问答题为什么全低压空分设备中规定要经常排放相当于1%氧产量的液氧到塔外蒸发呢？
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问答题
为什么全低压空分设备中规定要经常排放相当于1%氧产量的液氧到塔外蒸发呢？
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第1题：
为什么全低压空分设备中规定要经常排放相当于1%氧产量的液氧到塔外蒸发呢？
正确答案: 以往认为，分馏塔爆炸的原因是乙炔引起的，在防爆系统中设有液空和液氧吸附器，吸附乙炔的效率可达98%左右。国外经过多年实践和研究发现，爆炸源除了乙炔之外，尚有饱和及不饱和的碳氢化合物--烃类，如乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等在液氧中富集。这些物质在吸附器中也能被吸附掉一部分，但是吸附效率只有60%～65%。由于它们在液氧中的分压很低，随气氧一起排出的数量很少（除甲烷外），剩下的就会在液氧中逐渐浓缩，一旦增浓到爆炸极限就有危险。
为了避免液氧中烃类浓度的增加，根据物料平衡，需要从主冷引出一部分液氧，把烃类从主冷抽出一部分。抽出的液氧最小量相当于气氧产量的1%再另行气化。还规定把液氧面提高，避免产生液氧干蒸发（在蒸发管出口不含液氧），防止碳氢化合物附着在管壁上，以增加设备的安全性。在国产全低压空分流程中也已采用了这项措施。 -
第2题：
小型空分设备启动时为什么节一1阀开启过小，不会产生液氧？
正确答案: 对中压流程制氧机，膨胀机内是不允许出现液体的。当空气节流阀节-1阀尚未打开，第二热交换器尚未投入工作时，单靠膨胀空气进下塔是没有液体产生的。在冷却过程中，当膨胀机后温度达到-140℃时，需打开高压空气节流阀节-1阀。此时，节-1阀前的温度迅速下降，节流后才能有部分空气液化，在塔内开始逐渐积累起液体。
主冷中液氧的产生完全是靠下塔的液空节流至上塔，下流液体把塔板冷却后，才在冷凝蒸发器在逐渐积累起来的。因此，液体的积累归根结底取决于通过节-1阀产生的液体的数量。节-1阀的开度过大，流经第二热交换器的气量增加，节流前的温度升高，节流后就不会液化；若节-1阀开度过小，节流后的液体量也会过少。此时，通过膨胀机后的气体是过热的，它将使一部分液体又被气化。并且，膨胀量相对过大，第二热交换器换热不充分，则会加重第一热交换器的负担，使热交换器的热端温差增大，冷损增加。当其产冷量和冷损量相平衡时，就没有富裕的冷量用来产生液体，液氧面就可能不会产生。因此，在操作中必须使节-1阀的开度适当，与膨胀机的进气量相配合，在保持高压的同时，使膨胀机后温度保持在-140～-160℃之间。 -
第3题：
操作工排放液氧蒸发成气氧后，氧气能被衣服等织物吸附，遇火源易引起燃烧危险。
正确答案:正确 -
第4题：
开车积累液氧面时，是否一定要保持液空液面？为什么？
正确答案:在启动积液阶段，下塔首先出现液空，而上塔本身并不能产生液体，靠下塔液体打入上塔。为尽快把冷量送到上塔，积累氧液位，可暂不顾及液空液位，让尽可能多的液空进入塔。 -
第5题：
为什么大、中型空分设备适合采用全低压流程？
