分子筛与分子筛纯化系统

合集下载

浅谈深冷空分制氧纯化系统分子筛设备故障与优化

浅谈深冷空分制氧纯化系统分子筛设备故障与优化

浅谈深冷空分制氧纯化系统分子筛设备故障与优化摘要:随着社会经济的飞速发展,我国大型冶金行业、石油燃气化工行业也在朝着更加壮大更加环保的方向发展,从而带动了空分行业的发展壮大。

目前低温法-深冷空分制氧工艺逐渐完善。

为了能够适应节能环保型社会的发展,分子筛的性能也要不断提升,以便保证空分塔的稳定性。

针对纯化系统中分子筛容易出现的问题也要给予高度的重视,并对其故障能够进行及时优化处理。

本文对深冷空分系统中分子筛常见故障以及维修方法做出了探讨。

关键词:空分塔;分子筛;纯化系统;故障空分是通过一定的方法,将空气进行深度冷冻,然后利用各气体沸点的不同,逐步分离出氧气、氮气和一些稀有气体的一整套设备。

其中,深冷空分制氧设备中的重要净化、精馏设备为分子筛及空分塔。

空气在空分塔中进行换热、冷化、净化、分离等步骤,其稳定性对空分质量有着重要的作用。

所以,面对深冷空分塔所发生的故障,要对其进行及时维修,以保障深冷空分塔的正常运行。

一、深冷空分原理及深冷制氧气和氮气流程1.1.深冷空分原理深冷空分的原理是将空气作为原料,对其进行压缩、净化、热压缩等处理后把空气液化,而空气液化后的产物主要是氧气和氮气的混合物,随后再利用液氧和液氮沸点的不同,经过精馏,从而最终获得氧气和氮气的过程。

1.2.深冷空分制氧工艺流程深冷空分制氧气和氮气工艺流程,首先就是要把空气中含有的杂质进行过滤处理,然后将处理后的空气送入空气压缩机,经过压缩机给予的压力后,再将空气送入到空气冷却器,经过冷却后再送入分子筛中,从而去除空气中的水分以及其它成分;其次将净化后的空气送入空分塔中的主换热器中,而将其余气体进行冷却处理至饱和,再送入精馏塔底部,最后在空分塔顶部得到氮气、中部得到液氧、底部得到液空。

污氮气从上塔上部复热引出、氮气从上塔顶部复热引出,一部分作为分子筛吸附器的再生气体和冷却冷却塔中外界水,另一部分作为密封气和生产氮气储存。

最后,液态空气在经过节流后被送入冷凝蒸发器进行蒸发处理,同时冷却被精馏塔送出来的部分氧气,经透平氧气压缩机压缩后储存供生产,达到用户单位压力和高纯度要求;另一部分则成为成品液氧被分离出空分塔,将空分塔分离出来的液氮进行存贮,当空分设备进行检修时,贮槽内的液氧经液氧泵进入汽化器内,经过水浴式汽化器加热后的氧气被送入氧气储罐供用户单位生产需用。

空分部件资料带图片

空分部件资料带图片

空分设备的工艺流程及各部件工作原理空分设备部分部机及单元设备1.空冷塔作用:把出空压机的高温气体(≤100℃)冷却到~18℃,以改善分子筛的工作情况结构:立式圆筒型塔,分上下部分,上下段均为填料塔,塔顶设有分配器,不锈钢丝捕雾器使用:出空压机的空气从下部进入空冷塔,水通过布水器均匀地分布到填料上,顺填料空隙流下,空气则逆水而上与水进行热质交换,经不锈钢丝网捕雾器出塔,进入分子筛吸附系统。

2.水冷却塔作用:用空分塔来的污氮气和纯氮气冷却外界供水,后由水泵送入空冷塔的上段结构:填料塔,顶设捕雾器和布水器,填料分两层装入塔内,在两填料中间设再分配器,保证让水始终均匀分布,提高水冷塔的效率使用:被冷却的水自上而下流经填料,与空分出来的~33.6℃的污氮气和纯氮气进行热质交换,使水冷却下来,在塔底被水泵抽走,污氮气从塔顶排除3.分子筛吸附器作用:吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物,使进入空气纯净结构:卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用:空气经过分子筛床层时,将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附,净化后的空气CO2含量<1ppm;在再生周期中,先被高温干燥气体反向再生后,再被常温干燥气体冷却到常温,两分子筛成队交替使用。

