PL67426B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 28.11.1973 67426 KI. 17g, 2/04 Mim f?^ ynn RS} 3/09 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Wladyslaw Rejman, Aleksander Kiszka, Sta¬ nislaw Dobrowolski Wlasciciel patentu: Huta im. Lenina, Kraków (Polska) Sposób usuwania osadów z regeneratorów urzadzenia do otrzymywania tlenu Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania osadów zestalonego dwutlenku wegla i wody z elementów wypelnienia regeneratorów chlodzonych azotem lub tlenem technologicznym urzadzenia do otrzymywania tlenu z powietrza w czasie normal¬ nej eksploatacji tego urzadzenia.Znany sposób usuwania osadów polega na tym, ze blok tlenowy wylacza sie z pracy, zlewa ciekle powietrze, ciekly tlen i ciekly azot z jego insta¬ lacji, a nastepnie w ciagu okolo 60 godzin pod¬ wyzsza sie temperature calego bloku tlenowego od temperatury okolo minus 190°C do plus 50°C za pomoca podgrzanego powietrza.Regeneratory wchodzace w sklad urzadzenia pracuja przemiennie parami, tj. w jednym rege¬ neratorze danej pary nastepuje ochlodzenie powie¬ trza do temperatury skroplenia, która przy cisnie¬ niu panujacym w urzadzeniu wynosi okolo minus 173°C i jego oczyszczenie z pary wodnej i dwutlen¬ ku wegla przez wymrozenie tych skladników na elementach wypelnienia regeneratora, natomiast przez drugi regenerator tej pary przeplywa w tym czasie azot lub tlen uprzednio 'rozdzielone z powiet¬ rza w kolumnach rektyfikacyjnych. Gazy te maja niska temperature i chlodza wypelnienie regenera¬ tora.Osadzone na elementach wypelnienia regenerato¬ rów OOg i H20 sa w znacznej swojej czesci wy¬ noszone i sublimowane przez strumien azotu lub tlenu, w cyklu chlodzenia regeneratorów. W cza- 10 15 20 25 2 sie eksploatacji urzadzenia nastepuje jednak zwiek¬ szenie sie ilosci osadów na wypelnieniu regenerato¬ rów, w wyniku czego wzrastaja opory przeplywu co po dluzszej eksploatacji powoduje ogranicze¬ nie zdolnosci produkcyjnej urzadzenia. W wyniku powyzszego konieczne jest okresowe wylaczanie z ruchu urzadzenia celem podniesienia tempera¬ tury regeneratorów powyzej 0°C celem usunie¬ cia z nich nagromadzonych osadów.Niedogodnoscia znanego sposobu jest to, ze od¬ grzewaniu podlegaja wszystkie elementy urzadze¬ nia a czas potrzebny na podwyzszenie ich tem¬ peratury dla usuniecia osadów oraz ponownego doprowadzenia urzadzenia do normalnej eksplo¬ atacji jest stosunkowo dlugi i wymaga wylacze¬ nia urzadzenia z produkcji na okres okolo 200 godzin. Ponadto na skutek zmian temperatury w czasie podgrzewania i ponownego ochladzania w poszczególnych elementach tego urzadzenia mimo powolnych zmian temperatury wystepuja napre¬ zenia termiczne, które doprowadzaja do powstawa¬ nia nieszczelnosci w ukladzie, przewaznie na spa¬ wach rurociagów z mosiadzu i lutach miekkich zbiorników, co zostalo potwierdzone w kilkuletniej praktyce.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu usuwania osadów CO2 i H20 z elementów wy¬ pelnienia regeneratorów bez przerwy w pracy urzadzenia.Zadaniem wynalazku jest wprowadzenie zmian 67 42667 426 3 4 obciazenia cieplnego poszczególnych par regene¬ ratorów chlodzonych azotem oraz regeneratorów chlodzonych tlenem umozliwiajacego usuniecie C02 i H20 z wypelnienia.