制氧工考试
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相似问题和答案
第1题：
小型空分设备在调整阶段关节流阀时，操作应注意什么问题？
正确答案: 在关节流阀前首先要创造好关阀的条件：液氧液面接近正常的液面，并且液面有上升的趋势。节-1阀前的温度保持在-155～-165℃之间。低压压力控制在0.05MPa，中压压力小于0.3MPa（表压）。
当开始关阀时，应掌握关阀的速度。若关得过快，会引起液悬；若关得过慢，会造成液氧液面计过满。关阀的速度以液氧液面稳定为原则。液氧液面上升快，阀可关得快些；液氧液面上升慢，则关得慢些。若液氧液面有下降的趋势，则应停止关阀。若液面下降很快，而且中压有明显上升时，应重新打开节流阀，待液面回升后再关小。在关阀的同时应注意中压压力的变化。随着两个阀门的关小，中压上升是正常的。但上升的速度不能过快，一般情况以半小时内上升0.1MPa左右为宜。若有时中压压力上升较快，而液氧液面暂不下降甚至还上升，在这种情况下就不能再关阀，待中压稳定后、液面不下降时再关。
启动时液空、液氮节流阀各打开12～15圈，在开始关阀初期把两阀各关2圈。隔3～5min后，视液氧面和中压压力情况再关2圈。在两阀关至8圈以后，每次只能以各关半圈的速度进行。在两阀关到6圈以后，先把液氮节流阀关小1.5～2圈。以后的速度应更缓慢，只能以90°、60°、30°的速度关小。当液空节流阀关到4圈，液氮节流阀关到2圈时，应根据液空、液氮的纯度分析结果来关。当液空、液氮的纯度接近正常要求时，先把液空液面计控制在1.0～1.5kPa，然后用液氮节流阀调整液空和液氮的纯度，以达到最佳工况。此时的阀门开关幅度仅仅在1°～5°的范围内调整。
第2题：
大小钟能否同时打开？为什么？什么时候允许同时打开？
正确答案: 正常生产情况下，大小钟不能同时打开，因为大小钟是用来密封炉顶的，如果同时打开可能会引起炉顶起火，损坏炉顶设备。只有休风需点火时才能同时打开。
第3题：
因液空、液氮节流阀过快引起液泛时正确的处理方法为（）。
- A、迅速打开节流阀
- B、关氮气放空阀
- C、缓慢打开节流阀至调整前阀位
- D、开大空气进口阀
正确答案:C
第4题：
小型空分设备分馏塔加温时，为什么要对低压压力进行控制？
正确答案: 分馏塔加温时控制低压的目的是加快分馏塔的加温速度。如果低压压力不加控制，加温气体很快从阻力较小的氧气、氮气排出管中排出，阻力较大的小管道（如分析阀、液面计阀等）和膨胀机部位的加热气量很小，易造成有的管道温度过高，而有的管路加温不彻底。因此一开始加温时要关小氧气、氮气放空阀，限制排放量，使低压压力提高，以增加阻力大的管路的气量，使加温彻底、速度加快。
在分馏塔加温的同时，往往分子筛纯化器也需加温。若低压压力过低，就会影响纯化器的再生。但是压力也不能超过正常工作压力，以保证安全。
第5题：
小型空分塔在正常生产时，液氮纯度很好，为什么气氮纯度会自动降低，将液氮节流阀开大一点，为什么气氮纯度就会上升？
正确答案: 精馏分离空气必须具备两个条件：一是有一定的回流液，二是有一定的上升蒸气量。若其比例（回流比）不合适，就不能制取高纯的氧、氮产品。当上升蒸气量过少，回流液过多，液体中的氮分子由于蒸气传入热量不够而不能充分的蒸发，氧纯度就降低；反之，当回流液相对过少时，回流液不能使蒸气中的氧分子充分地冷凝下来，氮纯度就降低。
空分塔在正常生产中，上塔精馏段和提馏段的回流液都有一定的比例，才能获得一定量合格的氧、氮产品。有时，虽然节流阀的开度并没有变化，但由于二氧化碳等杂质带入塔内，最容易在节流阀处堵塞，上塔回流液量改变，影响出塔产品纯度。因此，当液氮纯度很好，气氮纯度自动下降时，可以转动一下液氮节流阀，刮去阀口的结霜，或稍加大一点开度，使上塔精馏段回流比增大一点，气氮纯度很快就会升高。
第6题：
小型空分设备启动时为什么节一1阀开启过小，不会产生液氧？
正确答案: 对中压流程制氧机，膨胀机内是不允许出现液体的。当空气节流阀节-1阀尚未打开，第二热交换器尚未投入工作时，单靠膨胀空气进下塔是没有液体产生的。在冷却过程中，当膨胀机后温度达到-140℃时，需打开高压空气节流阀节-1阀。此时，节-1阀前的温度迅速下降，节流后才能有部分空气液化，在塔内开始逐渐积累起液体。
