本說明書適合于同系列設(shè)備設(shè)計(jì)更改后但工藝流程不變或技術(shù)指標(biāo)不變的產(chǎn)品。若有改動(dòng),恕不另行通知。
注意,本裝置在開機(jī)前,一定要用氮?dú)鈱?duì)系統(tǒng)管線進(jìn)行吹掃置換。同時(shí)做一個(gè)管線密封性實(shí)驗(yàn),由于運(yùn)輸過程中會(huì)引起螺栓松動(dòng)。
工藝流程:參見HDQC-10型變溫吸附TSA氫氣純化裝置工藝流程圖。原料氫經(jīng)原氫閥,進(jìn)入催化除氧器,在鈀催化劑的作用下,使氫氣中雜質(zhì)氧反應(yīng)生成水,經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入汽水分離器,除去冷凝水。然后經(jīng)干燥器吸附干燥,再經(jīng)過濾器除塵后,經(jīng)純氣出口閥送使用點(diǎn)。三組干燥器自動(dòng)交換使用,當(dāng)A組組干燥器工作吸收飽和時(shí),取少量的純氣經(jīng)C組干燥器加熱后進(jìn)行再生還原解析,再生氣經(jīng)過B塔干燥器冷卻凈化回收自氫氣出口,這樣確保了整個(gè)系統(tǒng)節(jié)能,零損耗氫氣。
電解后氫氣經(jīng)過除去雜質(zhì)后經(jīng)氫氣截止閥進(jìn)入裝置,99.93%純度的氫氣先經(jīng)過進(jìn)入除氧器與通入的氫氣在鈀催化劑的作用下直接反應(yīng),生成水氣,從而達(dá)到脫氧的目的,經(jīng)脫氧后的氫氣流入冷卻器、氣水分離器進(jìn)行降溫除水再進(jìn)入A組干燥塔進(jìn)行干燥,輸出高純的干燥氫氣,而B塔干燥器作為儲(chǔ)壓?jiǎn)卧?,C塔干燥器開始再生加熱還原再生脫附所吸收的水份,再生氣流量從純氣出口取出,加熱后再生含水的氫氣進(jìn)入到7℃的冷凍水冷卻器后,氣液經(jīng)過急劇冷卻分離下大部分的水份,在進(jìn)入的B塔儲(chǔ)壓?jiǎn)卧睦鋮s器后,分離出少量的水份,微量的水份經(jīng)過儲(chǔ)壓?jiǎn)卧母稍锲魑絻艋?,確保了回收的再生的氫氣是高純的氫氣,在經(jīng)過再生流量計(jì)計(jì)量再生氣的大小,通過再生氣出口閥來調(diào)節(jié)再生氣量大小和壓力,確保再生還原能達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)。變溫吸附TSA裝置設(shè)計(jì)三只干燥塔輪流工作,A塔干燥工作,B塔干燥器儲(chǔ)壓,C塔干燥器再生加熱再生還原,達(dá)到設(shè)定時(shí)間后,是A塔干燥器轉(zhuǎn)向B塔干燥器工作,C塔干燥器儲(chǔ)壓,A塔干燥器由于吸附水份飽和開始加熱再生還原,這樣了產(chǎn)品氣的連續(xù)輸出,輸出的壓力穩(wěn)定和氫氣純度高。
考慮到純氣的壓力輸出穩(wěn)定性,在7℃水冷卻器和汽水分離器底部安裝有排液閥,通過設(shè)定時(shí)間來把冷卻分離下來的水份排除,減少干燥器的吸附量,排液閥打開后,直接排放到排液器緩存一下后,排液閥關(guān)閉,這樣延時(shí)一段時(shí)間,排液器出口的排液閥開啟排液,這個(gè)排液和系統(tǒng)隔離開來,不影響到系統(tǒng)壓力的波動(dòng),確保了系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性。排液閥排放的廢氣要接入的排放口排放系統(tǒng)排放,由于排放的廢液中攜帶了少量氫氣,要把排放口接入排放系統(tǒng),同時(shí)還要考慮到排液順暢,不堵塞排液管道,如果排液不順暢堵塞,會(huì)引起干燥效果飽和不良,值升高等不良的后果。
