分子篩在氣體純化系統(tǒng)中的應(yīng)用

分子篩在氣體純化系統(tǒng)中的應(yīng)用

空分設(shè)備中,分子篩純化系統(tǒng)設(shè)置在空氣預(yù)冷系統(tǒng)之后。被壓縮的空氣經(jīng)過(guò)空氣預(yù)冷系統(tǒng)冷卻后,空氣中的水分、二氧化碳、乙炔和其他碳?xì)浠衔锏热匀淮嬖?。如果空氣不?jīng)純化處理,被凍結(jié)下來(lái)的水分和二氧化碳沉積在低溫?fù)Q熱器、透平膨脹機(jī)或精餾塔里,就會(huì)堵塞通道、管路和閥門(mén),乙炔積聚在液氧中更有爆炸的危險(xiǎn)。因此分子篩純化系統(tǒng)的作用就是清除空氣中所含的水分、乙炔、二氧化碳、丙烯和丁烯等雜質(zhì),從而保證空分設(shè)備長(zhǎng)期安全、可靠的運(yùn)行。 

目前，國(guó)內(nèi)空分設(shè)備使用的空氣純化器，按放置方式來(lái)分有立式和臥式兩種，從結(jié)構(gòu)來(lái)分有單層床和雙層床兩種。立式空氣純化器具有占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，而臥式空氣純化器結(jié)構(gòu)雖然較為簡(jiǎn)單，但占地面積較大，因而使用場(chǎng)合具有局限性。單層床中使用的吸附劑是分子篩，承擔(dān)著吸附水分、二氧化碳及碳?xì)浠衔锏扔泻M分。

單層床和雙層床相比，雙層床具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）氧化鋁對(duì)空氣中的酸性組分( 例如SO2、NO2、Hcl等)部分可以吸附，而這些酸性組分對(duì)分子篩是有害的，因?yàn)樗梢院头肿雍Y吸附的水分生成酸，使分子篩的晶格受到破壞，即分子篩中毒，損害了分子篩的性能。采用雙層床后，預(yù)先用氧化鋁將水吸附，這就對(duì)分子篩起了良好的保護(hù)作用，延長(zhǎng)分子篩的使用壽命。

（2）分子篩對(duì)水較氧化鋁有較強(qiáng)的親合力，因而解吸時(shí)消耗的能量要多；用氧化鋁來(lái)去除水，可降低再生能耗。

（3）吸附水分所需的分子篩用氧化鋁代替，可節(jié)省成本，因氧化鋁的價(jià)格比分子篩要便宜得多。在相對(duì)濕度100 %(即飽和)的空氣中,活性氧化鋁的吸濕性能更優(yōu)于分子篩，在吸附床下層用氧化鋁吸附飽和空氣中的水分后,待水分的濃度在氧化鋁處降低后,再利用上層的分子篩進(jìn)行深度吸附。