4.主热交换器作用:进行多股流之间的热交换结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:对经分子筛吸附除去水和CO2的压缩空气进行冷却,各返流气(液)在此被加热至常温5.液空液氮过冷器作用:对低温液体进行过冷结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:液空、液氮和污氮气在经过过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却,使之低于饱和温度,这样,液体在节流后可以减少气化,改善上塔的精馏工况。

6.冷凝蒸发器作用:是氮气冷凝和液氧蒸发用,以维持精馏过程的进行结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:其一般置于上下塔之间,下塔上升的氮气在其间被冷凝,而上塔回流的液氧在其间被蒸发。

分子筛在空气纯化系统中的应用

分子筛在空气纯化系统中的应用
2 分子筛净化空气的原理
吸附是由于吸附力的存在而产生的 , 吸附力是 分子间的作用力 , 它与气体分子、吸附剂分子的本 身性质有关 。
分子筛有晶格筛分的特性 , 气体分子的平均直 径必须小于其微孔的直径 , 才能抵达吸附表面。利 用这种筛分的特性 , 可有效分离气体混合物 。
当吸附剂吸附饱和后 , 就要在低压高温条件下 进行再生 。再生越完 全 , 再工作 时吸附效果 就越 好。 211 分子筛的结构
图 1 相对湿度和平衡吸湿量的关系
收稿日期 : 2006203224 作者简介 : 张振友 (1976 — ) , 男 , 助理工程师 , 齐齐哈尔大学化工机械专业毕业 , 2001 年起在杭州杭氧 股份有限 公 司设计院从事单元设备设计工作 。
·5 ·
在其吸附床 下层用氧化铝吸附饱 和空气中的 水分 后 , 待水分的浓度波在氧化铝处降低后 , 再利用上 层的分子筛进行深度吸附 。分子筛吸附器净化程度 一般可达出口空气露点为 - 60 ℃以下 , 二氧化碳含 量 ≤1 ×10 - 6 。
分子筛是人工合成泡沸石 , 硅铝酸盐的晶体 , 呈白色粉末状 , 加入黏结剂后可挤压成条状 、片状 和球状 。分子筛无毒 、无味及无腐蚀性 , 不溶于水 及有机溶剂 , 但能溶于强酸和强碱 。分子筛经加热 失去结晶水 , 晶体内形成许多孔穴 , 其孔径大小与 气体分子直径相近 , 且非常均匀。它能把小于孔径 的分子吸进孔隙内 , 把大于孔隙 的分子挡在 孔隙 外 。因此 , 它可以根据分子的大小 , 把各种组分分 离 化的关键 设备 , 也是空分设备长期安全运行的一个保障。随 着工业污染的加剧 , 很多空分设备周围大气中的杂 质含量偏高 , 因此了解分子筛的性能和大气中杂质 对分子筛的影响 , 无论是对空分设备的设计还是对 空分设备的运行管理都有重要的意义。

分子筛问题总汇

分子筛问题总汇

分子筛纯化系统问题总汇一、作用及优点1、作用吸附清楚原料空气中的水分、乙炔、二氧化碳及一些碳氢化合物,保证空分的正常安全运行。

其吸附吮吸依次为水分、乙炔、二氧化碳、其他碳氢化合物。

2、优点分子筛净化空气流程具有产品提取量大、操作简单、运转周期长、使用安全可靠等诸多优点二、结构分子筛吸附器采用卧式双层床结构,也即在纯化器的进口处,先装一定量的活性氧化铝,在其上再装一层13X分子筛。