正确答案: 降低空分设备的工作压力，可以降低产品的单位能耗。全低压空分设备的工作压力接近下塔的工作压力，而小型空分设备的工作压力是远高于下塔的压力。工作压力低，膨胀产生的单位制冷量也少。为了保持冷量平衡，首先要求单位冷损也小。对大型空分设备，单位跑冷损失随着装置容量增大而减小，同时，设计时也选取较小的热端温差，单位热交换不完全冷损失相对也较小，这为降低工作压力创造了有利条件。
此外，工作压力低，就要求膨胀机有高的效率，以便在同样压差的情况下能产生较大的制冷量。透平膨胀机随着容量增大，最佳转速降低，效率提高。因此，它对大型空分设备最为适合，使降低工作压力成为可能。
对于小型空分设备，相对的冷损大，即使采用透平膨胀机，转速高达105r/min以上，效率也较低，维护管理要求很高。此外，对于大型空分设备，膨胀量相对于加工空气量较小，膨胀制冷后的空气仍可参与精馏，从中提取氧。而小型空分设备若采用低压流程，因为产生制冷量所需的膨胀气量大，不能全部参与精馏，氧的提取率就很低，单位产品的能耗仍然会很大。因此，全低压流程对大、中型空分装置最为适合。
目前，随着分子筛吸附净化和增压透平流程的采用，以及板翅式热交换器技术的进步，低压空分设备的最小容量已设计到340m3/h氧产量，800m3/h氮产量（KDON-340/800），空压机的排气压力为0.59MPa。 -
第6题：
从主冷中（）排放或取出相当于（）氧产量的液氧可以防止碳氢化合物的（）
正确答案:连续；1％；浓聚 -
第7题：
为什么对液空用简单加热蒸发的方法不能制取纯液氧？
正确答案: 在将液化空气加热时，虽然氮的沸点低于氧沸点，氮应该是先蒸发。但是，由于氮、氧分子的相互影响，在氮分子从液体中蒸发的同时，也伴有氧分子蒸发，只是氮分子的蒸发相对地比氧分子容易而已，即在蒸气中的氮组分要比液体中的氮组分大。例如，氮的摩尔成分为79.1%N2的液空在0.1MPa下加热蒸发时，开始产生的蒸气中的氮摩尔成分为93.7%N2，其余为氧。当液空蒸发了50%以后，由于有更多的氧也蒸发出来，蒸气中的氮的摩尔成分降为89.8%N2，液体中氧的摩尔成分为31.5%O2（68.5%N2）；当液空蒸发了90%以后，蒸气中氮的摩尔成分为82%N2，液体中氧的摩尔成分为475%O2（53%N2）。虽然液体中的氧浓度随着蒸气中含氧量增加而提高，但是由于蒸气中氧的摩尔成分最高也只能达到20.9%O2（当液空全部蒸发完时），所以，最后蒸发的液体中氧的摩尔成分最高也只有51.5%O2（48.5%N2）。 -
第8题：
小型空分设备冷凝蒸发器液氧中呈现浑浊、沉淀是什么原因，如何处理？
正确答案:液氧中发现有浑浊乳白色沉淀物，且沉淀物呈雪状，随温度升高而挥发，这显然是二氧化碳进塔所致。二氧化碳进塔是纯化器工作不佳或是分子筛老化等因素造成的。因此，在操作时必须注意：
1）对水冷式纯化器，在纯化器加温时，必须遵循先把水放掉、在吹冷及工作周期内再加水冷却这样一个操作顺序进行。加温时外围有冷水会使纯化器周围的分子筛再生不完善，并逐渐失去吸附作用。
2）再生气出口温度和再生氮气量（不要太小）要配合好。纯化器出口温度达到要求后，还要再加温一段时间，接着再吹冷。吹冷时，出口温度开始应上升，随后才下降。至于升到什么温度，则要符合操作说明书规定。
