在化工裝置的吹掃和捕集過程中,涉及一系列復(fù)雜而精細(xì)的操作步驟,以確保系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行。以下是對這兩個(gè)過程具體機(jī)制的介紹:
1、空氣(氮?dú)猓┐祾?/div>
(1)準(zhǔn)備階段:工藝系統(tǒng)管道、設(shè)備安裝竣工且強(qiáng)度試壓合格;吹掃管道中的所有儀表做好防護(hù)措施,禁吹的設(shè)備、機(jī)泵等已按要求裝好盲板;供吹掃用的臨時(shí)配管、閥門等準(zhǔn)備就位;公用工程空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),具備連續(xù)供氣條件;吹掃人員和操作人員熟知吹掃方案。
(2)吹掃階段:按吹掃流程圖的順序?qū)Ω飨到y(tǒng)逐一吹掃,先吹掃主干線,再吹掃分支線。吹掃時(shí)采用在各排放口連續(xù)排放的方式,并以木錘連續(xù)敲擊管道,特別是焊縫和死角等部位應(yīng)重點(diǎn)敲擊,但不得損傷管道。吹掃開始時(shí)緩慢向系統(tǒng)送氣,當(dāng)檢查口有氣體排出后加大吹掃氣量,防止系統(tǒng)超壓。多套系統(tǒng)吹掃時(shí)要服從統(tǒng)一指揮,避免人機(jī)損傷。
(3)檢驗(yàn)與復(fù)位:每段管線吹掃是否合格由生產(chǎn)和安裝人員共同檢查,目視排氣清凈且在排氣口用白布靶板或白鉛油靶板檢查,5分鐘內(nèi)靶板上沒有無鐵銹、灰塵、水分及其他雜物和麻點(diǎn)即為合格。吹掃結(jié)束確認(rèn)合格后進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位,為下一階段的氣密試驗(yàn)做好準(zhǔn)備。
2、蒸汽吹掃
(1)準(zhǔn)備階段:制定完備的蒸汽吹掃方案,包括吹掃范圍、壓力等級(jí)、方法、順序、鑒定標(biāo)準(zhǔn)和方法以及安全措施等;對蒸汽管道、管件、管支架、管托等做詳細(xì)檢查并確認(rèn)牢固可靠;按方案要求安裝完所有臨時(shí)配管、閥門等;確認(rèn)被吹掃管線上的所有儀表元件、調(diào)節(jié)閥、疏水器等已拆除或采取短節(jié)連接等保護(hù)措施。
?。?)吹掃階段:通常按管網(wǎng)配置順序進(jìn)行,先吹掃高壓蒸汽管道,然后是中壓管道,最后是低壓蒸汽管道。對每級(jí)管道而言,由近及遠(yuǎn)先吹掃主干線,然后吹掃分支。各管段疏水器等到管道吹掃完畢后再裝上。宜采取暖管→吹掃→降溫→暖管→吹掃→降溫的方式周而復(fù)始地進(jìn)行,使管內(nèi)壁的附著物剝離。蒸汽吹掃必須先充分暖管,排掉凝水,防止發(fā)生水錘現(xiàn)象,并在第一周期時(shí)特別注意檢查管線的熱膨脹和管道的滑動(dòng)情況。
(3)安全注意事項(xiàng):設(shè)置吹掃警戒線,防止人員誤入吹掃口范圍內(nèi)。吹掃過程中各方要做好統(tǒng)一部署和安排,協(xié)同做好蒸汽吹掃工作。

二、捕集過程
1、物理吸附法
?。?)吸附劑選擇:常見的吸附劑有活性炭、硅膠、活性氧化鋁等。活性炭具有巨大的比表面積和發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),能有效吸附多種污染物;硅膠對水分和一些極性化合物有較好的吸附能力;活性氧化鋁則適用于吸附氟化物、砷等物質(zhì)。這些吸附劑的選擇取決于需要捕集的污染物種類和性質(zhì)。
?。?)吸附原理:當(dāng)含有污染物的氣體通過吸附劑床層時(shí),污染物分子會(huì)被吸附在吸附劑的表面上。這是由于分子間的相互作用力,如范德華力、靜電引力等,使得污染物分子能夠附著在吸附劑表面,從而實(shí)現(xiàn)從氣流中分離出來的過程。例如,活性炭吸附有機(jī)污染物時(shí),有機(jī)分子與活性炭表面的碳原子之間存在較強(qiáng)的相互作用,使有機(jī)分子被固定在活性炭的孔隙中。
2、化學(xué)吸收法
?。?)吸收劑選擇:常用的吸收劑有氫氧化鈉溶液、氨水、硫酸溶液等。對于酸性污染物,如二氧化硫、氯化氫等,通常使用堿性吸收劑進(jìn)行吸收;對于堿性污染物,則使用酸性吸收劑。例如,用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫,可生成亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉。
?。?)吸收原理:當(dāng)氣體與吸收劑接觸時(shí),污染物與吸收劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成可溶于吸收劑的物質(zhì),從而將污染物從氣相轉(zhuǎn)移到液相中。
3、膜分離法
?。?)膜材料選擇:根據(jù)需要捕集的氣體成分和性質(zhì)選擇合適的膜材料,如聚酰亞胺、醋酸纖維等。不同的膜材料對不同的氣體具有不同的滲透性和選擇性。
(2)分離原理:在壓力差的推動(dòng)下,氣體混合物中的不同組分在膜兩側(cè)的分壓不同,導(dǎo)致氣體透過膜的速率不同,從而實(shí)現(xiàn)分離。例如,對于二氧化碳和氮?dú)獾幕旌蠚怏w,二氧化碳在某些膜材料中的滲透速率較快,通過膜分離技術(shù)可以將二氧化碳從混合氣體中分離出來。