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低温甲醇洗工段知识问答
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低温甲醇洗工段知识问答 1. 什么叫溶解度？在一定的温度下，溶质在100克溶剂中达到溶解平衡时所溶解的克数。 2. 什么叫分压？在气体或液体的混合物中，某一组份所具有的压力等于该组份的浓度比例乘以系统的总压力，该组份的压力为分压力。 3. 什么是拉乌尔定律？溶液中的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压与其摩尔分数的乘积，这就是拉乌尔定律。 用数学公式表示为：P1=P*X1 P----同一温度下纯溶剂的蒸汽压 P1---溶液中溶剂的蒸汽压 X1---溶液中溶剂的摩尔分数 4. 什么叫亨利定律？在一定温度和平衡状态下，一种气体在液体里的溶解度和该气体的平衡分压成正比，这就是亨利定律。 用数学公式可表示为：P2=K*X2 X2---平衡时气体在液体中的摩尔分数 P2---平衡时液面上该气体的分压力 K----亨利常数 5. 什么叫物理吸收、化学吸收？若溶入溶剂中的气体不与溶剂发生明显的化学反应，此种过程叫物理吸收。 若气体溶解后与溶剂或预先溶于溶剂里的其它物质进行化学反应，这种过程称为化学反应。 6. 什么叫平衡溶解度？在一定温度和压力下，达到平衡时，吸收质在汽夜两相中的浓度不再改变，它是吸收过程进行的极限，把达到平衡时，吸收质在液相中的浓度称为平衡溶解度。 7. 什么叫饱和蒸汽压？在一定温度下，气液两相处于动态平衡的状态，称它为饱和状态，此时的气相称为饱和蒸汽，饱和蒸汽所具有的压力称为饱和蒸汽压。 8. 什么叫蒸发？蒸发的操作条件有哪些？通过加热使溶液里某一组份气化而将溶液增浓的操作叫蒸发。 蒸发的操作条件：溶液中溶剂应具有挥发性，溶质不应具有挥发性，必须持续供给溶剂气化的热能，并及时排走气化的蒸汽。 9. 什么叫蒸馏？蒸馏分离的依据是什么？利用液体混合物在一定的压力下各组份挥发度不同的特性，以达到分离目的，这种过程叫蒸馏。 蒸馏分离的依据是：组份之间沸点有一定的差别。 10. 影响吸收操作的因素有哪些？（1）气流速度 （2）汽\液比 （3）温度（4）压力 （5）吸收剂纯度 11. 什么叫液泛？怎样避免液泛？造成塔内液体倒流的现象叫液泛，液泛时塔的压差将大幅度增大。 要避免液泛，首先要控制适当的汽\液比及空速（负荷）。同时，保证液体不发泡，提高吸收剂的纯度，塔板要清洁无污。 12. 什么是吸收率？吸收效果的好坏可以用吸收率表示，在气体吸收过程中，吸收质被吸收的量与其原在惰性气体中的含量之比称为吸收率。 13. 如何提高塔板效率？（1）控制合适的汽液比 （2）塔板的水平度要合乎要求 （3）塔板无漏液现象 （4）吸收剂纯度高，不发泡 （5）塔板上无脏物、垢物、保证液层厚度 14. 什么叫精馏？采用简单蒸馏分离混合液，只能使混合液得到部分分离，若要求得到高纯度的产品，则必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝的蒸馏方法，这就使精馏。 15. 什么叫精馏段？什么叫提馏段？