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分子篩失活的原因分析及預防措施

日期:2018年06月25日 | 12:38 作者:河南銘澤科技 瀏覽:

分子篩失活的原因分析
       從分子篩的吸附原理中可知,影響分子篩吸附能力的有以下幾個主要因素:分子篩型號,溫度,壓力,吸附層厚度,吸附相,流速,吸附物濃度,再生程度以及雜質,在特定的生產裝置中,由子許多因素被設計限定了范圍,所以影響因素被縮小為吸附物濃度,流速.再生程度和雜質四個方面,商分別進行討論。
1、吸附物濃度:從理論上講,當吸附物濃度升高時,分子篩的有效能力增加,但是這只話田子低濃度。在生產裝置中,由子受總吸附容量的限制,設計吸附物濃度總是被限制在某數值以下。而在具體的生產中,吸附物濃度會受各種因素影響,如天氣、設備、操作等,往往會造成吸附物濃度超標,這樣就會使分子篩的使用時間縮短,提前失活。
2、流速:在分子篩的設計和使用中,流速均被設計在湍流范國內,如果流速在層流范國內,則氣流分布就可能產生溝流,造成吸附物非吸附性突破。故流速越高,則分子篩的吸附效果就越差。同時,流速高還會使分子篩顆粒間發生劇烈的相互碰撞,降低分子篩的機械強度,嚴重的會造成粉化。在生產中,較常出現分子篩由于流速高而損壞這一現象的,往往是由子分子篩的切換太快,造成分子篩受壓突變,分子篩上下壓差增大,引起分子篩顆粒間劇烈碰撞。
3、雜質:大氣中主要含氧、氮、氬等氣體,且它們的含量基本不變。但大氣中還有各種各樣的雜質,它們的含量會因地理環境不同而不同,還受天氣、風向和季節等影響。特別是在工廠林立的工業區,空氣中雜質的含量就更高,而且種類多。還有在生產過程中,由于工藝或機械的要求,會造成某些物質泄漏到壓縮空氣中。這時當雜質被吸附在分子篩孔內時,由于部分雜質與分子篩的吸附力特別強,即使再生也不易排除。在再生時,還有些雜質受高溫作用而在微孔內發生化學變化,產生的物質吸附在微孔內,造成微孔的空間成少,分子篩的活性自然就降低,時間一長分子篩的活性就徹底消先。
4、再生效果:分子篩的再生徹底,它的活性就恢復得越好,吸附力也就越高。再生時間短,再生效果就不好。在生產中,當分餾塔工況發生變化時,可能導致再生氣量不足,則被吸附物質解吸不完全,分子篩的活性就降低。
      在某些空分裝置里,對再生氣體的加熱是采用蒸氣加熱的。在再生時,由于加熱器的損壞,使蒸汽泄漏到再生氣體中,因而,再生氣體含有大量水份。從圖1和圖2中可以看出,分子篩對水的吸附力很強,而且有效吸附力與溫度的依賴關系不大。即使在200℃時,吸附力還很顯著,而且有較高的保持能力。在實際生產中,再生溫度一般控制在170~220℃。所以,再生加熱器泄漏后,再生過程反而變成了分子篩吸附水的過程。再生后的分子篩中仍吸附有大量的水份。當分子篩重新進行吸附操作時,其活性必然下降,有可能讓水等物質進入分餾塔,并造成危害。

分子篩干燥設備

分子篩失活的預防措施:
通過上述分子篩失活原因的分析,應相應制定些措施加以預防。
1、加強排水工作:吸附物濃度升高超標時,呈會造成吸前穿透,但不會使分子篩徹底失活,通過再生可以使其恢復活性,在操作中應加強排水工作,盡量減少進入分子篩的水份,尤其是在濕度高的雨天。還要控制好壓縮機的各級冷卻濕度,把水汽形成水而排走。至于大氣中的碳氫化合物的含量就不是人能控制的。
2、正確切換分子篩:分子篩的切換是導致分子篩機械強度降低及粉化的一個主要因素,因而在切換時要正確操作,要緩慢地升壓和降壓,切勿過急升降壓,這樣就不會損壞分子篩。
3、防止水份的入侵:這一措施主要是針對使用蒸汽加熱器的空分裝置,要對加熱器定期檢査,利用水份分析器定期分析再生氣中的水份含量,在年度大檢修時對加熱器進行減壓和探傷,確保設備完好,杜絕泄漏。
4、加強空氣過濾:雜質是導致分子篩失活的一個主要原因,它對分子篩的危害很大,會使分子篩徹底失活。為了減少雜質的污染,一方面可以取消用油對壓縮機缸體的潤滑。另一方面,要加強空氣壓縮機入口附近的大氣管理,保持空氣清潔度,同時在空氣進入壓縮機前應安裝足夠的過濾設備,并對其進行定期清洗。

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