空分设备碳氢化合物超标的原因及处理研究

沈定平

摘 要：随着国家经济水平与科技实力的提升，近年来很多科研团队逐渐提高了对空分设备研究的重视。一方面是由于空气质量随着国家整体实力的提高而变得越来越差，需要通过相关设备对空气中的成分进行进一步研究，而空分设备就是其中重要的设备之一。另一方面是由于空分设备在应用过程中会出现碳氢化合物超标情况，需要相关科研团队对着超标的原因进行全面的分析与研究。本篇文章就空分设备碳氢化合物超标的原因及处理方面的内容进行简单的论述，并提出些许观点，希望能对相关人士的研究有做帮助。关键词：空分设备；碳氢化合物；超标；处理空分设备对空气分离研究工作的开展有着重要的意义和影响，在近几年的发展中受到了国家相关部门和很多科研团队的重视与关注。虽然空分设备能够有效的分离空气中的氧或氩等惰性气体，有利于相关研究工作的开展。但是不少的空分设备都会出现碳氢化合物超标等情况，影响了空气分离的准确性。因此近年来，很多科研团队逐渐提高了对碳氢化合物超标原因研究的力度，并对相应的处理方式进行了进一步的实验与考量，以此来降低碳氢化合物抄表的几率。1 空分设备的概述新形势下，随着现代化社会步伐的加快，以及科学技术的蓬勃发展，对于空分设备性能的研究工作也进一步得到人们的关注和重视。空分设备，作为一种依靠气体沸点差异进行深度冷冻筛选分子、预冷的机械装置，近年来的研究已趋于大型化、环保化、高效化、重载化以及高度的自动化等层面发展。近些年来，随着空分设备从高压流程逐渐转化为中压流程、高低压流程的技术革新，大多数空气分离行业的大、中型空分设备多是采用全低压流程，尤其是对超低压流程的空分设备的探索，更是有了进一步的发展。从我国空气分离行业现状来看，第一，流程重视对计算软件的开发，有利于进一步优化设计；第二，关键静态核心设备在设计制造上，也取得了突破性发展；第三，当今的空气分离行业几乎都采用计算机控制系统，自动化、智能化步伐加快。2 空分设备碳氢化合物超标的原因2.1 切换式板式换热器换热效果不好装置空气中的碳氢化合物和水份是靠可逆式板式换热器来清除的，如果板式换热器换热效果不好，换句话说就是冷端温度控制的不稳定，那么带入系统的碳氢化合物含量会在温度高的时候大量增加，积聚在分馏塔系统内部。装置液氧泵的作用是将冷凝蒸发器的部分液氧加压后打人液氧吸附器中，将系统中积聚的碳氢化合物和水分连续清除，防止其大量积聚。作用是吸附液氧中积聚的碳氢化合物和水分，如其吸附效果不好，直接造成系统中的碳氢化合物积聚量增加。2.2 液空吸附器效果不好作用是吸附液空中积聚的碳氢化合物和水分，如其吸附效果不好，直接造成系统中的碳氢化合物积聚量增加。空气质量不好，其碳氢化合物含量超标，系统中的碳氢化合物积聚量会激增。液氧面过低，造成过量的乙炔在表面积聚，有爆炸的危险。系统内残留的水分、二氧化碳、乙炔等杂质不能彻底清除，会造成开车后系统内碳氢化合物积聚速度加快。2.3 液氧排放圣少，间隔时问长不能及时带走系统内积存的碳氢化合物，使其积累量逐渐增加。由于人为操作方面的原因导致上述现象发生，造成系统中的碳氢化合物积聚量激增。使液空、液氧吸附器失去作用，不能吸附液氧、液空中积聚的碳氢化合物和水分。不能够及时提供系统中的碳氢化合物积聚量增加的可靠数据，也就不能及时调整系统运行参数，为碳氢化合物积聚量激增提供了条件另外，空气吸人口周围气体不符合《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》要求，见表1。3 空分设备碳氢化合物超标处理措施3.1 提高分子筛吸附剂的质量要想有效的降低碳氢化合物的超标概率，那么相关工作团队就要先对分子筛吸附剂的质量进行妥善的控制。因为空分设备在运作的过程中需要靠分子筛吸附剂对空气中的分子进行吸附，以此来为接下来的分离工作提供有利条件。但是空分设备在长期运作中会出现超负荷吸附情况，会大大的降低分析的吸附效果。而且质量较差的分子筛吸附剂也会在很大程度上提高碳氢化合物超标的几率，所以相关工作团队需要对分子筛吸附剂的质量进行严格的检查。3.2 增加大气监测设备另外，根据空分设备的应用情况适当的增加大气监测设备也能够在一定程度上降低碳氢化合物的超标几率。由于空分设备在吸入空气的时候，入口处的空气污染比较严重，相关工作人员处要适当的降低空分设备的吸附负荷，还要将大气监测设备安装在入口处，这样就能有效的控制碳氢化合物的超标情况。3.3 合理控制设备与有害气体的距离空气质量的好坏直接关系到空分设备的安全，空分的选址相当重要。空气中除氧气、氮气外，还会有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其他碳氢化合物等气体以及灰尘等固体物质。水蒸汽、二氧化碳、杂质基本上可以在分子筛吸附器中脱除，其他烃类物质如乙炔、甲烷、乙烷絕大部分随空气进人精馏塔主冷凝蒸发器的液氧中。《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》中规定：空分装置吸风口处空气中的含尘量，应不大于30mg/m3。空分装置的吸风口与散发碳氢化合物等有害气体发生源应有一定的安全距离。4 结束语如今，相关工作团队不仅能够合理的操控空分设备，同时还能对碳氢化合物超标的原因进行系统的分析，并根据不同的原因制定不同的处理方案，以此来提高空分设备的应用效果和价值。为了降低碳氢化合物对空分设备应用的影响，相关科研团队还会将一些先进的控制技术和手段应用其中，并对原有的超标物控制方式进行创新与完善，以此来提高空分设备的应用价值。但是也有部分工作团队在实际操控空分设备的时候，不注重对碳氢化合物超标原因的研究，对于妥善的处理方法也不能给予合理的制定与规划，导致空分设备的应用效果一直得不到明显的提升。所以在日后的发展中，相关工作团队不仅要对碳氢化合物超标的原因进行全面的分析，同时还要制定出科学合理的控制方案，为空分设备的高效运作奠定良好基础。参考文献[1]管泽玉，齐川，魏霜.主冷碳氢化合物含量超标的分析及处理[J].深冷技术，2014（5）：60-61.[2]刘志茹.一起主冷碳氢化合物超标事故的处理[J].城市建设理论研究：电子版，2013（12）.[3]蒋明，施俊丰，康玉茹，等.一种降低空分设备主多层主冷凝蒸发器中碳氢化合物浓度的方法及装置：CN104880026A[P].2015.