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A retificação total do argônio consiste em separar o oxigênio do argônio em uma coluna de argônio bruto para obter argônio bruto com teor de oxigênio inferior a 1 × 10-6 diretamente e, em seguida, separá-lo do argônio fino para obter argônio fino com pureza de 99,999%.

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de separação de ar e a demanda do mercado, cada vez mais unidades de separação de ar adotam o processo de produção de argônio sem hidrogênio para produzir produtos de argônio de alta pureza.No entanto, devido à complexidade da operação de produção de argônio, muitas unidades de separação de ar com argônio não levantaram argônio, e algumas unidades em operação do sistema de argônio não foram satisfatórias devido à flutuação da condição de uso de oxigênio e à limitação do nível de operação.Através das etapas simples a seguir, o operador pode ter uma compreensão básica da produção de argônio sem hidrogênio!

Comissionamento do sistema de produção de argônio

* V766 em processo de abertura total antes de descarregar a coluna de argônio grosso em coluna de argônio fino;Válvulas de purga e descarga de líquido V753 e 754 na parte inferior da torre de argônio bruto I (24 ~ 36 horas).

* Processo de abertura completa de argônio para fora da torre de argônio grosso I definindo a válvula de torre de argônio V6;Válvula de descarga de gás sem condensação V760 no topo da torre de argônio;Torre de argônio de precisão, sopro de líquido na parte inferior do cilindro de medição de argônio de precisão, válvulas de descarga V756 e V755 (o pré-resfriamento da torre de argônio de precisão pode ser realizado ao mesmo tempo que o pré-resfriamento da torre de argônio grosso).

Verifique a bomba de argônio

* Sistema de controle eletrônico – fiação, controle e display estão corretos;

* Gás de vedação - se a pressão, vazão e tubulação estão corretas e não vazam;

* Sentido de rotação do motor - aponte o motor, confirme o sentido de rotação correto;

* Tubulação antes e depois da bomba – verifique se o sistema de tubulação está liso.

Verifique cuidadosamente o instrumento do sistema de argônio

(1) Torre de argônio bruto I, resistência da torre de argônio bruto II (+) (-) tubo de pressão, transmissor e instrumento de exibição estão corretos;

(2) Se todos os tubos de pressão do medidor de nível de líquido (+) (-), transmissor e instrumento de exibição no sistema de argônio estão corretos;

(3) Se o tubo de pressão, o transmissor e o instrumento de exibição estão corretos em todos os pontos de pressão;

(4) Se a vazão de argônio FI-701 (a placa de orifício está na caixa fria) (+) (-) tubo de pressão, transmissor e instrumento de exibição estão corretos;

⑤ Verifique se todas as válvulas automáticas e seus ajustes e intertravamentos estão corretos.

Ajuste das condições de trabalho da torre principal

* Aumentar a produção de oxigênio sob a premissa de garantir a pureza do oxigênio;

* Controle o líquido rico em oxigênio da coluna inferior vazio em 36 ~ 38% (o nitrogênio líquido se restringe à válvula V2 da coluna superior);

* Reduza a quantidade de expansão sob a premissa de garantir o nível principal do líquido frio.

Líquido em coluna de argônio grosso

* Com a premissa de pré-resfriamento adicional até que a temperatura da torre de argônio não caia mais (as válvulas de sopro e descarga foram fechadas), o ar líquido é ligeiramente aberto (intermitentemente) e flui para a válvula do evaporador de condensação V3 da torre de argônio bruto I para fazer o condensador da torre de argônio bruto funcionar intermitentemente para produzir líquido de refluxo, resfriar completamente a embalagem da torre de argônio bruto I e acumulá-la na parte inferior da torre;

Dica: Ao abrir a válvula V3 pela primeira vez, preste muita atenção à mudança de pressão do PI-701 e não flutue violentamente (≤ 60kPa);Obtenha o nível de líquido LIC-701 na parte inferior da torre de argônio bruto I do zero.Quando atingir a faixa de escala completa de 1500 mm, interrompa o pré-resfriamento e feche a válvula V3.

Bomba de pré-resfriamento de argônio

* Pare a válvula antes de abrir a bomba;

* Sopre as válvulas V741 e V742 antes de abrir a bomba;

* abrir ligeiramente (intermitentemente) a bomba após purgar a válvula V737, V738 até que o líquido seja ejetado continuamente.

Dica: Este trabalho é realizado pela primeira vez sob a orientação do fornecedor da bomba de argônio.Questões de segurança para evitar congelamento.

Ligue a bomba de argônio

* Abra totalmente a válvula de retorno após a bomba, feche totalmente a válvula de bloqueio após a bomba;

* Inicie a bomba de argônio e abra totalmente a válvula de retenção da bomba de argônio;

* Observe que a pressão da bomba deve ser estabilizada em 0,5 ~ 0,7Mpa(G).