这样设计的主要原因有双层床结构的分子筛纯化器相比只充填分子筛的单层床纯化器具有增强吸附效果、延长使用时间、降低再生能耗、延长使用寿命的特点。

具体分析如下:活性氧化铝对于含水量较高的空气,吸附容量比较大,而且对水分的吸附热也比分子筛小,其大量吸附水分后使空气温升较小,有利于后部分分子筛对二氧化碳的吸附,而且双层床纯化器净化空气的程度比单层床更高,空气的干燥程度可以由原来露点的-60℃降到-66~-70℃,净化后空气中的二氧化碳含量也更低;采用双层吸附床,可以延长纯化器的使用时间,经试验得出:双层床结构的分子筛纯化器比单床层结构的有效工作时间可延长25~30%;活性氧化铝解吸水分容易,而分子筛较为困难,分子筛再生时其冷吹峰值需要达到120℃以上才能保证其再生完善,而活性氧化铝只需要达到80℃左右即可,这样一来就可以降低整个系统的再生温度,从而节省了再生能耗(对于双层床结构的分子筛纯化器一般将冷吹峰值控制在100℃以上,作为其再生完善的主要标志);活性氧化铝颗粒较大,且坚硬,机械强度较高,吸水不龟裂、粉化,所以双层床的活性氧化铝可以减少分子筛粉化,延长分子筛寿命,活性氧化铝处于加工空气入口处,还可以起到均匀分配空气的作用;铝胶还具有抗酸性,对分子筛能起到保护作用。

三、流程1、基本概念(1)吸附:是利用一种多孔性固体(活性氧化铝、分子筛)表面去吸取气体混合物(空气)中的某种组分(水、乙炔、二氧化碳以及其他碳氢化合物),使该组分从混合物中分离出来。

分子筛纯化系统的安全操作管理(4篇)

分子筛纯化系统的安全操作管理(4篇)

分子筛纯化系统的安全操作管理分子筛纯化系统是一种常用于化工、石化、煤化工等工业领域的纯化设备,主要用于分离和净化气体、液体中的不同成分。

由于其操作过程中涉及到高温、高压等危险因素,因此需要严格遵守安全操作管理措施,以确保操作人员的安全以及设备的正常运行。

下面将从设备检修、操作流程、事故应急处理等方面详细介绍分子筛纯化系统的安全操作管理。

一、设备检修管理1. 定期检查设备:定期进行设备检查和维护工作,发现设备存在故障、老化、磨损等情况应及时修理或更换,确保设备的正常运行。

2. 清洗设备:在进行设备检修之前,必须进行设备清洗,以确保设备表面的附着物和污垢清除干净,避免检修过程中发生意外。

3. 防止异物进入:要对分子筛纯化系统的进出口进行控制,避免异物进入设备内部,否则会影响系统的正常运行。

4. 定期更换耐热材料:分子筛纯化系统在高温下工作,耐热材料容易老化和磨损,因此需要定期更换,以确保设备的安全性和可靠性。

二、操作流程管理1. 设备上岗人员培训:对参与分子筛纯化系统操作的人员进行专业培训,使其了解设备的基本原理、操作流程、安全操作规程等,提高操作人员的安全意识和技术水平。

2. 严格操作规程:制定详细的操作规程,包括开机、运行、停机、检修等各个环节的操作步骤和注意事项。

操作人员必须按照规程进行操作,不得擅自更改或忽视相关操作规定。

3. 定期巡检:设立定期巡检制度,对设备进行巡视和检查,及时发现存在的问题并进行处理。

4. 严格遵守操作规程:操作人员在操作过程中要严格遵守操作规程,不得进行违章操作、不得随意改变设备参数、不得擅自进行维修和调试等。

参与操作的人员必须按照操作程序进行操作,确保工作安全和设备正常运行。

三、事故应急处理1. 事故预案编制:制定分子筛纯化系统事故应急预案,明确事故发生时的应急措施和处理流程,以及相关人员职责和联系方式。

2. 停电保护措施:建立停电保护制度,确保设备在停电情况下能够安全停止运行,避免事故的发生。

分子筛与分子筛纯化系统

分子筛与分子筛纯化系统

分子筛与分子筛纯化系统一、分子筛的品种型号分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体,它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。

在分子筛晶格中存在金属阳离子(如Na, K,Ca等),以平衡四面体中多余的负电荷。

分子筛的类型按其晶体结构主要分为:A型,X型,丫型等.A型主要成分是硅铝酸盐,孔径为4A(1A=10 -10米),称为4A (又称纳A型)分子筛;用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径,即为5A (又称钙A型)分子筛;用K+交换4A 分子筛的Na+,形成3A的孔径,即为3A (又称钾A型)分子筛。

X型硅铝酸盐的晶体结构不同(硅铝比大小不一样),形成孔径为9—10A的分子筛晶体,称为13X(又称钠X型)分子筛;用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体,称为10X (又称钙X型)分子筛丫型丫型分子筛具有X 型分子筛烃似的晶体结构,但化学组成不同(硅铝比较大)通常用于催化领域。

