答:氬氣生產需要主塔工況穩定,這樣才能保證從精餾塔上塔抽出來的氬餾分的組成不變。從實踐得知,盡管精餾塔工況只有微小的變化,氬餾分的組成也會產生較大的變化。通常,氧氣純度變化0.1%,氬餾分中的含氧量變化約為1%,為其變化量的10倍。氬餾分是提取氬的原料,氬餾分組成的變化會直接影響粗氬塔的精餾工況。氬餾分中含氮量高,粗氬中含氧高,氬的產量都會降低,造成氬的提取率下降。氬餾分中含氮量高,還會使粗氬塔冷凝器溫差減小,造成粗氬塔回流比下降,精餾工況變差。
切換式換熱器流程由于采取凍結法清除水分及二氧化碳,為保證雜質的自清除,必須在幾分鐘內就切換一次,短的3min,切換時間較長的也只有10min。這勢必使空分裝置的壓力、溫度、流量以及精餾塔的精餾工況等,在幾分鐘內就波動一次。主精餾塔的精餾工況周期性變化,氧、氮的產量及純度都不夠穩定,導致氬餾分的組成和量都不穩定。
分子篩純化流程的空分設備采用分子篩吸附空氣中的水分、二氧化碳、乙炔等其他碳氫化合物。分子篩純化器的切換是為了分子篩的解吸、再生,全低壓分子篩純化器的切換時間設計為1.5~2.5h,長周期為4~6h。中壓分子篩純化器的切換時間設計為8h。由此可見,分子篩純化的全低壓流程比切換式換熱器流程運行波動小,精餾工況相對穩定,所以氬餾分的組成和量都可以穩定。粗氬塔和精氬塔的分離工況都得到了保證,分離比較完善;氬的提取率也就提高了。據統計,切換式換熱器流程的全低壓空分設備氬的提取率只有30%~35%,而分子篩純化流程的全低壓空分設備氬的提取率可高達60%~87%。
切換式換熱器流程由于采取凍結法清除水分及二氧化碳,為保證雜質的自清除,必須在幾分鐘內就切換一次,短的3min,切換時間較長的也只有10min。這勢必使空分裝置的壓力、溫度、流量以及精餾塔的精餾工況等,在幾分鐘內就波動一次。主精餾塔的精餾工況周期性變化,氧、氮的產量及純度都不夠穩定,導致氬餾分的組成和量都不穩定。
分子篩純化流程的空分設備采用分子篩吸附空氣中的水分、二氧化碳、乙炔等其他碳氫化合物。分子篩純化器的切換是為了分子篩的解吸、再生,全低壓分子篩純化器的切換時間設計為1.5~2.5h,長周期為4~6h。中壓分子篩純化器的切換時間設計為8h。由此可見,分子篩純化的全低壓流程比切換式換熱器流程運行波動小,精餾工況相對穩定,所以氬餾分的組成和量都可以穩定。粗氬塔和精氬塔的分離工況都得到了保證,分離比較完善;氬的提取率也就提高了。據統計,切換式換熱器流程的全低壓空分設備氬的提取率只有30%~35%,而分子篩純化流程的全低壓空分設備氬的提取率可高達60%~87%。