Úvod
S rozsiahlym-rozvojom priemyselných odvetví, ako je metalurgia, chemické inžinierstvo a energetika v Číne,jednotky na separáciu vzduchu (ASU)sa stali nevyhnutnou infraštruktúrou v priemyselnej výrobe. Ako kľúčová jednotka v systémoch separácie vzduchu zohrávajú adsorbéry s molekulovými sitami zásadnú úlohu pri čistení vzduchu. Ich prevádzková stabilita priamo ovplyvňuje čistotu produktov, ako je kyslík a dusík, ako aj celkovú energetickú účinnosť zariadení. V posledných rokoch sa s rozšírenou aplikáciou veľkých vertikálnych adsorbérov s molekulovými sitami, zlepšenie ich prevádzkovej spoľahlivosti, predĺženie životnosti balenia a zvýšenie efektivity údržby stali kľúčovými problémami inžinierov a technikov na separáciu vzduchu.
Úloha adsorbérov molekulárneho sita v jednotkách na separáciu vzduchu
Primárnou úlohou adsorbérov s molekulovými sitami je odstraňovať nečistoty, ako je vlhkosť, oxid uhličitý a acetylén, zo stlačeného vzduchu, čím sa zabezpečuje, že vzduch vstupujúci do chladiaceho boxu je čistý a -bez nečistôt. V jednotke na separáciu vzduchu je vzduch zvyčajne stlačený turbínovým kompresorom a potom ochladený na približne 17,5 stupňa pred-chladiacim systémom pred vstupom do adsorbéra molekulového sita zdola nahor. Nečistoty vo vzduchu sú adsorbované aktivovaným oxidom hlinitým a materiálom molekulového sita v adsorpčnej veži, výsledkom čoho je vyčistený vzduch, ktorý vstupuje do doskového výmenníka tepla.
Na zabezpečenie nepretržitého prívodu vzduchu sa adsorbéry s molekulovými sitami zvyčajne používajú v pároch, pričom jeden pracuje, zatiaľ čo druhý sa regeneruje. Regeneračné metódy zahŕňajú adsorpciu pri kolísaní teploty (TSA) na ohrev a adsorpciu pri kolísaní tlaku (PSA) na desorpciu. Táto striedavá prevádzka zabezpečuje nepretržitú a stabilnú prevádzku systému.
Bežné prevádzkové poruchy a analýza príčin
Počas-dlhodobej prevádzky môžu adsorbéry s molekulovými sitami zaznamenať poruchy zariadenia aj procesu:
Problémy s vybavením:
Nesprávna konštrukcia alebo výroba môže viesť k nerovnomernému rozloženiu prúdu vzduchu alebo príliš vysokým prietokom.
Zlá kvalita balenia alebo nedostatočné balenie znižuje adsorpčnú kapacitu.
Malá mŕtva zóna v hornej časti môže ľahko vytvoriť „skratový“ tok, čím sa oslabí adsorpčný efekt.
Zaseknuté ventily alebo uvoľnené tesnenia spôsobujú netesnosti systému.
Problémy s procesom:
Neúplná aktivácia počas prvého uvedenia do prevádzky vedie k nedostatočnej účinnosti adsorpcie.
Nadmerná vlhkosť alebo obsah oxidu uhličitého vo vzduchu spôsobuje predčasné nasýtenie obalu.
Neuspokojivá teplota regenerácie alebo objem plynu majú za následok neúplnú regeneráciu.
Baliaci prášok alebo zablokovanie kanálov výmenníka tepla zvyšuje odolnosť systému.
Nepreplachovanie dusíkom, aby sa zabránilo vlhkosti počas odstavenia, vedie k zníženiu adsorpčného výkonu po dlhšej absorpcii vlhkosti.
Ak sa tieto problémy rýchlo neriešia, nielenže ovplyvňujú čistotu plynu, ale môžu viesť aj k väčším rizikám, ako je zablokovanie doskového výmenníka tepla a zvýšená spotreba energie.
IV. Príprava na údržbu a bezpečnostné požiadavky
Vedecká príprava na údržbu je rozhodujúca pre údržbu adsorbéra na molekulových sitách. Pred vypnutím jednotky sa najskôr uistite, že je systém úplne ochladený a odtlakovaný, odstráňte zvyškový plyn a zaistite bezpečné prevádzkové podmienky. Všetky operácie sa musia vykonávať za prísnych bezpečnostných postupov vrátane spracovania lístkov na údržbu, implementácie opatrení-vypínania a označovania a vytvárania varovných oblastí.
