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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(gè)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(zhì)，在特定的生產(chǎn)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(zhì)四個(gè)方面，商分別進(jìn)行討論。
1、吸附物濃度：從理論上講，當吸附物濃度升高時(shí)，分子篩的有效能力增加，但是這只話(huà)田子低濃度。在生產(chǎn)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(chǎn)中，吸附物濃度會(huì )受各種因素影響，如天氣、設備、操作等，往往會(huì )造成吸附物濃度超標，這樣就會(huì )使分子篩的使用時(shí)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(chǎn)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(shí)，流速高還會(huì )使分子篩顆粒間發(fā)生劇烈的相互碰撞，降低分子篩的機械強度，嚴重的會(huì )造成粉化。在生產(chǎn)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(zhì)：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(zhì)，它們的含量會(huì )因地理環(huán)境不同而不同，還受天氣、風(fēng)向和季節等影響。特別是在工廠(chǎng)林立的工業(yè)區，空氣中雜質(zhì)的含量就更高，而且種類(lèi)多。還有在生產(chǎn)過(guò)程中，由于工藝或機械的要求，會(huì )造成某些物質(zhì)泄漏到壓縮空氣中。這時(shí)當雜質(zhì)被吸附在分子篩孔內時(shí)，由于部分雜質(zhì)與分子篩的吸附力特別強，即使再生也不易排除。在再生時(shí)，還有些雜質(zhì)受高溫作用而在微孔內發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生的物質(zhì)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(shí)間一長(cháng)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(shí)間短，再生效果就不好。在生產(chǎn)中，當分餾塔工況發(fā)生變化時(shí)，可能導致再生氣量不足，則被吸附物質(zhì)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(shí)，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(lài)關(guān)系不大。即使在200℃時(shí)，吸附力還很顯著(zhù)，而且有較高的保持能力。在實(shí)際生產(chǎn)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(guò)程反而變成了分子篩吸附水的過(guò)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(jìn)行吸附操作時(shí)，其活性必然下降，有可能讓水等物質(zhì)進(jìn)入分餾塔，并造成危害。

分子篩失活的預防措施：
通過(guò)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(shí)，呈會(huì )造成吸前穿透，但不會(huì )使分子篩徹底失活，通過(guò)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(jìn)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(gè)主要因素，因而在切換時(shí)要正確操作，要緩慢地升壓和降壓，切勿過(guò)急升降壓，這樣就不會(huì )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(shí)對加熱器進(jìn)行減壓和探傷，確保設備完好，杜絕泄漏。
4、加強空氣過(guò)濾：雜質(zhì)是導致分子篩失活的一個(gè)主要原因，它對分子篩的危害很大，會(huì )使分子篩徹底失活。為了減少雜質(zhì)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(shí)在空氣進(jìn)入壓縮機前應安裝足夠的過(guò)濾設備，并對其進(jìn)行定期清洗。