分子筛是一种硅铝酸盐,主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构,在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。

此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。

由于水分子在加热后连续地失去,但晶体骨架结构不变,形成了许多大小相同的空腔,空腔又有许多直径相同的微孔相连,比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部,而把比孔道大得分子排斥在外,从而使不同大小形状的分子分开,直到筛分分子的作用,因而称作分子筛。

它主要用于各种气体、液体的深度干燥,气体、液体的分离和提纯,催化剂载体等,因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等,同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面,也日益广泛地得到应用。

3A型分子筛,主要用于石油裂解气、烯烃、炼气厂、油田气的干燥,是化工、医药、中空玻璃等工业用干燥剂。

化学式:2/3K2O • 1/3Na22O • AI2O3 - 2SiO2・ .9/2H2O主要用途: 1 、液体(如乙醇)的干燥2、中空玻璃中的空气干燥3、氮氢混合气体的干燥4、制冷剂的干燥4A型分子筛主要用于天然气以及各种化工气体和液体、冷冻剂、药品、电子材料以及易变物质的干燥、氩气纯化、甲烷、乙烷丙烷的分离。

分子筛纯化系统介绍

分子筛纯化系统介绍
显示等
食品脱色:去除食品中的色素 提高食品品质
食品脱臭:去除食品中的异味 提高食品口感
食品脱水:去除食品中的水分 延长食品保质期
食品脱盐:去除食品中的盐分 降低食品含盐量
石油化工:用于气体分离、净 化和干燥
食品工业:用于食品脱色、脱 臭和脱水
处理方法:检查阀门、管道是否堵塞调整压力设定
故障:系统温度异常 处理方法:检查加热器、冷却器 是否正常工作调整温度设定
处理方法:检查加热器、冷却器是否正常工作调整温度设定
故障:系统流量异常 处理方法:检查泵、阀门是否正 常工作调整流量设定
处理方法:检查泵、阀门是否正常工作调整流量设定
定期检查分子筛纯化系统的运行状况确保系统正常运行。
,
汇报人:
01
02
03
04
05
06
分子筛纯化系统:一种用于分离、纯化气体或液体混合物的设备 工作原理:利用分子筛的吸附和扩散特性实现气体或液体混合物的分离和纯化 应用领域:广泛应用于石油化工、天然气、制药、环保等领域 作用:提高产品质量降低生产成本保护环境提高生产效率
组成:分子筛、吸附剂、分离器、控制系统等 原理:利用分子筛的吸附特性将气体中的杂质吸附达到净化目的 应用:广泛应用于化工、石油、天然气、环保等领域 特点:高效、节能、环保、安全
● . 操作人员需经过专业培训具备相关操作技能 ● b. 操作过程中注意安全避免触电、烫伤等事故发生 ● c. 定期对设备进行维护和保养确保设备正常运行 ● d. 设备出现异常情况时应及时停机并联系专业人员进行处理
故障:分子筛堵塞 处理方法:定期清洗更换滤芯 处理方法:定期清洗更换滤芯
故障:系统压力异常 处理方法:检查阀门、管道是否 堵塞调整压力设定

四种蛋白纯化方式的原理及优缺点的简述

四种蛋白纯化方式的原理及优缺点的简述

一.分子筛(凝胶层析)原理:用一般的柱层析方法使相对分子质量不同的溶质通过具有分子筛性质的固定相(凝胶),从而使蛋白质分离。

优点:1.洗脱条件简单,往往只需要一种缓冲溶液,可以使用任何缓冲液。

2.实验操作相对简单3.条件温和,对蛋白活性保持率高4.既可以对标签蛋白纯化也可以对非标签蛋白纯化。

缺点:1. 工艺放大困难:分子筛层析无法遵循线性放大原则,即使遵循柱床高度不变的原则,工艺流速如何进行调整,也是需要面临的问题。

2. 层析柱装填困难3.对上样量有要求4.测定柱效困难5.反复使用层析柱困难二.亲和层析原理:亲和层析是一种吸附层析,亲和层析利用固相介质中的配基与混合生物分子之间亲和能力不同而进行分离,当蛋白混合液通过层析柱时,与配基能够特异性结合的蛋白质就会被吸附固定在层析柱中,其他的蛋白质对配体不具有特异性的结合能力,将通过柱子洗脱下来,这种结合在一定条件下是可逆的,选用适当的洗脱液,改变缓冲液的离子强度和pH 值或者选择更强的配体结合溶液将结合的蛋白质洗脱下来,而无亲和力的蛋白质最先流出层析柱。