一般原料进入的那层塔板称为进料板，进料板以上的称为精馏段，进料板以下的塔段（包括进料板）称为提馏段。 16. 影响精馏操作的因素是什么？怎样才能提高塔顶馏份的纯度？（1）塔底要有能产生蒸汽的再沸器，即保证塔底温度 （2）塔顶要有能产生蒸汽的再沸器，即保证塔底温度 （3）进料量与进料组成，进料点要合适，以保证以上两点的控制 （4）压力要保持一定 保证塔顶纯度的方法; （1）增大塔顶的回流液 （2）将含有较多难挥发组份的流体通入塔的下部，塔顶最好采用含有较少难挥发组份的流体作为回流液。 17. 什么叫泵的汽蚀现象？如何防止汽蚀现象？当泵入口处绝对压力小于该液体饱和蒸汽压时，液体就在泵入口处沸腾，产生大量汽泡冲击叶轮、泵壳、泵体发生振动和不正常的噪音，甚至使叶轮脱屑、开裂和损坏。伴随着泵的流量、扬程、效率都急剧下降，这种现象称为泵的汽蚀现象。 为了防止泵的汽蚀现象，必须考虑泵的安装高度及液体温度使泵在运转时，泵入口压力大于液体的饱和蒸汽压。 18. 离心泵在启动前为什么要排气？启动前不排气，则泵壳内存有气体，由于气体的密度小于液体的密度，使产生的离心力小，就造成吸入口低压不足，难以将液体吸入泵内，所以使不能输送液体的，同时，气不完全排出，启动后液体中带气，易产生气蚀现象。 19. 为什么大部分离心泵都设有最小流量管线？设最小流量管线，可保证启动泵后始终有一定量流体流经泵，以防止气蚀。另外，功率较大的离心泵在关闭出口阀运转时，流体越来越热，严重时还会烧坏轴承，设最小流量管线，可防止此现象发生。 20. 热量传递的方式有哪些？热传导、热辐射、热对流 (后续) lishimin66 (2009-3-11 12:03:48) 21. 提高传热速率的途径有哪些？（1）增大传热面积 （2）提高冷热流体的平均温差 （3）提高传热系数 a、增加传热面积 b、改变流动条件 c、在有流体相变的换热器中采用一些积极措施，尽量减少冷凝液膜的厚度。 d、采用导热系数较大的液体作加热剂或冷却剂。 22. 换热器中热量（冷量）是怎样传递的？ 热量传递分三个阶段 （1）热流体把热量传给金属壁面，对流传热。 （2）热量穿过金属壁面、热传导 （3）热量由金属壁面传到冷流体，对流传热 23. 影响换热器传热量的因素有哪些？（1）传热面积，换热器因运行时堵了某些通道，就降低了传热量 （2）传热温差，传热温度时热交换的推动力、温差大、传热量高 （3传热温差、传热系数与流体的流速，传热面的清洁程度有关，传热系数与热负荷成正比 24. 为什么换热器冷热流体多采用逆流的形式？在换热器中，传热的平均温差标志着传热量的大小，在逆流、顺流、叉流换热器中，逆流换热器的平均温差最大，因此在无特殊情况下换热器多采用逆流的形式。 25. 我厂气动调节阀的工作气源压力范围为多少？它与调节器的输出信号有什么对应关系？工作气源压力为0.02-0.1MPaG，而调节器的输出量程为0-100%，所以0%对应为0.02 MPaG气源压力，50%对应0.06 MPaG，100%对应为0.1 MPaG。 26、气开阀：当压力无信号输入时，调节阀关闭，当有压力信号时，调节阀打开，用FC表示。 气关阀：当无压力信号输入时，调节阀打开，当有压力信号时，调节阀关闭，用FO表示。 26. 什么叫调节器的正、反作用？ 正作用：当测量信号增大时，调节器的调节输出也相应增大。 