R201B空气进口阀
ZSNO（C）01203
01R201A空气出口阀
ZSNO（C）01204
01R201B空气出口阀
ZSNO（C）01205
01R201A空气排放阀
ZSNO（C）01206
01R201B空气排放阀
ZSNC01207
01R201A,01R201B间均衡阀
ZSNO（C）01211
01R201A氮气进口阀
ZSNO（C）01212
01R201B氮气进口阀
ZSNO（C）01213
01R201A氮气出口阀
ZSNO（C）01214
01R201B氮气出口阀
ZSNO（C）01217
01R201A、01R201B
吹冷阀
ZSNO（C）01218
01R201A、01R201B
加热阀
ZSNO（C）01219
污氮气旁通阀
时间程序控制
ESC01201
时间程序控制器
遥控器
HC01205
KV01205阀手操器
HC01206
KV01206阀手操器
HC01207
KV01207阀手操器
6.起动
6.1起动准备
6.1.1起动切换系统
（1）开启各空气切换管路。
（2）将备用仪表空气接通。
（3）接通程序控制器。
（4）接通切换阀，并检查切换程序。
（5）按《仪控说明书》和《仪表制造厂说明》,分步投入各类仪表。
6.1.2起动蒸汽加热器
01E202起动时，应对蒸汽加热器慢慢加热，升温，并充分排空和泄放，吹除干净，并使包括01S201的冷凝水排放系统投入工作。
阀门状态见表1。
6.1.3使入吸附器前的空气压力和温度逐步达到设计要求。
空气的压力和温度达不到设计要求，虽可将空气送入吸附器，但不得打开空气进冷箱阀门。
注意：
吸附剂装入后，在压缩机启动阶段就应该打开V01215（或V01216）阀，使吸附器内压力逐渐升高，避免发生冲坏床层事故。
待空气压力达到设计值后，才可打开KV01201（或KV01202），使用程序控制器自动控制。
6.2空分装置起动加温时的流路（开V01250阀）
吸附器的吸附和再生的切换是由时间程序控制器控制，自动进行的，详见《仪控使用说明书》。
（1）再生用空气经蒸汽加热器，加热至规定温度，经阀门从上部进入吸附器,出下部经阀门后直接向大气排放。
（2）加热后，再生用空气不经加热器自动切换至旁通管路进入吸附器进行吹冷，待达到规定时间，吹冷自动停止。
（3）再生好的吸附器，在切换之前所有的进、出口阀是关闭的，只通过一只小阀KV01207将另一只尚在工作的吸附器内的空气充入，使该吸附器的压力逐渐升高，待两只吸附器压力平衡时，关闭KV01207，充压结束。
自动切换至空气流路进行吸附工作。
已经工作过的一只吸附器亦通过一只小阀KV01205（或KV01206）慢慢排气，使压力降低，然后该只吸附器按照上述步骤进行再生。
6.3空分装置正常操作时的流路
当空分装置正常操作时，吸附器的再生气体为自冷箱出来的污氮气。
此时V01250阀应关闭，其它操作步骤均与6.2节相同。
表1：
起动时阀门状态和仪表测量
项目
点
阀门代号
阀门状态
测量点
测量值
6.1
V01250
手动开
PI01207
<0.09MPa
V01261、V01262
V01265、V01268
常开
常开
保持冷凝水排放
V01256、V01257
V01254、V01263
V01266、V01267
常开
开→关
开→关
通畅
吸附器01R201A再生
6.2
1
KV01203
关
KV01204
开
KV01201
关
KV01202
开
KV01219
开
PI01206
0.016MPa
KV01205
开→关
PIS01201
0.58→0.010MPa
2
V01251
开
FI01202
4300kg/h
KV01213
开
KV01211
开
KV01218
开
FIC01201
48000Nm3/h
KV01219
KV01217
LV01201
关
关
调节
LIC01201
350mm
3
KV01218
关
KV01217
LV01201
开
关
4
KV01213
关
KV01211
关
KV01219
开
项目
点
阀门代号
阀门状态
测量点
测量值
KV01207
开→关
PdIS01201
0.58→0.006MPa
5
KV01203
开
并列运行3分钟
KV01204
开
KV01201
开
KV01202
开
6
KV01204
关
KV01202
关
吸附器01R201/B再生
1
KV01206
开→关
PIS01203
0.58→0.010MPa
2
V01251
开
FI01202
4300kg/h
KV01214
开
KV01212
开
KV01218
开
FIC01201
48000Nm3/h