优点:1. 亲和层析法是分离蛋白质的一种极为有效的方法,它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来,而且纯度很高。

2. 是最有效的生物活性物质纯化方法,它对生物分子选择性的吸附和分离,可以取得很高的纯化倍数。

此外蛋白在纯化过程中得到浓缩,结合到亲和配基后,性质更加稳定,其结果提高了活性回收率。

此外它可以减少纯化步骤,缩短纯化时间,对不稳定蛋白的纯化十分有利。

缺点:1.除特异性的吸附外,仍然会因分子的错误认别和分子间非选择性的作用力而吸附一些杂蛋白质,另洗脱过程中的配体不可避免的脱落进入分离体系。

2. 载体较昂贵,机械强度低,配基制备困难,有的配基本身要经过分离纯化,配基与载体耦联条件激烈等。

三.离子交换层析原理:离子交换层析根据样品表面电荷不同进行分离纯化的技术,根据不同蛋白样品在同一Ph条件下所带电荷正负以及带电荷量不同而将不同蛋白样品分离。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

分子筛与分子筛纯化系统一、分子筛的品种型号分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体,它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。

在分子筛晶格中存在金属阳离子(如Na,K,Ca等),以平衡四面体中多余的负电荷。

分子筛的类型按其晶体结构主要分为:A型,X型,Y型等.A型主要成分是硅铝酸盐,孔径为4A(1A=10 -10 米),称为4A(又称纳A型)分子筛;用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径,即为5A(又称钙A型)分子筛;用K+交换4A分子筛的Na+,形成3A的孔径,即为3A(又称钾A型)分子筛。

X型硅铝酸盐的晶体结构不同(硅铝比大小不一样),形成孔径为9—10A的分子筛晶体,称为13X(又称钠X型)分子筛;用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体,称为10X(又称钙X型)分子筛Y型Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构,但化学组成不同(硅铝比较大)通常用于催化领域。

分子筛是一种硅铝酸盐,主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构,在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。

此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。

由于水分子在加热后连续地失去,但晶体骨架结构不变,形成了许多大小相同的空腔,空腔又有许多直径相同的微孔相连,比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部,而把比孔道大得分子排斥在外,从而使不同大小形状的分子分开,直到筛分分子的作用,因而称作分子筛。

它主要用于各种气体、液体的深度干燥,气体、液体的分离和提纯,催化剂载体等,因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等,同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面,也日益广泛地得到应用。

3A型分子筛,主要用于石油裂解气、烯烃、炼气厂、油田气的干燥,是化工、医药、中空玻璃等工业用干燥剂。

化学式:2/3K2O·1/3Na22O·AI2O3·2SiO2·.9/2H2O主要用途:1、液体(如乙醇)的干燥2、中空玻璃中的空气干燥3、氮氢混合气体的干燥4、制冷剂的干燥4A型分子筛主要用于天然气以及各种化工气体和液体、冷冻剂、药品、电子材料以及易变物质的干燥、氩气纯化、甲烷、乙烷丙烷的分离。

化学式:Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O主要用途:1、空气、天然气、烃完烷、制冷剂等气体和液体的深度干燥;2、氩气的制取和净化;3、电子元件和易受潮变质物质的静态干燥;4、油漆、聚脂类、染料、涂料中做脱水剂。

5A型分子筛化学式:3/4CaO·1/4Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O主要用途:1、天然气干燥、脱硫、脱二氧化碳;2、氮氧分离、氮氢分离,制取氧、氮和氢;3、石油脱腊、从支烃、环烃中分离正构烃。

(可再生)13XAPG 分子筛主要用于大中型空分装置原料气的净化。

中空玻璃专用分子筛系列,可以同时吸附中空玻璃中的水分和残留有机物,使中空玻璃即使在很低温度下仍然保持光洁透明,充分降低中空玻璃因为季节和昼夜温差变化所承受的强大内外压力差,彻底解决普通中空玻璃干燥剂易使普通中空玻璃膨胀或收缩导致的扭曲破碎问题,充分延长中空玻璃的使用寿命。

