Оптимизация технологии осушки воздуха в промышленных блоках УОВ-30, УОВ-100 с использованием природного цеолита2019-04-02T19:17:39+00:00

Оптимизация технологии осушки воздуха в промышленных блоках УОВ-30, УОВ-100 с использованием природного цеолита

Изыскание новых нетрадиционных видов сырья с улучшенными эксплуатационными качествами – одна из важнейших задач, стоящих перед промышленностью минеральных удобрений.

Острой проблемой на ОАО «Фосфорит» долгое время являлось низкое качество осушки воздуха, используемого в системах пневмотранспорта сыпучих материалов и линиях контрольно-измерительных приборов и систем автоматики, проводимое в блоках осушки УОВ-30 и УОВ-100. Это приводило к нарушению ритмичности работы подразделений объединения из-за выхода из строя регулирующих и контролирующих приборов, залипания материалопроводов, замерзания влаги в воздушных линиях зимой.
Одной из причин значительного влагосодержания осушенного воздуха являлась высокая влажность атмосферного воздуха, обусловленная климатическими особенностями Ленинградской области, где в периоды межсезонья относительная влажность воздуха достигает 98-99%.

Главной же причиной неудовлетворительной работы, на наш взгляд, является уровень технологии получения сжатого воздуха, негативно сказывающийся на качестве и свойствах адсорбентов.

На ОАО «Фосфорит» типовые установки осушки воздуха УОВ-30 и УОВ-100 предназначены для осушки сжатого воздуха от влаги, очистки его от масел и пыли адсорбента перед подачей в пневмосистемы КИПиА завода и на системы пневмотранспорта и сырья готовой продукции.

В состав установки входит:

    • водомаслоотделитель;
    • блоки масляных фильтров;
    • блоки адсорбентов;
    • электроподогреватель воздуха;
    • система автоматического управления и контроля.

Для повышения эффективности осушки воздуха нами было предложено использовать в качестве адсорбента вместо синтетических алюмо- и силикагеля природный цеолит – клиноптилолит. Проведенные промышленные испытания и опыт трехгодичной эксплуатации установок осушки воздуха на природном цеолите убедили нас в правильности принятого технического решения.

Для сравнения алюмо — и силикагель по приведенной методике имеют статическую влагоемкость соответственно 10,4; 18,2%.

Однако использование в качестве адсорбентов алюмогеля и силикагеля не обеспечивало необходимого качества осушенного воздуха, в частности, самой важной его характеристики – значения точки росы – 40 0С. Это происходило из-за негативного влияния на процесс осушки воздуха, таких как:

    • наличие масляных паров в воздухе, поскольку для его компрессии применяют поршневые масляные компрессоры (4-ВМ-10-100/8), а используемые масляные фильтры с коксовой загрузкой обеспечивают степень очистки воздуха от масла только на 50-70%;
    • повышенная температура воздуха на входе в осушители (до 50 0С вместо нормируемых 25–30 0С);

При переводе систем осушки на природный цеолит существующие технологические схемы не потребовали аппаратурно-коммуникационного изменения. Разработанные нами технологические параметры режима и отличаются от таковых при работе на синтетических адсорбентах большей стабильностью качественных и количественных показателей осушенного воздуха.

Отмеченные ранее недостатки синтетических адсорбентов алюмо- и силикагеля устраняются при применении в качестве адсорбента природного цеолита, поскольку природный цеолит отличается повышенной прочностью и устойчивостью к капельной влаге, что, естественно, увеличивает срок его службы.

Так, при использовании природного цеолита с октября 1983 г. до настоящего времени во время остановки на планово-предупредительные ремонты производили только загрузку слоя, компенсируя некоторое его уменьшение в процессе эксплуатации за счет истирания и отдува мелких фракций (таким образом, за 3 года обновлено, примерно, 25% от всей загрузки). Влагоемкость цеолита за период эксплуатации не изменилась.

Вероятно, более высокая сорбционная емкость цеолита в динамических условиях и меньшее влияние на нее присутствия остаточных концентраций паров углеводородов позволяет получать глубоко осушенный воздух с минусовой точкой росы в течение всего межрегенерационного цикла, который, в свою очередь, мы увеличили с 8 до 11 часов. Глубина осушки воздуха обеспечивает достижение температуры точки росы не выше –40 0С.

Доступность природного цеолита и сравнительно невысокая его стоимость позволили произвести замену адсорбента на всех осушителях компрессорных отделений ОАО «Фосфорит», производящих осушку как киповского, так и технологического воздуха в объеме 360 000 тыс. м3/год и исключит случаи остановки основных цехов производства вследствие низкого качества осушенного воздуха, как это было при работе с синтетическими адсорбентами.