主冷中液氧的产生完全是靠下塔的液空节流至上塔，下流液体把塔板冷却后，才在冷凝蒸发器在逐渐积累起来的。因此，液体的积累归根结底取决于通过节-1阀产生的液体的数量。节-1阀的开度过大，流经第二热交换器的气量增加，节流前的温度升高，节流后就不会液化；若节-1阀开度过小，节流后的液体量也会过少。此时，通过膨胀机后的气体是过热的，它将使一部分液体又被气化。并且，膨胀量相对过大，第二热交换器换热不充分，则会加重第一热交换器的负担，使热交换器的热端温差增大，冷损增加。当其产冷量和冷损量相平衡时，就没有富裕的冷量用来产生液体，液氧面就可能不会产生。因此，在操作中必须使节-1阀的开度适当，与膨胀机的进气量相配合，在保持高压的同时，使膨胀机后温度保持在-140～-160℃之间。
第7题：
小型空分设备高压空气节流向（节一1阀）在各种场合下的作用原理是什么，如何操作？
正确答案: 空分塔安装或大修后，在加温前的吹除，节-1阀（高压空气节流阀）应关闭，以防止水分及杂质带入下塔并防止下塔超压。
加温时，节-1阀应关闭，以免热交换器管内的水分带入下塔，另外可使膨胀机（或膨胀空气过滤器）的加温气量增多，有利于加温彻底。待分馏塔加温结束前半小时，打开节-1阀约转5～6转，使下塔至节-1阀前后的管道水分蒸发。
启动准备时，节-1阀应关闭，以防中压超压并有利于提高启动压力。在启动初期，为了使膨胀机充分发挥制冷效果，仍应关闭节-1阀，让高压空气全部通过膨胀机。当膨胀机已达到最大进气量而高压压力仍超过设备最高允许压力时，在中压压力允许的情况下，可用节-1阀来调节高压压力。
当膨胀机后T2温度达-140℃时，应打开节-1阀（约90°～180°）来保持T2。低于-140℃则开大节-1阀；高于-140℃则关小节-1阀。调节节-1阀的同时，应用凸轮来保持高压最大的允许压力。
当T3温度达到-155～-165℃时，用节-1阀来保持，以利产生液体和液体的积累。空分塔调纯阶段直至降压前都得用节-1阀来保持T3温度在-155～-165℃之间。
当开始降压时，根据T3温度逐步开大节-1阀。当凸轮已开大到最大进气位置，液氧液面还在上升时，则可不受T3温度限制，把节-1阀开大到使液氧面稳定时为止。
空分塔稳定阶段用节-1阀来控制液氧液面的稳定。开大节-1阀，高压压力下降，液氧液面降低；关小节-1阀，则高压压力上升，液氧液面上升。
当空分塔碰到停电停车、故障临时停车、间断制氧停车、周期末停车时，都应把节-1阀关闭。
当设备维修试气密性时，应将节-1阀关闭。遇到密封不好时，可在阀头上镀一层焊锡，以利密封。
综上所述，节-1阀起到控制压力、温度、液氧液面的作用，且还会影响氧、氮的纯度。关小节-1阀，则高压压力上升、T3温度下降、液氧液面升高，而且还会暂时地引起中压压力下降、氧气纯度下降、氮气纯度升高等连锁反应；开大节-1阀，则与上述反应相反。
第8题：
小型空分设备高压空气进口阀的作用原理是什么，如何操作？
正确答案: 高压空气进口阀分别控制进入主换热器各个隔层的空气量，以调节各隔层之间的热端温差。当氧气、氮气或馏分出口之间温度不一致时，可以改变进入这个隔层的空气量。例如氧气温度低于氮气出口温度时，可以开大氧气隔层高压空气进口阀。当这个阀全开，氧气出口温度还是低于氮气出口温度时，可以关小氮隔层高压空气进口阀。反之亦然。隔层间的温差愈小愈好，最大不超过2℃。
膨胀机高压空气进口阀，是高压空气进膨胀机的通过阀。这个阀平时处在开启状态，当设备发生故障，紧急停电，膨胀机开车、停车前应关闭。这个阀原则上不作调节用，但在启动后期，膨胀机凸轮已处于最小进气位置，膨胀后空气温度低于-160℃，且继续下降时，如果用开大高压空气节流阀的办法来减少膨胀量，势必使高压压力下降，高压空气节流阀前温度升高，节流后液化率减少，液体的生产量减少，会使整个启动时间延长。因此，短期利用膨胀机高压空气进口阀来控制膨胀机后的温度，将有利于塔内液体的积累。关小膨胀机高压空气进口阀，则热交换器高压压力升高，机前高压下降，中压下降，温度上升，液氧液面上升。开大则与上述情况相反。降压时，应先开大膨胀机高压空气进口阀，后开凸轮机构。但应注意这个阀门不要开得过大，只要热交换器与机前的两个压力表指示相同就可，以便在紧急停电时能迅速切断气源，防止膨胀机飞车。