分子筛活化粉系列,是分子筛合成原分经过脱水后的分子筛。

它具有一定的分散性和快速的吸附速度。

主要用于涂料、油漆、树脂及相关粘合剂的添加剂。

分子筛的再生为了取得好的操作性能和尽可能长的寿命,分了筛使用一定时间后必须再生。

正确再生后的分子筛同新鲜的一样,其吸附性能和机械性能的衰减和老化是非常低的。

分子筛的再生有两种基本方法:1)改变温度,即“变温”。

它是通过加热分子筛来除去被吸附的物质。

工业上一般是用经预热的再生气加热,吹扫分子筛至200 左右,并带走脱附下来的吸附质。

2)改变相对压力,即“变压”。

一般用于气相吸附过程。

其基本方法是保持吸附剂温度不变,通过降低压力和惰性气体反吹,除去吸附质。

再生通常是同吸附逆向进行的,这可使被容纳于吸附床入口处的大部分吸附质不必通过整个床层,部分分子筛也可不与湿热气体接触,从而提高分子筛使用寿命。

再生气应尽可能干燥,否则会影响吸附效率。

5A分子筛是钙型硅铝酸盐。

均匀的孔径约为5×10-7mm,堆密度为700~800kg/m3,比表面积为750~800m2/g,孔隙率为47%,机械强度大于95%,对水分的吸附容量约为21.5%,对二氧化碳的吸附容量为1.5%,在吸附水分、二氧化碳的同时对乙炔等碳氢化合物有共吸附作用。

13X分子筛是钠型硅铝酸盐,均匀的孔径约为10×10-7mm,堆密度为600~700kg/m3,比表面积为800~1000m2/g,孔隙率为50%,机械强度大于90%,对水分的吸附容量约为28.5%,对二氧化碳的吸附容量为2.5%,在吸附水分、二氧化碳的同时对乙炔等碳氢化合物也具有共吸附作用。

两种吸附剂相比较,13X分子筛的吸附性能优于5A分子筛。

但13X分子筛的机械强度及耐磨性稍差,且制造工艺较为复杂,因而价格较高。

小型制氧机的分子筛纯化器的工作压力较高,正常压力为1.5~2.5MPa,启动压力为5.0MPa。

制氧机的运转周期短(3~6个月),加工空气通过分子筛纯化器后要求二氧化碳含量小于5×10-6即可。

所以,以往中压分子筛纯化器多数选用5A分子筛。

目前,为延长制氧机的运转周期,也改用13X分子筛作为中压纯化器的吸附剂。

大型全低压制氧机由于工作压力低(0.5~0.6MPa),分子筛对水分、二氧化碳的动吸附容量降低,且大型制氧机的运转周期长(通常为两年),要求空气净化后二氧化碳含量小于1×10-6,为了减少分子筛用量,低压分子筛纯化器全部使用13X分子筛。

一、分子筛的动吸附一般来讲极性最强的最先被吸附H2O>CmHn>CO2分子筛对不饱和分子亲和力强,炔烃>烯烃>烷烃二、吸附过程的进行吸附平衡:在一定T、P下,当脱附速度和吸附速度相等时,便达到了吸附平衡。

