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空分裝置的有害雜質(zhì)主要分成兩類:一類是易燃易爆類的如碳?xì)浠衔?、臭氧等;di二類是阻塞換熱器通道的如水、二氧化碳、氧化亞氮(N2O)、以及固體小顆粒(珠光砂、粉化的分子篩等)。
正常大氣環(huán)境中的氧化亞氮(N2O)含量約為0.5ppm,沸點(diǎn)為-88.5℃,在主冷當(dāng)中的溶解度為140~160ppm,主冷里氣液平衡系數(shù)K=7*10-4(平衡系數(shù)表示的是氣相中雜質(zhì)濃度與液相中雜質(zhì)濃度達(dá)到汽液平衡時(shí)的比值,通過(guò)氣相濃度可以計(jì)算出液相深度,反之亦然)。
一般情況下,目前的前端吸附器(分子篩)對(duì)N2O只是部分吸附,我們按50%吸附效率計(jì)算:
若按無(wú)液氧排放,全靠汽化蒸發(fā)帶走進(jìn)入裝置的雜質(zhì),看看這個(gè)時(shí)候液氧當(dāng)中的氧化亞氮(N2O)濃度是多少?
可見(jiàn),如果單靠蒸發(fā)來(lái)帶走進(jìn)入裝置的氧化亞氮N2O,其在主冷當(dāng)中的濃度為1786ppm遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其在主冷當(dāng)中的zui大溶解度。
zui后,我們?cè)賮?lái)看看1%液氧排放對(duì)氧化亞氮N2O防濃縮會(huì)有多大影響?用XLIQ表示主冷液氧當(dāng)中氧化亞氮濃度。
帶出裝置的N2O=99%*7.0*10-4XLIQ+1%*XLIQ=1.25
計(jì)算結(jié)果:XLIQ=117ppm
已經(jīng)大幅度下降,并且小于其zui大溶解度140~160ppm了。
現(xiàn)在,我們繼續(xù)看看3%的液氧排放會(huì)有多少變化?
帶出裝置的N2O=97%*7.0*10-4XLIQ+3%*XLIQ=1.25
計(jì)算結(jié)果:XLIQ=40.7ppm
雖然CO2和C2H2在主冷當(dāng)中的溶解度更低只有4~6ppm,但好在分子篩對(duì)其是全部吸附的,并且裝置運(yùn)行當(dāng)中配有分析儀監(jiān)控,而大部分裝置都沒(méi)有配置在線氧化亞氮分析儀,所以對(duì)于外壓縮流程來(lái)說(shuō)這個(gè)處在暗處的N2O則是更加危險(xiǎn)的家伙!