影響空分設(shè)備分子篩吸附效率的因素淺析

1.吸附溫度

降低分子篩的吸附溫度,可以提高分子篩對空氣中水蒸汽和二氧化碳的動吸附值。因為加工空氣中的二氧化碳含量與當?shù)貤l件有關(guān),而加工空氣中的飽和水含量則隨溫度的升高而增加,較高的吸附溫度必然會增加吸附空氣中水的分子篩量,而且隨著空氣溫度的提高,吸附劑對水的吸附容量將減少。

2.氣流速度

有效速度主要通過壓降來進行計算。流速的合理選取應(yīng)考慮正流空氣的流向。當流向是由下往上通過吸附床層時,應(yīng)保證分子篩在工作中不發(fā)生跳動;但流速也不能過低,壓力下降不能過小,否則就不能保證良好的床層氣流分布;當氣流由上向下通過床層時,由于分子篩的床層支撐可適當增大流速。但流速上限應(yīng)使床層底部的總壓差<70kPa,否則會造成底部分子篩的破損。總之,流速應(yīng)合理確定,否則,流速過大,會造成分子篩在工作時發(fā)生跳動,造成床層高度不一,氣流短路;流速過小,壓降過小,通過床層的氣流分布不均勻,影響吸附效果。

3.吸附壓力

提高分子篩吸附器的工作壓力也可以增加分子篩對空氣中水和二氧化碳的吸附量。但吸附壓力過高,會使整個裝置的能耗增加。

4.再生溫度

吸附劑使用到一定時間之后,再生效果的好壞程度對吸附器的工作性能有很大影響,吸附劑的再生程度主要取決于再生氣體的干燥度和再生溫度。

5.床層高度

一般采用大床面、低床層。首先從節(jié)能方面,床層越高,正流氣體通過分子篩床層的壓力降越大,空壓機排壓相應(yīng)要提高;其次,為防止分子篩粉末隨氣流帶入管道和容器,造成堵塞,以及保證氣流能均勻地通過床層,為裝填分子篩和其它附件需留出一定的工作空間。如果床層確定過高,必定使設(shè)備更加龐大,一般床層的高徑比不應(yīng)小于0.4,否則將產(chǎn)生溝流現(xiàn)象,影響氣流分布。

6.空氣中有害雜質(zhì)的吸附和影響

分子篩對氨、硫化氫等極性分子具有較強的親和力。當氣體中含有某些對分子篩有較強親和力的分子,而這些需要作為雜質(zhì)和水同時脫除,分子篩在吸水的同時,也可吸附這些分子。一般吸附較強的雜質(zhì)有氨、硫化氫、二氧化硫和二氧化碳等。對分子篩有害的雜質(zhì)有:二氧化碳、氧化氮、氯化氫、氯、硫化氫和氨等。在上述有害雜質(zhì)中,氯化氫、氨最易被水洗滌,而二氧化硫和二氧化氮也可被水洗滌。但空氣中所有在水中的溶解度比二氧化硫低的雜質(zhì),都不能被洗滌。這些雜質(zhì)包括硫化氫、氯、二氧化碳、一氧化碳和碳氫化合物。因為硫化氫和一氧化碳不能被水洗滌清除,但是能被分子篩吸附,所以不會進入冷箱。一般一氧化碳和硫化氫對分子篩損害不是最大。

為了使分子篩更好地發(fā)輝作用,必須使其處于好的工況中尤其是不能讓其中毒。因而排放廢氣中氧化氮、氧化亞氮含量高的工廠,其空分設(shè)備必須安裝于上風處。在空分設(shè)備啟動時,分子篩應(yīng)進行比較徹底的活化,特別是長期停車再開車時,應(yīng)適當提高再生溫度,停車檢修時,還應(yīng)注意避免分子篩受潮。還有分子篩床層應(yīng)盡量避免受氣體突然沖擊。再有應(yīng)避免空冷塔誤操作將水帶進分子篩吸附器,空冷塔冷卻水的PH值應(yīng)維持在7-8之間。