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze przez jedna pare regeneratorów, przewidziana do usuniecia osadów, zwieksza sie przeplyw powiet¬ rza i zmniejsza wielkosc strumienia chlodzacego gazowego tlenu lub azotu tak, aby po okolo 4 do 5 cyklach pracy tej pary regeneratorów pod¬ wyzszyc temperature na ich zimnych koncach do temperatury sublimacji C02, natomiast przez po¬ zostale pary regeneratorów "zwieksza sie wielkosc strumienia gazów chlodzacych i zmniejsza prze¬ plyw powietrza tak, aby sumaryczny przeplyw czynników przez regeneratory nie ulegl zmianie, po czym stopniowo, w ciagu kilkunastu cykli pracy regeneratorów zwieksza sie przeplyw czynnika chlodzacego przez podgrzana uprzednio pare rege¬ neratorów i zmniejsza przeplyw powietrza az do obnizenia temperatury do takiej, jaka byla przed rozpoczeciem usuwania osadów, po czym przywra¬ ca sie równomierny przeplyw powietrza i czyn¬ ników chlodzacych przez poszczególne pary rege¬ neratorów.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest usunie¬ cie osadu dwutlenku wegla z wypelnienia pod¬ grzewanej pairy regeneratorów i przeniesienie go poprzez kolumne pierwszego stopnia rektyfikacji do filtru-adsorbera oraz przesuniecie strefy osa¬ dzania sie wilgoci w kierunku zimnym konców regeneratorów.Osadzony w filtrze-adsorberze zestalony CO: jest usuwany do atmosfery - po przelaczeniu na zapasowy filtr-adsorber. Na skutek przesuniecia strefy osadzania sie wody w kierunku zimnych konców, w ciagu krótkiego czasu tej operacji utworzony osad jest slabo zwiazany z podlozem jakim sa elementy wypelnienia regeneratorów i w okresie zwiekszonego przeplywu czynnika chlo¬ dzacego podczas oziebiania regeneratorów zosta¬ je usuniety z gazem chlodzacym.W wyniku zastosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku uzyskano obnizenie oporów przeplywu regeneratorów ponizej wielkosci dopuszczalnych instrukcja obslugi przez podgrzanie tylko regene¬ ratorów do temperatury okolo minus 70°C, a nie do temperatury plusowej calego bloku tlenowe¬ go i bez postoju bloku, oraz bez zadnych nakla¬ dów i przerwy produkcji tlenu. Sposób ten po¬ zwala na wydluzenie zywotnosci rurociagów i zbiorników wykonanych z mosiadzu oraz na prze¬ dluzenie kampanii pracy bloków tlenowych i wye¬ liminowanie systematycznego zmniejszania sie produkcji tlenu w czasie trwania kampanii.Podczas 11-miesiecznej pracy dokonuje sie czte¬ ry do pieciu odgrzewan wedlug opisanego sposo¬ bu na kazdym z bloków tlenowych. Zlikwidowa¬ nie postojów na odgrzewanie regeneratorów po¬ zwala na uzyskanie dodatkowej produkcji tlenu — odpowiednio do zwiekszenia czasu pracy bloków.Regeneratory wykonane sa ze stali nierdzewnej austenitycznej w gatunku 1H18N9T, która tak w minusowych jak i plusowych temperaturach za¬ chowuje stabilnie swoje wlasnosci i umozliwia stosowanie zmian obciazen cieplnych w zakresie podanym w wynalazku. Kilkuletnie stosowanie od¬ grzewania wedlug opisanego sposobu potwierdzilo w praktyce, ze przy opisanych wyzej zmianach 5 temperatur nie wystepuja pekniecia w regenera¬ torach.Sposób wedlug wynalazku objasniono na przy¬ kladzie usuwania osadów z pierwszej pary regene¬ ratorów azotowych, oznaczonej