變溫吸附(TSA)工作原理
變溫吸附是利用吸附劑的平衡吸附量隨溫度升高而降低的特性,采用常溫吸附、升溫脫附的操作方法。除吸附和脫附外,整個(gè)變溫吸附操作中還包括對(duì)脫附后的吸附劑進(jìn)行干燥、冷卻等環(huán)節(jié)。如果吸附質(zhì)是水,可用熱氣體加熱吸附劑進(jìn)行脫附。由于采用三個(gè)干燥塔的和水冷卻器,了氫氣純度和,根據(jù)工藝條件,很方便通過時(shí)間控制來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)間,確保輸出的氣體純度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
氫氣系統(tǒng)運(yùn)行日常操作要點(diǎn):
6.1、輸入系統(tǒng)的氫氣含氧量不得超過5%。
6.2、氫氣系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),不準(zhǔn)敲擊,不準(zhǔn)帶壓修理和緊固,不得超壓,嚴(yán)禁負(fù)壓。
6.3、管道、閥門和水封裝置凍結(jié)時(shí),只能用熱水或蒸汽加熱解凍,嚴(yán)禁使用明火烘烤。
6.4、設(shè)備、管道和閥門等連接點(diǎn)泄漏檢查,可采用肥皂水或攜帶式可燃性氣體防爆檢測(cè)儀禁止使用明火。
6.5、不準(zhǔn)在室內(nèi)排放氫氣。吹洗置換,放空降壓,通過放空管排放(一般氫氣貯罐的放空閥、閥和管道系統(tǒng)均應(yīng)設(shè)放空管)。
6.6、放空管的要求:
6.61、放空管應(yīng)采用金屬材料,不準(zhǔn)使用塑料管或橡皮管。
6.62、放空管應(yīng)設(shè)阻火器,凡條件允許,可與滅火蒸氣或惰性氣體管線連接,以防著火。
6.63、室內(nèi)放空管的出口,應(yīng)高出屋頂2米以上。室外設(shè)備的放空管應(yīng)附近有人操作的設(shè)備2米以上。
6.64、放空管應(yīng)采取靜電接地,并在避雷保護(hù)范圍之內(nèi)。
6.65、應(yīng)有防止雨雪侵入和外來異物堵塞放空管的措施。
6.7、當(dāng)氫氣發(fā)生大量泄漏或積聚時(shí),應(yīng)立即切斷氣源,進(jìn)行通風(fēng),不得進(jìn)行可能發(fā)生火花的一切操作。
6.8、新安裝或大修后的氫氣系統(tǒng)作耐壓試驗(yàn)、清洗和氣密性試驗(yàn),符合有關(guān)的檢驗(yàn)要求,才能投入使用。
6.9、氫氣系統(tǒng)吹洗置換,一般可采用氮?dú)猓ɑ蚱渌栊詺怏w)置換法。氮?dú)庵脫Q法應(yīng)符合下列要求:
6.91、氮?dú)庵泻趿坎坏贸^3%。
6.92、置換,防止死角末端殘留余氣。
6.93、置換結(jié)束,系統(tǒng)內(nèi)氧或氫的含量連續(xù)三次分析合格。
6.10、氫氣系統(tǒng)動(dòng)火檢修,系統(tǒng)內(nèi)部和動(dòng)火區(qū)域氫氣的含量不超過0.4%。
6.11、防止明火和其它激發(fā)能源。禁止使用電爐、電鉆、火爐、噴燈等一切產(chǎn)生明火、高溫的工具與熱物體;不得攜帶火種進(jìn)入禁區(qū);選用銅質(zhì)或鈹銅合金工具;穿棉質(zhì)工作服和防靜電鞋。
6.12、設(shè)備有專人操作和維護(hù),操作人員經(jīng)過崗前培訓(xùn),熟悉操作知識(shí),并經(jīng)考核合格。
6.13、使用單位有使用管理制度和操作規(guī)程。
