影响空分设备分子筛吸附效率的因素浅析

1.吸附温度

降低分子筛的吸附温度,可以提高分子筛对空气中水蒸汽和二氧化碳的动吸附值。因为加工空气中的二氧化碳含量与当地条件有关,而加工空气中的饱和水含量则随温度的升高而增加,较高的吸附温度必然会增加吸附空气中水的分子筛量,而且随着空气温度的提高,吸附剂对水的吸附容量将减少。

2.气流速度

有效速度主要通过压降来进行计算。流速的合理选取应考虑正流空气的流向。当流向是由下往上通过吸附床层时,应保证分子筛在工作中不发生跳动;但流速也不能过低,压力下降不能过小,否则就不能保证良好的床层气流分布;当气流由上向下通过床层时,由于分子筛的床层支撑可适当增大流速。但流速上限应使床层底部的总压差<70kPa,否则会造成底部分子筛的破损。总之,流速应合理确定,否则,流速过大,会造成分子筛在工作时发生跳动,造成床层高度不一,气流短路;流速过小,压降过小,通过床层的气流分布不均匀,影响吸附效果。

3.吸附压力

提高分子筛吸附器的工作压力也可以增加分子筛对空气中水和二氧化碳的吸附量。但吸附压力过高,会使整个装置的能耗增加。

4.再生温度

吸附剂使用到一定时间之后,再生效果的好坏程度对吸附器的工作性能有很大影响,吸附剂的再生程度主要取决于再生气体的干燥度和再生温度。

5.床层高度

一般采用大床面、低床层。首先从节能方面,床层越高,正流气体通过分子筛床层的压力降越大,空压机排压相应要提高;其次,为防止分子筛粉末随气流带入管道和容器,造成堵塞,以及保证气流能均匀地通过床层,为装填分子筛和其它附件需留出一定的工作空间。如果床层确定过高,必定使设备更加庞大,一般床层的高径比不应小于0.4,否则将产生沟流现象,影响气流分布。

6.空气中有害杂质的吸附和影响

分子筛对氨、硫化氢等极性分子具有较强的亲和力。当气体中含有某些对分子筛有较强亲和力的分子,而这些需要作为杂质和水同时脱除,分子筛在吸水的同时,也可吸附这些分子。一般吸附较强的杂质有氨、硫化氢、二氧化硫和二氧化碳等。对分子筛有害的杂质有:二氧化碳、氧化氮、氯化氢、氯、硫化氢和氨等。在上述有害杂质中,氯化氢、氨最易被水洗涤,而二氧化硫和二氧化氮也可被水洗涤。但空气中所有在水中的溶解度比二氧化硫低的杂质,都不能被洗涤。这些杂质包括硫化氢、氯、二氧化碳、一氧化碳和碳氢化合物。因为硫化氢和一氧化碳不能被水洗涤清除,但是能被分子筛吸附,所以不会进入冷箱。一般一氧化碳和硫化氢对分子筛损害不是最大。

为了使分子筛更好地发辉作用,必须使其处于好的工况中尤其是不能让其中毒。因而排放废气中氧化氮、氧化亚氮含量高的工厂,其空分设备必须安装于上风处。在空分设备启动时,分子筛应进行比较彻底的活化,特别是长期停车再开车时,应适当提高再生温度,停车检修时,还应注意避免分子筛受潮。还有分子筛床层应尽量避免受气体突然冲击。再有应避免空冷塔误操作将水带进分子筛吸附器,空冷塔冷却水的PH值应维持在7-8之间。