Bezpečnostná ochrana je tiež kľúčovým aspektom. Personál údržby musí nosiť štandardné pracovné ochranné prostriedky. Práca v noci sa musí vykonávať s primeraným osvetlením a zariadením s bezpečným napätím. Pri operáciách vo výškach, pri zdvíhaní, s dočasným využívaním energie a v stiesnených priestoroch sa musia prísne dodržiavať národné bezpečnostné predpisy. Je potrebné vyhnúť sa nezákonným pokynom a riskantným operáciám.
Metódy optimalizácie údržby a praktické skúsenosti
V posledných rokoch sa techniky údržby adsorbérov s molekulovými sitami neustále optimalizovali vo veľkých-projektoch separácie vzduchu, pričom primárne zahŕňali tieto aspekty:
Odstránenie starého obalu a kontrola obrazovky
Po potvrdení, že odľahčenie tlaku a analýza plynu sú kvalifikované, sa postupne odstráni starý oxid hlinitý a výplň molekulového sita. Počas vybíjania by sa mala udržiavať striedavá prevádzka dvoch otvorov, aby sa predišlo štrukturálnej deformácii spôsobenej dlhodobým výbojom z jedného otvoru. Po vyčistení je potrebné skontrolovať štruktúru sita, opraviť poškodené miesta a dôkladne odstrániť zvyškový prášok.
Nakladanie a jednotná distribúcia nového balenia
Pri nakladaní nového balenia použite podávač a dočasný sklz, aby ste dosiahli 360-stupňovú rovnomernú distribúciu, aby ste zabránili koncentrovanému nárazu na balenie, ktorý by mohol spôsobiť opotrebovanie alebo deformáciu siete. Na odstránenie prachu by sa mal použiť aj ventilátor, ktorý zabezpečí rovnomernú hustotu a hladký povrch vo veži.
Regenerácia a aktivácia
Počas počiatočnej prevádzky nového balenia by sa mala aktivácia vykonať primeraným zvýšením teploty regenerácie a objemu plynu, aby sa obnovila optimálna adsorpčná výkonnosť.
Údržba ventilového a potrubného systému
Skontrolujte tesnosť všetkých ventilov, vyčistite ich a vymeňte tesnenia; skontrolujte presnosť spätnej väzby pneumatického pohonu. Pri potrubných systémoch sa zamerajte na koróziu a poškodenie izolácie a urýchlene vymeňte vykurovacie káble, aby ste predišli kondenzácii a strate energie.
Údržba elektrických pecí a nástrojov
Skontrolujte odpor vykurovacích tyčí a tesnosť koncov spojov a všetky chybné komponenty urýchlene vymeňte; kalibrujte snímače teploty a tlaku, aby ste zabezpečili presnosť údajov.
Prostredníctvom vyššie uvedených optimalizačných opatrení sa výrazne zníži zvyškový prach počas údržby molekulového sita, zlepší sa rýchlosť a rovnomernosť podávania a výrazne sa zlepší celková efektivita údržby zariadenia.
Kľúčové body prevádzkového výkonu a údržby
Po systematickej údržbe je prevádzkový výkon adsorbérov s molekulovými sitami zvyčajne takýto:
Stabilná odolnosť adsorbéra a výstupný obsah CO₂ udržiavaný v konštrukčnom rozsahu;
Podstatne znížený obsah baliaceho prášku, čistejšie kanály výmenníka tepla a predĺžená životnosť;
Efektívnejšie regeneračné cykly a riadená spotreba energie. Počas ďalšej prevádzky by sa mali dodržiavať nasledujúce postupy údržby:
Pravidelne monitorujte teplotu a tlak regenerácie, aby ste zabránili neúplnej regenerácii v dôsledku odchýlok parametrov;
Udržiavajte účinné chladenie vzduchového kompresora, aby ste zabránili{0}}znižovaniu adsorpčnej účinnosti vzduchu s vysokou teplotou;
Používajte dusík ako ochrannú prikrývku počas dlhších prestojov, aby ste zabránili absorpcii vlhkosti a znehodnoteniu adsorbenta;
Vytvorte záznamy o údržbe, zdokumentujte šarže balenia, prevádzkové cykly a parametre testov, aby ste poskytli základ pre následnú údržbu.
Záver
Adsorbéry s molekulovým sitom sú „čistiacim jadrom“ jednotiek na separáciu vzduchu. Ich stabilná prevádzka priamo súvisí s bezpečnosťou a ekonomickou efektívnosťou celého systému. Vedecké postupy údržby, prísne riadenie bezpečnosti a racionálna optimalizácia procesov môžu nielen zlepšiť efektivitu jednotky, ale aj efektívne predĺžiť životnosť kľúčových komponentov. Pre odvetvie separácie vzduchu je pre dlhodobú-bezpečnú a efektívnu prevádzku veľkých-zariadení na separáciu vzduchu kľúčové neustále zhrnutie skúseností s údržbou a zlepšovanie prevádzkových podrobností.