反作用：当测量信号增大时，调节器的调节输出减少。 27. 影响孔板流量计准确性的因素有哪些？（1）孔板有磨损或堵塞 （2）孔板安装不正确 （3）导压管堵塞或泄露 （4）流体温度的改变，造成密度发生变化及流体本身密度就与设计不符。 28. 调节器的自动和手动操作切换时应注意什么？由自动切入手动操作时，应掌握好调节器的输出信号的适应性，在调节器手动切换至自动前，要确认调节对象已保持一定的稳定性，并将指定值与指示值吻合在一起，再投自动。 29. 甲醇的特性是什么？甲醇是饱和醇中最简单的一种，在一般情况下，纯甲醇是无色的，易挥发的可燃液体，并与乙醇相似的气味，与水能以任意比例混合。在标准状态下，甲醇的沸点为64.7°C，熔点-97.68°C，燃点464°C，临界温度240°C，临界压力78.7atm，在20°C时，甲醇的比重为0.791t/m3 30. 我厂采用甲醇洗装置配氮洗装置有什么特点和优越性？（1）工艺流程简单 在-63°C下，将两个工号连接起来，减少了换热器的数量及不必要的冷量损失。 （2）经济性好; 我厂有大型空分装置，除了生产气化反应所需的氧外，还生产大量高纯度氮气，因此选用液氮洗脱除CO、CH4等时比较经济的。 （3）能量利用合理 甲醇洗可作为氮洗的预冷阶段，从甲醇洗装置来的气体已经干燥，可以直接送到液氮洗装置去，不需要预冷和干燥系统，氮洗装置有过剩的冷量可送往甲醇洗装置 （4）净化度高 甲醇洗和液氮洗净化气体的质量高 31. 低温甲醇洗工号的生产任务是什么？（1）将未变换工艺气中CO2、H2S、COS、H2O脱除，并使净化气中CO2<10ppm，H2S<0.1 ppm.为冷箱提供合成气。 （2）将变换工艺气中CO2、H2S、COS、H2O脱除，并使净化气中CO2=3---5%，H2S<0.1ppm，为甲醇工段提供合成气。 （3）产生富H2S酸性气体作为Claus的原料气 32. 甲醇洗涤塔为什么要分上塔和下塔？它的理论依据是什么？主要依据是溶剂吸收的选择性，因为在甲醇中H2S比CO2有更大的溶解度，这样可使H2S在下塔被吸收，另外，下塔吸收H2S和COS时所放出的溶解热又被甲醇中的CO2解吸热所补偿，使脱硫段的温度不升高，有利于H2S、COS的吸收。 33. 甲醇洗涤塔上段为什么要将甲醇液引出进行冷却？甲醇吸收CO2时，要放出溶解热，随着温度升高，CO2在甲醇中的溶解度就会降低，当温度升至一定程度时，就会造成塔顶净化气中CO2超标，因此要将甲醇液引出进行冷却。 34. 变化气进入原料器预冷器前为什么要喷淋甲醇？因为原料器预冷器在低温下操作，若变化气直接进入原料器预冷器被冷却后，所带的饱和水蒸气就会冷凝而析出水，水结冰将堵塞设备及管道。喷淋甲醇可捕集水份并降低水的冰点，这样可避免水结冰堵塞气体通道。 35. 除沫器具有什么作用？甲醇洗哪些塔装有除沫器？除沫器液是分离器的一种，它主要是将气体中夹带的液体分离下来，防止污染气体及造成液体流失量过大。 T3001\02\03\04\07顶装有除沫器 T3001、T3002出塔气体中对液体的夹带有极严格的要求，气体中若带甲醇过多，将对后工序产生极不良的影响 36. 为什么建立甲醇循环时，甲醇洗涤塔压力须维持在5.0Mpa以上？