即达到饱和。

吸附过程的进行:传质区、平衡区、保护区。

(空分吸附塔CO2出口浓度小于1ppm)转效点:当传质区前缘开始达到吸附器出口截面时,流体流出吸附剂层被吸附组分明显增加的点。

三、吸附能力的衡量静吸附容量:再一定T和被吸附组分浓度下,每单位质量(体积)的吸附剂达到吸附平衡时所能吸附的最大量。

即吸附剂所能达到的最大吸附量与吸附剂量之比。

动吸附容量:当吸附器后刚出现吸附质时,吸附器内单位质量(体积)吸附剂的平衡吸附量。

也就是吸附剂达到转效点时的吸附量。

通常用转效时间来计算,即从流体开始接触到吸附剂层到“转效点”的时间。

动吸附容量小于静吸附容量的50-70%四、延长分子筛使用寿命几点措施:l、分子筛床层应尽量避免受气体冲击。

所以冲泄压时分层进行,设压差联锁。

2、应避免空冷塔误操作将水带进吸附塔或改进空冷塔设计。

主要存在问题3、空冷塔用循环水,水的PH值保证在7—8之间。

五、分子筛纯化系统节能降耗的几点措施1、设置预热器2、设置蓄热器3、蒸汽加热器代替电加热器。

电能属于有序能,品位高,热能属于无序能,品位低。

分子筛是一种硅铝酸盐的晶体,具有许多孔径大小均一的微孔,骨架通常带负电荷,孔道中具有平衡骨架负电荷的阳离子。

最早发现的分子筛是天然沸石,人们发现在火山口附近开采的矿石,经过加热后会产生气泡,因而称之为沸石。

20世纪30年代,美国联合碳化物公司首先人工合成了4A和13X分子筛,并将分子筛作为干燥剂应用于石化领域。

后联碳公司陆续发现了Y型分子筛等,并将之应用于催化领域,代替以前应用的硅铝小球,使汽油产率提高15%以上,当时全世界每年原油用量4亿吨,并产生80亿美元的经济效益。

后来又陆续发现ZSM,磷铝,MS41,全硅沸石等系列分子筛,并在石油化工领域,干燥等领域取得了广泛应用。

可以这么讲,没有分子筛就没有现在的石油化工业。

现在分子筛催化是化学学科中至关重要的优先领域,是炼油和环保科学的关键技术。

分子筛具有孔径大小均一的微孔,依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子,因而被称为“分子筛”。

分子直径小于分子筛晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛晶体,从而被吸附,否则被排斥。

分子筛还根据不同物质分子的极性决定优先吸附的次序。

一般地,极性强的分子更容易被吸附。

分子筛的类型多达几十种,但目前能大规模生产并获得广泛应用的是A型、X型和Y型、M型和ZSM系列等几类。

其中,3A、4A、5A型分子筛均为8元环的孔道,4A型分子筛是一种硅铝酸钠,其微孔的表现直径约为4.2A,能吸附直径在4.2A以下的分子。

3A为用K离子交换的4A分子筛,孔径为3.8A。

5 A型分子筛为钙交换的是4A分子筛,其微孔表现直径为5.0A,能吸附5.0A以下的分子。

13X、Y和M型分子筛的主孔道为12元环,大小为10A左右。

ZSM-5为10元环孔道,是一种择型催化剂。

同时分子筛又是一种硅铝酸盐无机化合物,能够耐高温,具有良好的热稳定性,为再生提供了方便,可多次重复利用。

骨架不被微生物等分解。

由于具有以上所述优点,因此分子筛的用途广泛。

它既是一种新型的高效能选择性微孔型吸附剂,也是一类性能优异的催化剂和催化剂载体。

作为干燥剂,分子筛具有很强的干燥性能和良好的吸附性能,同时具有良好的择型作用,因此分子筛干燥剂广泛应用于石油炼制(Refining),石油化工(Petrochemical),深冷制氧(cryogenic),天然气干燥和脱硫,中空玻璃(IG),冷冻(refrigeration),变压吸附制氧,PVC塑料稳定剂,烟草行业过滤嘴,作为离子交换剂脱除放射性物质等。

近年来开发的全硅沸石亲油分子筛已开始用于环保行业处理废水和锅炉废气。

分子筛内部具有很强的电场梯度分子筛的骨架部分主要成分为硅氧四面体和铝氧四面体,由于铝的化合价是3,所以铝氧四面体AlO4中有一个氧原子的价没有得到平衡,这样就使整个铝氧四面体带有负电荷,为了保持电中性,在铝氧四面体的附近必须有带正电荷的金属离子来抵消它的负电荷。

带正电荷的金属离子和带负电荷的分子筛骨架之间产生强大的电场,从而对分子筛的吸附性能产生巨大的影响。

分子筛对极性物质的吸附能力要远远强于非极性物质,同时由于强大电场的作用,对于含有双键或大π键的物质,通过诱导极化作用,也具有相当的吸附能力。

通常阳离子所带的电荷越多,离子半径越小,产生的电场越强,对双键的诱导作用也变大,对这类物质的吸附能力也越大。

例如,5A分子筛对乙烯,丙烯等烯烃和炔烃能够进行大量吸附。

分子筛纯化器的装填和吸附根据床层设计,可以将分子筛纯化器分为三种:立式,卧式和环形。

立式床的特点为紧凑体积小,占地面积小,但气流分布容易不均匀。

相关文档
最新文档