3）纯化器出故障，往往与三级冷却器工作不正常（指泄漏）以及水分离器吹除不当有关，即有水进入纯化器。停车时应检查一下，冷却器有没有泄漏。因为停车时，水会从缝隙进入空气冷却管，再开车时水就会进入纯化器。水分离器要按规定定期吹除，吹除要讲求方法得当。有的水分离器设计不好，吹除又太猛，水没有被吹走，导致水分进入纯化器。最好不要将吹除管与总管连接，否则，无法判断水分是否已被吹除掉。吹除要缓慢。特别在夏季，气温高，水分多，操作要特别注意。
4）分子筛一般使用寿命为2000h，相当于长期运转，8h切换一次的纯化器每隔4年至5年更换一次。
5）应尽可能地降低进入分子筛纯化器前的空气温度。一是可以减少水分带入；二是可以提高分子筛的吸附容量。
6）在纯化器空气出口管处，定期测定气体中的二氧化碳含量。最好能配二氧化碳自动分析仪，但价格较高。纯化器出口空气中二氧化碳的体积分数应小于2×10-6。一旦达到转效点，二氧化碳含量就会直线增加。因此，知道了转效点，纯化器的工作周期应提前半小时左右切换，以确保二氧化碳不带入塔内。 -
第9题：
全低压制氧机在开始积累液氧时，是否一定要保持液空液面，为什么？
正确答案: 全低压制氧机的启动积液阶段，是下塔首先出现液空，然后在上塔出现液氧。塔内积累液体所需的冷量主要来自膨胀机，利用膨胀后的低温气体使一部分空气在液化器中液化。而上塔本身并不能产生液体，它主要是靠将下塔的液体打入上塔。在积液阶段，为了尽快地积累起液面，主要是应使冷量尽可能多地转移到塔内，要避免切换式换热器冷量过剩而出现过冷以及热端温差扩大、冷损增加的现象。
至于如何将膨胀空气冷量回收和转移到塔内，无论是靠液化器先将冷量转移给下塔，然后再供给上塔，还是通过过冷器直接转移给上塔都是可以的。如果液空过冷器的冷流体通道可以与膨胀机后的通道直接接通的话（例如将过冷器与液化器设置成一体），也就可以利用液空过冷器回收膨胀气体的部分冷量直接给上塔，过冷器同时起到液化器的作用。即同时靠液化器与过冷器将冷量转移到塔内，可加速液体的积累。在这种情况下，可暂时不顾及保持下塔的液面，开大液空节流阀，让尽可能多的液空夹带气体通过过冷器，加强过冷器的换热，以回收更多的冷量。有的制氧机在流程设计中甚至不设置液化器，只靠过冷器在启动时作为液化器使用，先从上塔开始积累液体。 -
第10题：
为什么板翅式冷凝蒸发器的液氧面要把板式单元全浸？
正确答案: 板翅式冷凝蒸发器的板式单元是否采用全浸操作，这个问题也有一个认识和实践过程。刚从国外引进板翅式冷凝蒸发器时，规定液氧面浸渍率约为70%。当然这样已能满足传热的要求，不影响精馏工况。随着板翅式冷凝蒸发器发生过多次氧通道局部爆炸事故，从安全的角度考虑，国外提出了板翅式冷凝蒸发器的板式单元要全浸操作。随后我国也作了相同的规定。
采用全浸操作的优点是：
1）从氧通道流动的角度来看，板式单元外是液氧面，氧通道内是密度较小的气液两相混合物，实际上构成了一个液氧自循环回路。当热负荷一定时，液氧面越高，氧通道内液氧循环倍率越大。即液氧对通道壁面冲刷的能力越好，使得乙炔等碳氢化合物不容易在壁面析出，二氧化碳颗粒也不容易堵塞通道截面；
2）从传热的角度，由于板翅式冷凝蒸发器的液氧侧的沸腾传热系数与流体的流动有关，流动越好，传热系数越大。当液面提高后，氧通道内的流速加快，不断冲刷壁面的气泡，将使蒸发侧的传热系数提高。对于冷凝侧的传热，由于它的传热系数大于蒸发侧，并且，当板式单元的高度确定时，冷凝传热系数几乎不变，所以，冷凝蒸发器的总传热系数主要取决于蒸发侧的传热情况，液面高对提高传热系数有利。