na zalaczonym sche¬ macie III — IV przedstawiajacym elementy urza¬ dzenia do otrzymywania tlenu z powietrza. Przed przystapieniem do wlasciwego procesu usuwania osadów CO2 i HsO, z azotowych regeneratorów III — IV calosc ukladu nalezy wstepnie przygo¬ towac tak, aby proces usuniecia osadów z tych regeneratorów nie zaklócil podstawowych para¬ metrów produkcji tlenu w urzadzeniu. Przygoto¬ wanie to polega na: zregenerowaniu adsorbenta w rezerwowym filtrze-adsorberze XV i ochlodze¬ niu tego filtru-adsorbera do temperatury jego nor¬ malnej pracy, podwyzszeniu wysokosci poziomu cieklego powietrza w kolumnie XIII pierwszego stopnia rektyfikacji do maksymalnej dopuszczal¬ nej wysokosci oraz na podwyzszeniu temperatury srodkowych czesci regeneratorów XI — XII tlenu technicznego do okolo minus 30°C.Po takim przygotowaniu wstepnym zwieksza sie otwarcie dlawiacej klapy b-14, na wlocie stru¬ mienia a powietrza do regeneratorów III — IV do maksymalnej wielkosci oraz zmniejsza wiel¬ kosc otwarcia klap b-15 i b-19 pozostalych dwóch par V — VI i VII — VIII regeneratorów azoto¬ wych i klapy b-13 do pary regeneratorów I — II tlenu technologicznego do wielkosci okolo 30°/o, natomiast wylotowe zawory 9 i 10 azotu nastawia sie tak, aby zmniejszyc przeplyw strumienia b azotu w cyklu chlodzacym regeneratorów III — IV do okolo lO^/o. Podczas trwania podgrzewa¬ nia azotowego regeneratora III regenerator IV jest w tym czasie ochladzany i oczyszczany strumie¬ niem b azotu. W czasie trwania cyklu pracy tej pary regeneratorów z ochladzanego regenerato¬ ra IV po uplywie 2/3 czasu trwania cyklu powi¬ nien byc w normalnej eksploatacji pobierany z niego strumien c azotu petlowego, który przez dmuchawe XVI azotu podawany jest z powrotem do strumienia b azotu. Dla zabezpieczenia przed wnoszeniem z powrotem wilgoci i C02 do regene¬ ratorów w ciagu koncowego okresu wynoszacego 1/3 trwania cyklu oziebiania regeneratora IV otwie¬ ra sie zasuwe Z-54 na rurociagu strumienia c azotu petlowego, co powoduje przerwe w poborze strumienia c azotu petlowego i prace obiegowa dmuchawy XVI azotu. Po zakonczeniu cyklu na¬ stepuje przelaczenie pary III — IV regenerato¬ rów azotowych, w wyniku czego regenerator III jest ochladzany i oczyszczany a regenerator IV podgrzewany.Po osiagnieciu w tych regeneratorach tempera¬ tury okolo minus 70°C na tak zwanych zimnych koncach i okolo 0°C w srodkowej czesci regenera¬ torów, co nastepuje V okresie 4 do 5 cykli ich . pracy, klape b-14 regulujaca doplyw strumienia a powietrza do regeneratorów III — IV nastawia sie na okolo 20*/o otwarcia, natomiast pozostale 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6067 426 6 zawory i klapy przeregulowane w czasie podgrze¬ wania tych regeneratorów nastawia sie tak, aby sumaryczny przeplyw powietrza nie ulegl zmianie, jak w czasie normalnej pracy urzadzenia. Po osia¬ gnieciu przez regenaratory III — IV normalnych temperatur pracy, co nastepuje po okolo 15 cyk¬ lach przelaczen regeneratorów, regulujaca klape b-14 na doplywie strumienia a powietrza do tych regeneratorów nastawia sie na normalne otwarcie.Podczas podgrzewania nastepnych par regene¬ ratorów azotowych czynnosci jakie potrzeba w tym celu wykonac sa analogiczne. Natomiast