6.14、設(shè)備位好,調(diào)試前再進(jìn)行一次氣密性試驗(yàn),試驗(yàn)壓力滿足2.0MPa≤P≤2.6MPa。
6.15、設(shè)備所處環(huán)境要求通風(fēng)性好,周圍30m內(nèi)無明火,屋頂安裝防爆型換氣扇,照明也防爆。
6.16、設(shè)備檢修時(shí),不得帶壓操作。
6.17、對(duì)于制氫設(shè)備,調(diào)試前先用N2或Ar2吹掃(流量控制在1m3/h,壓力控制在1.6MPa左右)。
6.18、設(shè)備使用中,定期檢修,若發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重腐蝕、損傷或其他可靠性懷疑時(shí),應(yīng)立即停機(jī)檢查。
6.19、電控箱內(nèi)有高壓,非電工人員請(qǐng)勿擅自開啟,以防被電擊。
6.20、設(shè)備周圍發(fā)生火災(zāi)或其它不因素,應(yīng)立即關(guān)閉電源,并關(guān)閉進(jìn)出口所有閥門。
6.21、氫氣是易燃易爆氣體,分子式為 H2,爆炸限 4.2%
6.22、氫氣設(shè)備在開機(jī)和關(guān)機(jī)要用氮?dú)庵脫Q要求氧含量≤0.5%(氮?dú)饧兌却笥?9.9%)
6.23、氫氣系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),不準(zhǔn)敲擊,不準(zhǔn)帶壓修理和緊固,不得超壓,嚴(yán)禁負(fù)壓。
6.24、管道、閥門和水封裝置凍結(jié)時(shí),只能用熱水或蒸汽 加熱解凍,嚴(yán)禁使用明火烘烤 。
6.25、設(shè)備、管道和閥門等連接點(diǎn)泄漏檢查,可采用肥皂水或攜帶式可燃性氣體防爆檢測(cè)儀 ,禁止使用明火。
6.27、不準(zhǔn)在室內(nèi)排放氫氣、吹洗置換、放空降壓通過放空管排放。
6.28、當(dāng)氫氣發(fā)生大量泄漏或積聚時(shí),應(yīng)立即切斷氣源、進(jìn)行通風(fēng)不得進(jìn)行的一切操作。
6.29、新安裝或大修后的氫氣系統(tǒng)做耐壓試驗(yàn)、清洗和氣密試驗(yàn)符合有關(guān)的檢驗(yàn)要求,才能投入使用,使用前用氮?dú)鉀_洗置換。
6.30、氫氣系統(tǒng)吹洗置換,一般可采用氮?dú)?或其他惰性氣體)置換法或注水排氣法。氮?dú)庵脫Q法應(yīng)符合下列要求:
(1)氮?dú)庵泻趿坎坏贸^0.5%。
(2)置換,防止死角末端殘留余氣。
(3)置換結(jié)束,系統(tǒng)內(nèi)氧或氫的含量連續(xù)三次分析合格。
6.31、氫氣系統(tǒng)動(dòng)火檢修,系統(tǒng)內(nèi)部和動(dòng)火區(qū)域氫氣的含量不超過0.4%。
6.32、防止明火和其他激發(fā)能源。禁止使用電爐、電鉆、火爐、噴燈等一切產(chǎn)生明火、高溫的工具與熱物體;不得攜帶火種進(jìn)入禁火區(qū);選用銅質(zhì)或鈹銅合金工具;穿棉質(zhì)工作服的防靜電鞋。
6.33、操作工六嚴(yán)格:嚴(yán)格遵守勞動(dòng)紀(jì)律;嚴(yán)格進(jìn)行交接班記錄;嚴(yán)格進(jìn)行定時(shí)巡回檢查;嚴(yán)格控制工藝指標(biāo);嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程;嚴(yán)格進(jìn)行有關(guān)規(guī)定。
6.34、氫氣系統(tǒng)保持正壓狀態(tài),以防回火。
6.35、做到安排專人定時(shí)定期檢查巡檢。具體安排有氫氣使用單位設(shè)計(jì)安排。