原因有： （1）压力高，使去闪蒸灌的甲醇流量稳定 （2）若压力太低，由于贫甲醇泵出口压力为7.50Mpa左右，将造成调节阀两侧压差增大，失控，使循环量不易控制，同时，贫甲醇泵出口与塔压差太大，将使甲醇流速增大，对设备将产生很大的冲击力。 37. 能引起T3002顶出来的工艺气中CO2超标的因素有哪些？主要有： （1）甲醇循环量过小 （2）去T3002的贫甲醇温度过高 （3）甲醇再生塔再生效果不好 （4）甲醇吸收能力低 （5）工艺气量剧烈波动 38. 甲醇洗涤塔甲醇循环量多少的依据是什么？怎样才能使循环量最低？甲醇循环量是以保证出塔CO2不超标为原则，应尽量降低进甲醇洗涤塔各物料温度，同时使系统冷量平衡。 为了使循环量最低应注意以下几点： （1）80%负荷后，再加负荷，一定要慢，保证低压区的冷量能及时送过来 （2）氨冷器冷量及时调节 39. 甲醇洗涤塔塔压差增大可能是由哪些原因造成的？（1）贫甲醇流量过大 （2）贫甲醇的温度过低，使液体的重度增大，造成塔差增大 （3）气体流速过小 （4）下塔流量过大 （5） E3002(E3009),E3003(E3010)堵塞（或流动不畅）造成泛塔 40. 为什么甲醇洗导气后温度才能不断的降低？因为吸收了CO2甲醇经氨冷后再解吸，温度可以降低许多。又因甲醇最低循环量为120m3/h，所以导气后随着CO2在甲醇中饱和度的增大，单位体积的甲醇所解吸出来的CO2就不断增多，温度将不断下降，经换热后就会使C1601顶部温度降低。 41. CO2溶解度与甲醇含水量的关系式是什么？其关系式可用下式表示： LgX°co2/Xco2=1.07*H2O 式中：X°co2---甲醇中CO2的摩尔分数 Xco2-----相同条件下纯甲醇中CO2的摩尔分数 XH2O-----水在甲醇液中的摩尔分数 42. 甲醇洗的冷量来源是什么？（1）氨冷冻系统提供液氨供给冷量 （2）高压含富CO2的甲醇液经闪蒸至0.08Mpa产生的冷量 43. 闪蒸灌压力设定的依据是什么？ 要求在在该压力下解析气中含H2、CO多，CO2较少设定 44. 如何控制出C1601塔净化气的质量净化气质量： （1）甲醇循环量要与工艺气负荷相对应 （2）甲醇入塔前的温度要达到工艺要求 （3）甲醇再生塔再生工况正常 （4）全系统液位控制平稳 45. H2S浓缩塔气体氮管线设计成倒“U”型管的目的是什么？ 防止甲醇液倒流入气提氮管线 46. H2S浓缩塔底通气提氮的作用是什么？过大或过小会造成什么结果？将氮气通入H2S浓缩塔中降低了CO2气体气相组份的分压，增大了解吸过程的推动力，使甲醇中的CO2尽量在低温下解析出来，气提氮量在有限范围内是越大越好，但过大会使N3消耗增加。气提氮量过小会增加甲醇再生塔的负荷，以及造成送往Claus尾气中H2S浓度的降低。另外，增大了冷量损失。 47. 为什么H2S浓缩塔液位不能太高，否则将连锁停气提氮？若H2S浓缩塔底液位高于气提管线，则将产生液击现象不仅容易振坏设备，而且气提氮带液冲击塔板，容易使塔板变形或掀翻。另外，停车时H2S浓缩塔底液位过高，甲醇容易顺气提管线倒流。所以停车时一定要保证H2S浓缩塔底液位尽量低。 48. 为什么甲醇洗停气后在甲醇循环不停的情况下，气提氮不停？因为停气后冷区的甲醇中仍含有大量的CO2，若停气氮则大量的CO2带到甲醇再生塔，将造成甲醇再生塔超压，使凭甲醇泵打量大幅度下降H2S浓缩塔液位急剧上涨。 