podczas podgrzewania regeneratorów tlenowych I —II z opisanych wyzej czynnosci nie realizuje sie czyn¬ nosci zwiazanych z zamykaniem przeplywu na strumieniu c petli azotowej.W wyniku opisanych czynnosci nagromadzony w czasie eksploatacji na regeneratorach osad z dwutlenku wegla zostaje w calosci usuniety i wraz z przeplywajacym strumieniem a cieklego powietrza zostaje przeniesiony do filtru-adsorbera XIV. Po zakonczeniu usuwania osadu z wszy¬ stkich regeneratorów i po przelaczeniu pracy na zapasowy filtr-adsorber XV, osad z wylaczonego filtru zostaje usuniety zwyklym sposobem do at¬ mosfery poprzez otwarty zawór P-9.Osad powstaly z pary wodnej, gromadzacy sie w czasie normalnej pracy regeneratorów w gór¬ nej ich czesci, zostaje w czasie podgrzewania prze¬ niesiony w kierunku tak zwanych zimnych kon¬ ców, ma postac sniegu i jest slabo zwiazany z pod¬ lozem, w wyniku krótkiego czasu trwania tego procesu.Oczyszczanie regeneratorów podczas pracy pc odgrzaniu wedlug wyzej opisanego sposobu polega na tym, ze strumien powrotny b azotu lub d tlenu technologicznego, mimo niskiej temperatury, jest gazem calkowicie suchym i w czasie zwiekszonego przeplywu przez wypelnienie regeneratora usuw? osad tak zestalonego C02 jak i wilgoci H20 w po¬ staci sniegu przez wchlanianie — sublimacje i przez mechaniczne odrywanie i usuwanie osadu kolejno az do cieplej strefy i na zewnatrz zwiekszonym strumieniem b azotu lub d tlenu technologicznego z szybkoscia przeplywu okolo 5-krotnie wieksza 5 od strumienia a powietrza wlotowego. Strumien wylotowy b azotu lub d tlenu technologicznego a regeneratorów osiaga wilgotnosc wzgledna okolo 20°/o.Przedstawione jak wyzej usuwanie osadu zosta¬ je lo kilkakrotnie praktycznie potwierdzone na blo • kach tlenowych, gdzie w wyniku odgrzania sposo¬ bem wedlug wynalazku opory przeplywu na re¬ generatorach obnizyly sie z okolo 2400 do 1200 mm sl. H20. Uzyskane wyniki nie odbiegaja od wyni- 15 ków osiagalnych przy odgrzewaniu calego bloku tlenowego. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 20 Sposób usuwania osadów z regeneratorów urzadzenia do otrzymywania tlenu z powietrza, znamienny tym, ze przez jedna pare regenerato¬ rów, przewidziana do usuniecia z niej osadów, zwieksza sie przeplyw powietrza i zmniejsza wiel- 25 kosc strumienia chlodzacego azotu lub tlenu tak, aby po okolo 4 do 5 cyklach pracy tej pary regene¬ ratorów podwyzszyc temperature na ich zimnych koncach do temperatury sublimacji dwutlenku we¬ gla, natomiast przez pozostale pary regeneratorów 30 zwieksza sie wielkosc strumienia gazów chlodzacych i zmniejsza przeplyw powietrza tak, aby sumarycz¬ ny przeplyw czynników przez regeneratory nie ulegl zmianie, po czym stopniowo, w ciagu kilkunastu cykli pracy regeneratorów, zwieksza sie przeplyw 35 czynnika chlodzacego przez podgrzana uprzednio pare regeneratorów i zmniejsza przeplyw powiet- ? rza az do obnizenia temperatury na ich zimnych koncach do takiej, jaka byla przed rozpoczeciem usuwania osadów, po czym przywraca sie równo- 40 mierny przeplyw powietrza i czynników chlodza¬ cych przez poszczególne pary regeneratorów.KI. 17g, 2/04 67 426 Qj l f t cx* ^»l ~T3 Bltk zam. 4188/72 r. 95 egz. A4 Cena zl 10,— PL PL