第9题：
小型空分设备加温时为什么要控制高压空气压力，控制在多少为宜？
正确答案: 由于进入纯化器的气体为饱和空气，所以小型空分设备在加温时要控制高压空气压力的目的在于：
1）减少加温气体带入纯化器（或干燥器）的水分；
2）保证纯化器（或干燥器）的使用周期；
3）延长吸附剂的使用寿命。
当温度一定时，饱和空气中的水蒸气分压力（即该温度下的水蒸气饱和压力）为定值，与饱和空气的总压力无关。也就是说，无论饱和空气的总压力多大，在相同体积的饱和空气中，水蒸气的质量含量是一样的。所以，相同质量的饱和空气的总压力控制得越高，总体积便越小，饱和空气中所包含的水分（质量）便越少。例如，在空压机的加工空气量和压缩后的温度一定时，如果加工空气分别被压缩到1MPa（表压）和2MPa（表压），由于前者的绝对压力几乎是后者的一半，即所占体积要几乎大一倍，所含水分的质量便也相差近一倍。
一般纯化器的设计参数是：工作压力为2MPa（表压），工作温度为30℃，切换时间为8h。若分馏塔在加温时对高压空气的压力不加控制，工作压力很可能低于1MPa（表压），纯化器工作温度虽仍为30℃，但每小时带入纯化器的水分比设计值将成倍地增加。此时，如果为了保持加温气体出纯化器后的干燥度，就要每4h切换一次，但这样切换后的再生时间却来不及；如果不及时切换，使用时间便要超过4h，加温气体出纯化器后的水分含量便会增加，从而影响分馏塔的加温效果。因此，为了减少加温气体带入纯化器（或干燥器）的水分，以保证纯化器（或干燥器）的使用周期，纯化器加温时的压力应控制为正常的工作压力（2MPa）。
另外，气体在纯化器内的流动速度也和压力成反比。如果纯化器加温时的压力控制得低于1MPa（表压），则速度要比2MPa大一倍。而气流速度的大幅增大，还容易使吸附剂变成粉末。因此，纯化器加温时的压力控制为正常的工作压力（2MPa），有利于延长吸附剂的使用寿命。
但是，应注意对加温入口阀的控制，使进入加热炉的压力不高于0.5MPa，上塔压力不高于正常的工作压力。
第10题：
小型空分设备级、氮排出阀的作用原理是什么？
正确答案: 氧、氮排出阀是控制氧气、氮气的纯度和低压压力用的。当氧气纯度低于使用要求时，就应该把氧气排出阀关小，使氧气流量减少数格；同时开大氮气排出阀，把氮气流量开大数格，以保持低压压力。反之，氧气纯度过高而氮气纯度低于使用要求时，用“关氮开氧”的方法来提高氮气纯度。氧气与氮气纯度提高的方法是相反的，它们之间互相制约，但也是矛盾的统一，所以在调整时要缓慢。每次调整范围在流量计指示读数的1格左右，同时要注意滞后作用，要有预见性，一定要两面兼顾。
低压压力关系到上塔精馏工况的稳定。单纯从精馏的角度来说，上塔的压力越低越有利，但必须顾及到纯化器的再生需要，所以一般控制在0.05MPa（表压）左右。需要提高低压压力时，把氧、氮排出阀同时关小几格流量；反之，需要降低压力时可以同时开大几格流量，以保证氧、氮纯度稳定。
氧、氮排出阀的操作原理是：分馏塔内空气精馏过程必须具有一定的上升蒸气量和一定比例的回流液才能实现。冷凝蒸发器为上塔提供上升蒸气量，并从中抽出小部分作为氧气产品。当氧气排出阀关小或氮气出口阀开大时，抽出的氧气量减少，上塔上升的蒸气量增多，蒸气中的氧分子在塔板液层中冷凝量就增加。相应产生的冷凝热也增加，液层中的氮分子得到充分的蒸发，上塔塔板液相中氧分子相应增加，流入冷凝蒸发器中的液氧纯度就提高。同时在塔板上液相氮分子蒸发过程中，被带走的氧分子也相应地增加，出塔氮气中的氧含量也增加。
因此“关氧开氮”的结果是提高了氧气纯度，降低了氮气纯度，减少了氧气产量。反之，“开氧关氮”时（若不抽馏分工况下或馏分抽取量不变时），氮气抽取量的减少，必然增加了氧气抽出量。上塔上升的蒸气量就会减少，相对的回流比增大，蒸气中的氧分子在液相中总的冷凝量减少，相对地放出冷凝热也减少，液相中氮分子就不可能充分地蒸发。因此“开氧关氮”的结果，使出塔氮气纯度提高，氧气纯度下降，氧气产量增加。