虽然提高液氧面会使氧的平均饱和温度略有提高，对传热平均温差不利（略有降低）。但是由于传热系数增高的幅度大，所以不必靠提高下塔的压力来增大传热温差，实际的下塔操作压力还略有下降。这与长管式冷凝蒸发器的传热情况不完全一样，因为管内沸腾传热与槽内沸腾传热的机理有所不同的缘故。板式冷凝蒸发器采用全浸操作既安全，又合理。 -
第11题：
问答题全低压空分设备的冷凝蒸发器应怎样操作？正确答案： 在正常运行中，冷凝蒸发器的操作主要是保持氧液面在规定的高度上。引起主冷液面波动的原因较多，但归结起来是不外乎是冷量不平衡或液体量分配不当造成的。
制冷量的多少是整个空分设备冷量平衡所要求的。制冷量大于需要量时，冷凝蒸发器的液面会升高，就应相应地减少制冷量。在液面降到合适高度时，还需要稍增加一点制冷量才能使其平衡、稳定。如果装置的冷损增加或由于其他原因制冷量小于需要量时，则冷凝蒸发器的液面会下降，就应增加制冷量。当液面长到合适的位置时还要稍微减少一点制冷量，才能使液面稳定。这种操作是对指示滞后的人工反馈。
对全低压空分设备来说，增加或减少制冷量主要是靠增加或减少膨胀机的膨胀量（或改变机前压力和转速）。
冷凝蒸发器液面过高或过低时，还要看看其他液面是否合适。如果冷凝蒸发器液氧面过高而下塔液空面过低，可能是由于打入上塔的液空量过大。此时应关小液空节流阀。反之，若冷凝蒸发器液氧面过低而下塔液空面过高，则要开大液空节流阀，以保持冷凝蒸发器的液面稳定。
当冷凝蒸发器液面过高时，可以排放一部分液氧。这不仅能使液面迅速下降，还可以清除一部分杂质，有利于安全运行。
如果是带氩塔的设备，应事先提高液氧液面，积聚冷量，然后再启动氩塔。解析： 暂无解析 -
第12题：
填空题为防止空分装置液氧中的乙炔积聚，宜连续从空分装置中抽取部分液氧，其数量不低于氧产量的（）。正确答案： 1%解析： 暂无解析 -
第13题：
为什么空分设备中规定要经常排放相当于1%氧产量的液氧到塔外蒸发？
正确答案:以往认为，分馏塔爆炸的原因是乙炔引起的，经过多年实践和研究发现，爆炸源除了乙炔之外，还有饱和及不饱和的碳氢化合物－烃类，如乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等在液氧中富集，由于它们在液氧中的分压很低，随气氧一起排出的数量很少（除甲烷外）剩下的就会在液氧中逐渐浓缩，一旦增浓到爆炸极限就有危险。
为了避免液氧中烃类浓度的增加，根据物料平衡，需要从主冷引出一部分液氧，把烃类从主冷抽出一部分。抽出的液氧最小量相当于气氧产量的1%再另行气化。还规定把液氧面提高，避免产生液氧干蒸发（在蒸发管出口不含液氧），防止碳氢化合物附着管壁上，以增加设备的安全性。 -
第14题：
为什么规定要连续不断的取出相当于1%氧产量的液氧？
正确答案: 空分塔的爆炸源除乙炔外，还有饱和及不饱和碳氢化合物--烃类，如乙炔、乙烯、丙烷、丙烯等在液氧中富集，这些物质在吸附器中吸附掉一部分，但还有一部分未被吸附，由于它们的分压很低，随气氧排出的数量很少，剩下的就会在液氧中逐渐浓缩，一旦达到爆炸极限就有危险，为了避免液氧中烃类的增加，从主冷中引出一部分液氧到塔外，这是从安全生产角度采取的措施 -