KV01219
KV01217
LV01201
关
关
调节
LIC01201
350mm
3
KV01218
关
KV01217
LV01201
开
关
4
KV01214
关
KV01212
关
KV01219
开
KV01207
开→关
PdIS01201
0.58→0.006MPa
5
KV01204
开
并列运行3分钟
KV01203
开
KV01202
开
项目
点
阀门代号
阀门状态
测量点
测量值
KV01201
开
6
KV01203
关
KV01201
关
正常时
V01263
开
V01269
关
带水时开
V01255
关
LV01201故障时开
7．维护与管理
7.1切换装置
切换装置的管理是分子筛纯化系统管理的一个十分重要的环节。
切换装置维护与管理的细节，请看《仪控说明书》。
7.2吸附器
必须经常检查吸附器加热和吹冷期间温度有否达到规定的要求，切换时间是否符合规定；空气出吸附器的CO2含量是否符合规定。
如有异常，应进行调整，或调整时间程序控制器，或调整再生气量。
必须经常检查吸附器的切换周期是否符合规定。
使用2年后，可视情况打开人孔，检查分子筛破碎情况。
如有必要，需将分子筛全部取出后，把破碎颗粒筛除，并按规定量添加或更换分子筛。
填装分子筛时，注意保证必要的分子筛填装高度950毫米。
当将活性氧化铝和分子筛全部取出后，应用吸尘机将粘附于分布器网和孔板上的粉末吸除干净。
必须注意：
当人员进入分子筛吸附器之前，应先以足够的空气进行置换，以彻底驱除残余污氮气体，同时对设备内空气含氧量进行分析，应大于20%氧，确保人身安全。
临时检修的最佳时机：
降压最后期，暂不切换到下一步，适当地人为延长再生的吸附器降压时间，同时减少工作的吸附器空气处理量，并对设备内空气含氧量进行分析，应大于20%氧，确保人身安全。
7.3蒸汽加热器
注意保持冷凝水排放通畅，LV01201正常工作。
蒸汽热源保持饱和状态。
联接蒸汽加热器和气液分离器的管道和气液分离器要保温良好。
7.4警告：
1.（吸附器前后管道吹除干净后），装好吸附剂后再启动，压缩机压力开始升压时，就应打开其中一台吸附器进出口阀，使容器内压力缓慢升高，切实保护分子筛床层免受冲击，以免造成停车事故。
2.工作或故障停车再启动，若吸附器内压力过低或处于再生压力时，绝对不能随意打开该吸附器前后已达到正常工作压力的空气进出口阀，以免冲坏床层和破坏内部结构，造成设备无法运行的事故。
应使它通过V01215或V01216慢慢升压或通过KV01207均压后再使用。
8.故障及其排除
8.1时间程序控制器失效
信号:
时间程序控制器报警响鸣.
后果:
吸附器不再进行切换。
如果故障延续时间过长，先是CO2后是H2O开始逸出，导致冷箱内主换热器热冷端通道堵塞、阻力增大，CO2进塔。
措施：
用手动进行切换。
如预计排除故障要花很长时间，就需停车处理。
8.2空气入吸附器前温度过高
信号:
TIS01201（或TIS01203）吸附阶段温度指示值过高.
后果:
分子筛吸附值下降，吸附有效时间缩短，CO2、H2O可能被带入空分装置内。
措施：
排除冷却塔故障，尽量使冷却水温降低。
8.3空气出吸附器后CO2含量一直过高
信号:
AIA01203分析值过高。
后果:
CO2被带入空分装置内。
措施:
检查原因，进行排除。
或缩短切换时间，如因分子筛失效，应更换分子筛。
8.4再生气出加热器后温度过低.
信号:
TI01202（或TI01204）指示值过低
后果:
吸附剂—分子筛的再生达不到要求.
措施:
如因蒸汽加热器出口温度过低，应检查蒸汽的温度和压力是否处于饱和状态，并检查加热器使用情况。
8.5蒸汽加热器泄漏
信号:
AIA01204水分析点报警
后果：
因污氮气带水，导致吸附剂再生不完全。
措施:
检查原因，进行排除检修。
附1：
分子筛纯化系统图纸发送清册
序号
代号
名称
材料
数量
（张）
备注
1
KJT27.00000
分子筛纯化系统总图
1
总图
2
KJT27.LC
分子筛纯化系统流程
2
流程图
3
KJT27.JC
分子筛纯化系统基础
1
参考图
4
KJT27.10000JG
分子筛吸附器
1
结合部
5
KJT24.10300
分隔板
1
结合子部
6
G6K05A.JG
蒸汽加热器
1
竣工图
7
R2K28.JG
汽液分离器
1
竣工图
8
S1K03A.JG
放空消声器
1
竣工图
9
KJT27.SM
使用说明书
1份
本册
10
KJT27.ZD
装箱清单
1份
11
KJT24.10017
活动基础座
1
复合件
12
KJT24.10019
固定基础座
1
复合件
升级会员 