液環式真空泵系統問題和解決方法

鐘菊玫，廖家熠

（廣西柳化氯堿有限公司，廣西柳州545600）

液環式真空泵系統問題和解決方法

鐘菊玫，廖家熠

（廣西柳化氯堿有限公司，廣西柳州545600）

介紹了液環式真空泵（納氏泵）抽真空系統裝置在生產過程中所出現的問題和解決方法。利用DCS的優點實現了自動調節和遠程監控，確保真空泵抽真空系統裝置的穩定運行，降低了操作人員的勞動強度，減少設備故障的發生率，保證了安全生產。

液環式真空泵（納氏泵）；自動調節；DCS

廣西柳化氯堿有限公司15萬t/a燒堿和8萬t/a液氯項目，配套2臺液環式真空泵所組成的液氯包裝廢氯氣抽真空系統。自2010年生產裝置開車以來，廢氯氣抽真空系統裝置故障多，運行不穩定，影響系統安全生產，針對存在的問題進行技術改造，利用DCS進行自動調節和遠程監控，做到優化操作，節能降耗，確保液環真空泵抽負裝置的安全穩定運行。

1 液環式真空泵抽負系統流程

液環式真空泵系統流程示意圖見圖1，液氯包裝所產生的廢氯氣（主要由氯氣和空氣組成）進入到真空罐，由液環式真空泵以98%（wt）濃硫酸為介質進行循環抽吸，維持真空罐在30~40 kPa的真空度，確保液氯充裝鋼瓶操作順利進行。從液環式真空泵出來的氣液混合物（主要由氯氣+空氣+濃硫酸組成）進入到氣液分離器進行氣液分離，從分離器出來的廢氯氣進入到氯氣吸收塔，以濃度為18%（wt）左右NaOH溶液吸收氯氣，不凝性氣體（空氣）由風機抽出來排空。從分離器出的濃硫酸因經液環泵壓縮后溫度會升高，需移走熱量，濃硫酸經過螺旋板式冷卻器以循環冷卻水冷卻后再進入到真空泵進口，不斷循環抽吸液氯包裝產生的廢氯氣。液氯包裝時廢氯氣中混入的空氣中含有水分，特別是南方天氣，空氣水分量大，水分隨混合氣和濃硫酸接觸后被濃硫酸吸收，致使濃硫酸變稀，所以要定期排放和更換濃硫酸，防止設備被腐蝕。當硫酸濃度降到92%（wt）時，就要從高位槽加入98%（wt）濃硫酸進行置換。

液環式真空泵系統裝置中從分離器出口到真空泵進口回流管安裝有回流閥，是根據液氯充裝崗位操作性質決定的。液氯充裝操作是斷斷續續的，送往液環真空泵系統廢氯氣量跟隨液氯充裝量變化而變化。而真空泵系統裝置是連續運行的，當液氯充裝系統排放的廢氯氣減少或停止時，要求打開回流閥補充部分廢氯氣到真空泵入口，以維持濃硫酸循環和帶走熱量，確保真空罐真空度穩定。

圖1 改造前液環式真空泵流程示意圖

2 液環真空泵系統裝置在運行中存在的問題

廢氯氣真空系統裝置自開車投入運行后，由于液氯充裝系統排放的廢氯氣量不穩定，造成真空泵出口壓力波動大且頻繁，致使進口真空罐的真空度無法保證，甚至失去真空度變為正壓，直接影響到液氯充裝崗位的液氯充裝鋼瓶操作，造成液氯包裝無法進行，影響氯氣系統平穩生產，嚴重時氯氣會泄漏到空氣中，造成環境污染和人員中毒事故。此外，因泵出口壓力過低致使循環硫酸斷酸無法移出熱量，真空泵泵殼、葉輪和機械密封因溫度過高腐蝕嚴重而頻繁損壞，使用壽命縮短，增加維修量和維修費用。

通過分析，廢氯氣真空泵系統裝置運行時發生循環硫酸中斷，導致系統失去真空度和發生機械故障。發現當系統正常運行時，真空泵出口壓力即氣液分離器的壓力要保持大于或等于0.1 MPa，當小于此值時硫酸容易失去循環發生中斷現象，而送往廢氯氣吸收塔管道為-2 kPa左右，在操作中要把氣液分離器出口閥關小，把分離器壓力提升0.1 MPa以上，以滿足真空泵系統運行時循環硫酸不發生中斷。由于液氯崗位充裝鋼瓶的操作是間隙排放廢氯氣，送往真空泵系統的廢氯氣也隨液氯充裝量的大小而變化，當廢氯氣真空泵出口壓力降低，此時操作人員關小或關閉出口閥，以防止真空泵發生循環酸中斷；當液氯崗位充裝量大時，真空泵出口壓力會升高，此時操作人員開大出口閥防止泵因超壓而損壞。真空泵出口壓力調節是由人工操作，增大了操作人員的強度，時常因崗位間協調問題和人工調節不及時造成真空泵出口壓力波動大，真空罐失去真空度，真空泵斷酸造成泵損壞事故。

3 液環真空泵系統裝置問題的解決

為了解決真空泵出口壓力因人工調節不及時，導致循環硫酸斷酸造成設備損壞影響系統生產或氯氣泄漏污染環境、人員中毒事故發生的問題。對真空泵系統進行工藝改造，見圖2。在真空泵出口即氣液分離出口管安裝自動調節閥，和原來手動調節閥并聯，在氣液分離器安裝遠傳壓力檢測裝置，利用DCS進行遠程監控和自動調節操作，可設置調節閥根據氣液分離壓力調節開度，穩定真空泵出口壓力在0.1 MPa，當氣液分離器壓力低于設定值時（0.1MPa），DCS產生低報以提醒主控操作員通知現場操作工檢查真空泵系統運行情況，循環硫酸是否中斷，真空罐是否失去真空度等。提高液氯包裝充裝鋼瓶效率和系統生產負荷，防止氯氣泄漏到空氣中污染環境和人員中毒事故發生。

圖2 改造后液環式真空泵流程示意圖

4 結語

氯氣處理工序液環式真空泵抽真空系統裝置優化改造后投入運行，自動調節閥反應靈敏，真空泵進口真空度和出口壓力很穩定，真空泵循環硫酸很少發生斷酸事故，使真空泵故障率和維修量大大降低。不僅提高了液氯包裝工作效率，改善了工作環境，還提高了裝置的自動化操作程度，降低了人員的勞動強度，有效保證了裝置安全穩定運行。

Liquid ring vacuum pump system problems and resolution

ZHONG Ju-mei，LIAO Jia-yi
（Guangxi Liuhua Chlor-alkali Co.,Ltd.,Liuzhou 545600，China）

Introduce liquid ring type air really pump device（nessler's pump）vacuum system in the process of production and solutions for the problems.Use of the advantages of DCS to realize the automatic adjustment and remote monitoring，to ensure that the air pump for the stable operation of the vacuum system device，reduce the labor intensity of the operators and reduce the incidence of equipment failure，to ensure the safety in production.

liquid ring vacuum pump（nessler's pump）；automatic adjustment；DCS

TQ051.21

B

1009－1785(2017)06-0032-02

2017-04-12