第15题：
为防止空分装置液氧中的乙炔积聚，宜连续从空分装置中抽取部分液氧，其数量不低于氧产量的（）。
正确答案:1% -
第16题：
空分防爆系统中，液氧经液氧吸附器除掉浓缩于液氧中的（）和其他碳氢化合物，保证设备的安全运转。
正确答案:乙炔 -
第17题：
为什么中压空分设备可以通过提高空气压力来提高液氧面？
正确答案: 空分塔的冷量是否充足，集中反映在主冷的液氧面上。当冷量不足以平衡冷损时，主冷的液氧面会慢慢下降。如果不是由于设备泄漏等故障，应设法增大制冷量来弥补冷损，恢复液氧面。
对于低压空分设备，空气压力接近下塔压力，并不是随意可以提高。而中压空分设备的空气压力远高于下塔压力，它分别通过节流阀和膨胀机膨胀后再进入下塔。由于工作压力不影响精馏工况，可根据冷量的需要来决定。并且，节流效应制冷量在总制冷量中所占的比例较大。例如，当工作压力为3.0MPa时，每立方米加工空气的节流效应制冷量为8.4kJ/m3，每立方米膨胀空气的膨胀机制冷量为37.7kJ/m3。一般，膨胀空气量为加工空气量的70%左右，因此，节流效应制冷量要占总制冷量的1/4左右。对活塞式膨胀机流程，当配合调节膨胀机凸轮和高压空气节流阀，使高压空气压力提高时，则膨胀机制冷量与节流效应制冷量同时增大，对提高液氧液面效果显著。
当膨胀机的凸轮已关得很小，不能靠它调节，但又需要更多的冷量时，可采取关小进膨胀机的通-6阀来保持高压。这时，虽然膨胀机前的压力没有提高，但节流效应制冷量增大，总的制冷量仍可增加有利于加速液体积累。这种调节方法只有在通-6阀关得很小（一转以内），高压空气压力与膨胀机前压力不等时才有效。并且每次调节只能转动3°～5°，不能调得过大。 -
第18题：
全低压空分设备的冷凝蒸发器应怎样操作？
正确答案: 在正常运行中，冷凝蒸发器的操作主要是保持氧液面在规定的高度上。引起主冷液面波动的原因较多，但归结起来是不外乎是冷量不平衡或液体量分配不当造成的。
制冷量的多少是整个空分设备冷量平衡所要求的。制冷量大于需要量时，冷凝蒸发器的液面会升高，就应相应地减少制冷量。在液面降到合适高度时，还需要稍增加一点制冷量才能使其平衡、稳定。如果装置的冷损增加或由于其他原因制冷量小于需要量时，则冷凝蒸发器的液面会下降，就应增加制冷量。当液面长到合适的位置时还要稍微减少一点制冷量，才能使液面稳定。这种操作是对指示滞后的人工反馈。
对全低压空分设备来说，增加或减少制冷量主要是靠增加或减少膨胀机的膨胀量（或改变机前压力和转速）。 冷凝蒸发器液面过高或过低时，还要看看其他液面是否合适。如果冷凝蒸发器液氧面过高而下塔液空面过低，可能是由于打入上塔的液空量过大。此时应关小液空节流阀。反之，若冷凝蒸发器液氧面过低而下塔液空面过高，则要开大液空节流阀，以保持冷凝蒸发器的液面稳定。
当冷凝蒸发器液面过高时，可以排放一部分液氧。这不仅能使液面迅速下降，还可以清除一部分杂质，有利于安全运行。
如果是带氩塔的设备，应事先提高液氧液面，积聚冷量，然后再启动氩塔。 -
第19题：
氧压机着火时，必须紧急停车并同时切断（）来源，发出报警信号。排放液氧、液氮、液空，需采用（）排放，应设有（）和（）。
正确答案:氧气；高空气化；明显的标志；警示牌 -
第20题：
全低压空分设备中液化器起什么作用，为什么可以自平衡调节返流出口温度？