49. 冷泵启动前的排气应注意哪些？排气时一定要关闭冷机阀，因为泵的出口压力比进口压力高，冷机阀打开泵的出口流体会经此阀倒流，使泵内的气体由于压力低而排不出去，结果造成假象排气，影响泵的正常运行。 （后续） lishimin66 (2009-3-11 12:05:19) 50. 贫甲醇储罐设计置换N3管的作用是什么？（1）保证凭甲醇泵有足够的稳定静压头 （2）使得甲醇与空气隔绝 51. 造成绕管式换热器换热效率低的因素有哪些？（1）结垢的影响，若管壁结垢，将使流体的传热系数减少 （2）固体或凝固物的堵塞，若壳层管壁间有堵塞物，将造成甲醇偏流，降低了有效的换热效果。 52. 从甲醇再生塔底有泵打入甲醇水分离塔顶的一股甲醇气什么作用？（1）起回流液的作用 （2）将循环甲醇中的水送入甲醇水分离塔处理 53. 甲醇水分离塔底废水中甲醇含量越低越好，对不对，为什么？不对，因为甲醇含量越低，说明底部温度越高，塔的热负荷上移，造成塔顶气相中的H20含量增加，此水分重新带回带回循环甲醇中，降低了甲醇水分离塔的脱水能力。 54. 甲醇水分离塔温度控制的依据是什么？甲醇水分离塔底部温度控制为水在操作压力下的沸点温度，保证塔底组分含水99.5%。 55. 甲醇洗装置正常开车后，甲醇的消耗主要在哪些部位？主要有甲醇再生塔顶部，甲醇水分离塔底部 56. 甲醇洗装置在开车前发现甲醇中水含量过高，可采用什么措施进行处理？（1）全系统建立甲醇循环 （2）分阶段将大容器底部甲醇（含水较多）排往污甲醇灌再由泵送入甲醇水分离塔脱水 57. 为什么再沸器在塔的外部，却能将热量有效的传入塔内?它采用了自然循环加热的方法，换热器内列管常高于液面，热源温度高于甲醇的沸点，当列管内的甲醇加热时，甲醇不断气化、上升，由于甲醇蒸汽的密度远远低于甲醇液体的密度，这样由于密度差而形成推动力，甲醇不断气化上升进入塔内，塔内的液体甲醇就不断的进入换热器被蒸汽加热，从而形成自然循环，使塔内的甲醇不断的获得热量。 58. 提高或者降低H2S浓缩塔压力各有什么现象?利弊如何？提高压力： (1)使二氧化碳在H2S浓缩塔内的解析的负荷下移 （2）碳在H2S浓缩塔的解析量减少，从而移到甲醇再生塔，损失部分冷量，最终造成甲醇洗涤塔顶的温度稍有升高. 降低压力： （1） 使二氧化碳在甲醇水分离塔内的解析负荷上移 （2）二氧化碳在H2S浓缩塔内的解析量增多 59. 从那些想象可以判断泵的过滤器是否堵塞？（1）泵的入口压力降低并有明显的波动 （2）泵出口后的控制阀开度大增，进入泵的塔的液位缓慢上涨 （3）电机的电流增大 60. 水运转后，系统干燥的方法由哪几种？(1)氮气干燥法（2）甲醇循环带走水分 61. 短期停车怎样才能明显的缩短甲醇洗工段再导气时间？甲醇洗退气，则迅速停循环，系统内甲醇的温度很低，同时甲醇中含有大量的二氧化碳，积攒了许多冷量。当气化工艺气体合格，甲醇洗在建立甲醇循环，等塔顶甲醇流到塔底后则开始导气，这样就可以保证甲醇洗涤塔顶的温度很低，吸入快，冷量的补冷也快，可以很快的达到正常负荷，也能保证塔顶的二氧化碳不超标，可以明显的缩短导气时间 62. 甲醇洗各氨冷器壳程氨气温度压力各为多少？进入氨冷器前液氨的压力及温度是多少？为什么氨压缩机工艺气入口压力升高将影响甲醇洗冷量的获得？