分子筛过滤器滤芯的改造

分子筛过滤器滤芯的改造1 现象及原因天华股份有限公司 300k t 合成氨装置自 1995 年投产，冷箱在运行一段时间后发现， 其出口工艺气废气温差逐步上升，膨胀机进出口压差逐步增大，严重影响冷箱的正常操作。大多数时间冷箱运行周期只有 2 个月左右，每次切除冷箱爆破吹扫将使合成氨减产 350 一 500t 在线爆破吹扫不仅风险较大，而且消耗众多人力物力，对冷箱设备的运行寿命也存在不小的 影响。多次对冷箱和膨胀机复温后，检查冷箱进口管道，发现较多分子筛粉尘，膨胀机及其 管道也发现不少的粉尘和微量的油。分析膨胀机出口导淋排放气组成，排除了膨胀机漏油和 工艺气中水含量超标造成冷箱运行差的原因。后又经多次的分析论证，通过对相同类型的合成氨厂分子筛的设计、运行情况了解比较，最终发现冷箱上游设备分子筛过滤器（F-4A/B）的短路，造成分子筛粉尘带人冷箱是导 致冷箱工况恶化的主要原因。2 F-4A/B 结构特点及存在的问题2.1 结构F-4 A/ B 设 计结构简路如图 1 所示，人口工艺气从 A 管口进人经过滤芯过滤 粉尘后，干净气从 B 管口流出后去冷箱，冷箱原设计使用的滤芯目数为 10u，材质为 AISI31 6, 每台数量共74 个。滤芯在设备内安装方式如图 1 所示，每台过滤器共有 37 根滤芯紧固拉杆， 每根拉杆上安装两个滤芯，然后压上盖板，拧紧固定螺栓，每个滤芯两端使用一个聚四氟乙 烯密圭寸垫。图？F4VB俄计结构简路2.2 存在的间题1） 滤芯采用一根拉杆串联安装 2 个滤芯，这种形式每根拉杆上存在 7 个密封点， 每台过滤器滤芯共有 74x7=259 个密封点，密封点数量多，泄漏的几率较高。2） 由于 F-4A/B 所承受的是交变载荷，因此在投运过程中在上下两个滤芯联接 处易发生错边，导致过滤器的短路。3） 过滤器滤芯两个密封端面，是由密封面板与内骨架点焊固定，两个端面的平行 度精度不咼。|4） 在原设计滤芯结构中，如图 2 所示，卷制而成的内骨架内径为 70 tmn，由于 卷制精度较低，圆度误差很大，根本不能保证 70 tern 内径精度。因此，在滤芯安装时，内 孔不能很好进人存在于花板上的止口内，这样密封垫片和花板上的密封面不能形成很有效地 接触，造成短路。5） 密封垫片设计为聚四氟乙烯垫，有优点，但补偿性差也带来一些不足，特别是 密封面板平行度差以及密封端面不平整时，将出现短路。图2臣设汁滤芯结构3 改造措施1)19 9 7 年 3 月将原滤芯规格由必 95/70H300 改为 095/70H600,改进后每台 过滤器滤芯数量由 74 个改为 37 个，密封点由 259 个变为 148 个，减少了密封泄漏率，同时 也消除了错边泄漏的机会。2)199 7 年 11 月，向制造厂提出改进滤芯结构。如图 3 所示，密封面板采用机加工制作，既保证两端密封面的平行度，又可完全达到 0 70 mm 内孔的精度，滤芯在安 装时能顺利进人止口内，彻底解决了密封的可靠性问题。3)将聚四氟乙烯垫改为聚四氟橡胶垫，增强密封的补偿性，在密封面上有不平整 等缺陷时能提高密封的可靠性。4)1998 年 6 月大修时，在 F-4A/B 底部增设 203.2 mm 手孔，在清洗更换滤芯时 以便清理干净掉人底部的分子筛粉尘。|5)通过上面的改造处理，冷箱的运行周期有所增长，约100 天左右，但还未达到要求，1998 年 8 月又将滤芯的过滤精度由 10 卩改为图3改进鸿芯结构4 改造后的效果通过以上对滤芯的改进，提高了密封的可靠性，消除了密封泄漏造成短路的可能性。 自1998 年 10 月投用改造的滤芯后，彻底解决了冷箱运行周期短的生产隐患，现在冷箱仅在 年度大检修时才爆破吹扫一次。通过对滤芯的改造，每年可增产合成氨约4000t.