Coluna de argônio bruto

(1) Após ligar a bomba de argônio e antes de abrir a válvula V3, o nível de líquido do LIX-701 diminuirá continuamente devido à perda de líquido.Após iniciar a bomba de argônio, a válvula V3 deve ser aberta o mais rápido possível para fazer o condensador da torre de argônio funcionar e produzir líquido de refluxo.

(2) A abertura da válvula V3 deve ser muito lenta, caso contrário, as condições da torre principal produzirão grandes flutuações, afetando a pureza do oxigênio, torre de argônio bruto após o trabalho para abrir a válvula de entrega da bomba de argônio (a abertura depende da pressão da bomba), o final válvula de entrega e válvula de retorno para estabilizar o nível do líquido FIC-701;

(3) A resistência de duas colunas de argônio bruto é observada.A resistência da coluna II de argônio bruto normal é 3kPa e a da coluna I de argônio bruto é 6kPa.

(4) As condições de funcionamento da torre principal devem ser observadas atentamente quando o argônio bruto for colocado.

(5) Depois que a resistência estiver normal, a condição da torre principal pode ser estabelecida após um longo período de tempo, e todas as operações acima devem ser pequenas e lentas;

(6) Depois que a resistência inicial do sistema de argônio estiver normal, o conteúdo de oxigênio do argônio do processo atinge o padrão por ~ 36 horas;

(7) Na fase inicial da operação da coluna de argônio, a quantidade de extração do argônio do processo deve ser reduzida (15 ~ 40m³/h) para melhorar a pureza.Quando a pureza estiver próxima do normal, a vazão do argônio do processo deve ser aumentada (60 ~ 100m³/h).Caso contrário, o desequilíbrio do gradiente de concentração da coluna de argônio afetará facilmente as condições de trabalho da coluna principal.

Coluna de argônio puro

(1) Depois que o conteúdo de oxigênio do argônio do processo estiver normal, a válvula V6 deve ser aberta gradualmente para diminuir o V766 e o ​​argônio do processo é introduzido na torre de argônio fino;

(2) a válvula de vapor de nitrogênio líquido V8 da torre de argônio é totalmente aberta ou fundida automaticamente para controlar a pressão lateral de nitrogênio PIC-8 do evaporador de condensação da torre de argônio a 45kPa;

(3) abrir gradualmente o nitrogênio líquido na válvula do evaporador de condensação V5 da coluna de argônio para aumentar a carga de trabalho do condensador da coluna de argônio;

(4) Quando o V760 está aberto corretamente, ele pode ser totalmente aberto no estágio inicial da torre de argônio de precisão.Após a operação normal, o fluxo de gás não condensável descarregado do topo da torre de argônio de precisão pode ser controlado dentro de 2 ~ 8m³/h.

A pressão negativa da torre de argônio de precisão PIC-760 é fácil de aparecer quando as condições de trabalho flutuam ligeiramente.A pressão negativa fará com que o ar úmido fora da caixa fria seja sugado para dentro da torre de argônio de precisão, e o gelo congelará na parede do tubo e na superfície do trocador de calor, causando bloqueio.Portanto, a pressão negativa deverá ser eliminada (controle de abertura de V6, V5 e V760).

(6) Quando o nível do líquido na parte inferior da torre de argônio de precisão for ~ 1000 mm, abra ligeiramente a válvula de caminho de nitrogênio V707 e V4 do refervedor na parte inferior da torre de argônio de precisão e controle a abertura de acordo com a situação.Se a abertura for muito grande, a pressão do PIC-760 será aumentada, resultando na diminuição da vazão do processo de argônio Fi-701.É melhor controlar a pressão da torre de argônio de precisão PIC-760 em 10 ~ 20kPa se ela for aberta muito pequena.

Ajuste do conteúdo de argônio da fração de argônio

O conteúdo de argônio na fração de argônio determina a taxa de extração de argônio e afeta diretamente o rendimento dos produtos de argônio.A fração adequada de argônio contém 8 ~ 10% de argônio.Os fatores que afetam o teor de argônio das frações de argônio são principalmente os seguintes:

* Produção de oxigênio — quanto maior a produção de oxigênio, maior o teor de argônio na fração de argônio, mas quanto menor a pureza do oxigênio, maior o teor de nitrogênio no oxigênio, maior o risco de tampão de nitrogênio;

* Volume de ar expansivo – quanto menor o volume de ar de expansão, maior será o teor de argônio da fração de argônio, mas quanto menor o volume de ar de expansão, menor será a produção de produto líquido;

* Taxa de fluxo da fração de argônio — A taxa de fluxo da fração de argônio é a carga bruta da coluna de argônio.Quanto menor for a carga, maior será o teor de argônio da fração de argônio, mas quanto menor for a carga, menor será a produção de argônio.