氨冷器壳程压力是0.08MpaA,温度是-38度 进入氨冷器前液氨的压力是0.27MpaG,温度为-4度 当氨压缩机工艺气入口压力升高时甲醇洗各氨冷器壳程压力也将上升，造成液氨的饱和蒸汽压上升，蒸汽量减少，蒸发温度升高，使其与甲醇的温差减小，降低了传热量，是甲醇获得的冷量减少，温度上升 63. 为什么甲醇洗冬季可通过负荷比夏季高？因为冷却水的温度冬季比夏季低的多，多以变换气温度明显降低，水冷器的效率也提高了，这就相当于又给甲醇洗补充了一些冷量，另外，由于环境温度低，甲醇洗工号低温设备的冷损也将会降低。可缓解因为冷量不足而影响符合的提高。 64. 为什么甲醇洗甲醇循环量越低，甲醇洗涤塔顶的温度也就越低？当系统的负荷一定时，系统所具有的冷量基本一定，甲醇循环量高，单位体积甲醇得到的冷量就少，温度自然就高。另外，甲醇循环量大，由于换热器温差的存在，使冷量的损失增大，因此，甲醇的循环量低，单位体积甲醇获得冷量多，同时损失也少，去甲醇洗涤塔顶的甲醇温度也就得到了降低。 65. 为什么甲醇洗导气前喷淋甲醇及气提氮要先投半小时以上？喷淋甲醇先投用，以保证在管道及甲醇洗涤塔和甲醇分离灌内形成一定的甲醇液层，同时充分湿润设备及管线的壁面，以保证接气后冷凝水与甲醇在各处都能充分混合。 先投用气提氮是为了对原料预冷器进行预冷，保证导气时甲醇分离灌的温度不会上升许多，减少带入甲醇洗涤塔的饱和水量。 66. 甲醇洗导气前应具备什么条件？（1）系统120m3/h甲醇循环量稳定运行 （2）进甲醇洗涤塔的甲醇温度达-20度以下 （3）再生塔系统已正常 （4）甲醇/水分离塔系统已正常 （5）喷淋甲醇及气提氮已经投用半小时以上 （6）气化除氨气喷淋水已投用 67. 甲醇洗导气哪些液位发生变化？为什么？怎样保证系统的稳定？甲醇洗导气后，由于塔板阻力增加，塔板及降液管内形成一定液层，造成出塔甲醇量减少，使贫甲醇灌液位下降，为防止贫甲醇泵跳车，导气时，应及时降低各塔罐液位以防止贫甲醇灌液位过低而造成贫甲醇泵连锁跳车。在甲醇洗涤塔内甲醇吸收了二氧化碳，出塔后体积增大许多，这样又造成贫甲醇罐液位大幅度上涨，所以此时要及时调整液位，以维持系统的稳定。 68. 试述两台气化炉跳车，甲醇洗的处理方法？（1）中控仔细观察所有仪表，检查压力、流量、温度、液位并按如下所述做必要的调节。 关闭工艺气进出口阀门。 （2）甲醇洗工段甲醇打循环。 （3）整个系统充压，与正常开车相同 69. 试述全厂停电时甲醇洗的处理方法（1）手动关所有的LV和FV，使甲醇贮存在每台容器里 （2）停去再沸器的蒸汽 （3）停止向氨冷器供氨 （4）停气提氮 70. 试述贫甲醇泵跳车的处理方法1分钟内必须将备用泵启动起来，并注意分子筛运行情况，若另一台吸附器冷却合格，则应及时切换。 若1分钟内备用泵启动不起来，则冷箱紧急停车，视贫甲醇泵的启动时间决定是否退气，但甲醇洗必须减负荷。 71. 甲醇洗采用了哪些型式的塔？各有什么特点？T3001、T3002、T3003、T3004,T3005为浮阀塔。T3006为筛板塔 浮阀塔有以下优点： （1）生产能力大 （2）操作弹性大 （3）塔板效率高 （4）结构简单，安装容易 筛板塔的突出优点是结构简单造价低 |
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