正确答案: 在全低压空分流程中，有的设有一个液化器，有的设有两个、甚至三个液化器，分别靠污氮、纯氮或纯氧的冷量使一部分空气液化。有的还把液化器与液空、液氮过冷器连成一体。流经液化器的空气来自下塔的洗涤空气或切换式换热器冷端的低温空气。
液化器的作用与空分流程及启动方式有关。一般有以下几个作用：
1）在启动积液阶段，液化器起到液化空气、积累液体的作用。有的流程不单独设液化器，例如法国液化空气公司的6500m3/h空分设备，把液空过冷器、污液氮过冷器和膨胀换热器做成一个整体来回收冷量，启动时完全靠过冷器作为液化器使用来进行液体的积累；
2）在正常运转阶段，在切换式换热器（或蓄冷器）和精馏塔之间，液化器能起到冷量分配、调节的作用。从精馏塔出来的污氮和产品氧、氮的冷量，有一部分在液化器中回收，由液化空气把冷量直接转移到下塔。这样，分配给切换式换热器（或蓄冷器）的冷量就减少了，即热负荷降低了，就可避免冷端空气被液化，使进塔空气温度比干饱和状态约高1～1.5℃。
特别是当精馏塔工况波动时，由于液化器的自平衡作用，能使污氮出液化器（进切换式换热器）的温度基本不变，保持冷端温差在自清除允许的范围，有利于切换式换热器以及精馏塔工况的稳定性。此外，液化器还能起到调节冷凝蒸发器液面的作用。
液化器的自平衡是指液化器能自动保持其冷气流出口温度基本恒定。这是因为当冷气流（如污氮）量或其入口温度发生变化，即液化器热负荷发生变化时，进入液化器被液化的空气量也会相应地发生变化。例如污氮进入液化器的温度降低，污氮与空气的温差增大，使得液化器的热负荷增大，空气液化量增多。而液化量越大，则液化器内空气侧的压力越低，与下塔（或低温空气管道）之间的压差越大，被吸入液化器的空气量会自动地增加，回收的冷量也就增加，所以污氮出液化器的温度可以基本保持不变。这就满足了切换式换热器（或蓄冷器）对冷端返流气体温度保持恒定的要求。 -
第21题：
小型中压空分设备在关阀调纯之初，为什么冷凝蒸发器中液面先上涨后下降，而后再复涨呢？
正确答案:在启动阶段冷凝蒸发器积累液体的时候，通过液空、液氮节流阀是气、液混合物。当开始关小节流阀时，由于原先阀门开度较大，下塔进到上塔的气、液混合物量变化不多，下塔压力没有明显的上升，说明冷凝蒸发器的温差没有增大。这时，冷凝蒸发器和周围绝热层已经冷至积液阶段的低温，由于产冷量多，液化量大，因此，冷凝蒸发器中液体的蒸发量也增大，产生的上升蒸气阻止了筛板小孔的流液，在塔板上逐渐积累起液体，因此液面会下降。另外，由于节流阀关小，返流气体暂时会减少，换热器温度有所升高，也会使中压上升，液面下降。当阀门关至正常工作位置时，中压、低压也不再升高，上、下塔温度不再改变，由于高压压力没有降低，冷量显得过剩，液面就又开始上涨了。因此，必须这时需采取降低高压的办法，来使液面稳定在一定的高度上。 -
第22题：
为什么全低压空分设备能将膨胀空气直接送入上塔？
正确答案: 由于在全低压空分设备的上塔其精馏段的回流比大于最小回流比较多，就有可能利用多余回流液的精馏潜力。因此可将膨胀后的空气直接送入上塔参与精馏，来回收膨胀空气中的氧，以提高氧的提取率。 -
第23题：
单选题测得空分塔内液氧温度－180℃，放出塔外后液氧温度将（）。A上升
B下降
C不变
D都有可能
正确答案： B解析： 暂无解析