Ajuste de produção de argônio

Quando o sistema de argônio funciona de maneira suave e normal, é necessário ajustar a saída do produto de argônio para atingir a condição de projeto.O ajuste da torre principal deverá ser feito conforme Cláusula 5. A vazão da fração de argônio depende da abertura da válvula V3 e a vazão do argônio do processo depende da abertura das válvulas V6 e V5.O princípio do ajuste deve ser o mais lento possível!Pode até aumentar a abertura de cada válvula em apenas 1% todos os dias, para que a condição de trabalho possa sofrer a troca do sistema de purificação, a mudança no consumo de oxigênio e a flutuação da rede elétrica.Se a pureza do oxigênio e do argônio for normal e a condição de trabalho for estável, a carga poderá continuar a aumentar.Se uma condição de trabalho tende a piorar, isso indica que a condição de trabalho atingiu o seu limite e deve ser ajustada novamente.

Tratamento do tampão de nitrogênio

O que é um tampão de nitrogênio?A carga do evaporador de condensação diminui ou até para de funcionar, e a flutuação da resistência da torre de argônio diminui até 0, e o sistema de argônio para de funcionar.Este fenômeno é chamado de tampão de nitrogênio.Manter condições de trabalho estáveis ​​da torre principal é a chave para evitar congestionamentos de nitrogênio.

* Ligeiro tratamento de tampão de nitrogênio: abra totalmente V766 e V760 e reduza adequadamente a produção de oxigênio.Se a resistência puder ser estabilizada, todo o sistema poderá retomar a operação normal após o esgotamento do nitrogênio que entra no sistema de argônio;

* tratamento sério de nitrogênio: uma vez que aparecem flutuações acentuadas na resistência bruta ao argônio, e em um curto período de tempo em 0, mostra que a condição de trabalho do colapso da torre de argônio, neste momento deve estar totalmente aberta V766, V760, bomba de argônio assentada envia para fora da válvula, em seguida, abra totalmente após o preventor de refluxo da bomba de argônio, sentado V3, tente fazer a torre de argônio líquido na torre de argônio, a fim de evitar maiores danos à pureza do oxigênio apropriada para a produção de oxigênio, como a condição de trabalho da torre principal em argônio torre novamente depois de voltar ao normal.

Controle fino da condição operacional do sistema de argônio

① A diferença do ponto de ebulição entre o oxigênio e o nitrogênio é relativamente grande porque os pontos de ebulição do oxigênio e do argônio são próximos um do outro.Em termos da dificuldade de fracionamento, a dificuldade de ajustar o argônio é muito maior do que a de ajustar o oxigênio.A pureza do oxigênio no argônio pode atingir o padrão dentro de 1 ~ 2 horas após a resistência das colunas superior e inferior ser estabelecida, enquanto a pureza do oxigênio no argônio pode atingir o padrão dentro de 24 ~ 36 horas após a operação normal após a resistência do colunas superior e inferior são estabelecidas.

(2) O sistema de argônio é difícil de construir e fácil de colapsar em condições de funcionamento, o sistema é complexo e o período de depuração é longo.O tampão de nitrogênio pode aparecer em pouco tempo na condição de trabalho se houver algum descuido.Levará cerca de 10 ~ 15 horas para estabelecer a resistência da coluna de argônio bruto para atingir a pureza normal do oxigênio no argônio se a operação puder ser realizada corretamente de acordo com a regra 13 para garantir a quantidade total de componentes de argônio acumulados no coluna de argônio.

(3) O operador deve estar familiarizado com o processo e ter uma certa visão no processo de depuração.Cada pequeno ajuste do sistema de argônio levará muito tempo para se refletir nas condições de trabalho, e é um tabu ajustar frequentemente e grandemente as condições de trabalho, por isso é muito importante manter uma mente clara e um estado de espírito calmo.

(4) O rendimento da extração de argônio é afetado por muitos fatores.Como a elasticidade operacional do sistema de argônio é pequena, é impossível esticar muito a elasticidade operacional na operação real, e a flutuação das condições de trabalho é muito desfavorável à taxa de extração.Indústria química, fundição de não ferrosos e outros equipamentos com taxa de extração de oxigênio são mais estáveis ​​do que o uso intermitente de produção de aço com oxigênio;A taxa de extração de argônio de múltiplas redes de separação de ar na indústria siderúrgica é maior do que a do fornecimento de oxigênio com separação de ar único.A taxa de extração de argônio com grande separação de ar foi maior do que aquela com pequena separação de ar.A taxa de extração da operação cuidadosa de alto nível é maior do que a da operação de baixo nível.O alto nível de equipamentos de suporte possui alta taxa de extração de argônio (como a eficiência do expansor; válvulas automáticas, precisão dos instrumentos analíticos, etc.).