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分子筛吸附原理

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分子筛吸附原理分子筛吸附原理吸附是一种把气态和液态物质〔吸附质〕固定在固体外表〔吸附剂〕上的物理现象,这种固体〔吸附剂〕具有大量微孔的活性外表,吸附质的分子受到吸附剂外表引力的作用,从而固定在上面。引力的大小取决于:吸附剂外表的构造〔微孔率〕;吸附质的分压;温度。吸附伴随着放热,是一种可逆的现象。类似于凝结:假如增加压力。吸附才能增加;降低温度,吸附才能增加。因此,在吸附时,要使压力升到最高,温度降到最低。解吸时,那么要使压力降到最低,温度升到最高。带有吸附床的净化工艺也叫空气净化的“枯燥-脱除CO〞工艺。2为使空气获...

分子筛吸附原理
分子筛吸附原理吸附是一种把气态和液态物质〔吸附质〕固定在固体外表〔吸附剂〕上的物理现象,这种固体〔吸附剂〕具有大量微孔的活性外表,吸附质的分子受到吸附剂外表引力的作用,从而固定在上面。引力的大小取决于:吸附剂外表的构造〔微孔率〕;吸附质的分压;温度。吸附伴随着放热,是一种可逆的现象。类似于凝结:假如增加压力。吸附才能增加;降低温度,吸附才能增加。因此,在吸附时,要使压力升到最高,温度降到最低。解吸时,那么要使压力降到最低,温度升到最高。带有吸附床的净化工艺也叫空气净化的“枯燥-脱除CO〞工艺。2为使空气获得较低的净化前温度,常用制冷机组或空气水冷塔对其进展降温。〔图中的“X10〞表示预冷设备。〕净化装置位于空气压缩机、空气预冷系统之后,为了保持净化器工作的连续性,需要使用两台吸附器。当一台工作时〔即正在脱除HO2与CO〕,另一台处于再生状态。2吸附阶段由于氧化铝吸附CO的效果很差,故它主要用于吸附HO,而位于22其后的分子筛那么处理枯燥后含有CO的空气。2注:分子筛具有很强的吸水性,因此,在吸附和再生期间绝不能让分子筛与水份接触而降低其吸附CO的才能。假如有意外情况发生使2水份带入了分子筛,惟有高温特殊再生〔见10章〕才可以使其恢复原有的吸附性能。下列图显示了吸附质在临近穿透的时刻〔在吸附阶段完毕〕,CO与HO在两种吸附床层中及给定时间内的含量分布图。22吸附器必须在吸附质的前锋抵达吸附出口之前进展再生〔即在穿透之前〕。再生阶段:再生就是利用压力和温度两方面的因素,将吸附器里的吸附质排出去。首先,将吸附器降压至较低的压力〔大气压力〕。用加热的枯燥气体,解吸并带走所吸附的吸附质。然后,用未加热的枯燥气体,将热端面推向铝胶床层,直至其出口,这样。吸附剂又恢复到随之而来的吸附阶段时的正常温度。过程见图示:吸附器1降压冷却净化加热吸附器2升压时间降压冷却净化加热即为:升压吸附净化;时间降压;用加热的干气体吹扫吸附器;用未经加热的干气体吹扫吸附器;升压。在有其他中间过程的大型装置中,该循环过程可能更为复杂。下表列出了大型装置的各个阶段,并附有步进条件。吸附器1FORBOTTLE1阶段该阶段完毕的条件备注1并联阀门动作完成2空气切断阀门动作完成3降压低压联锁(PSL)的时间延续4吹除阀门动作完成调节流量5加热时间延续电或蒸汽加热平安的低温联锁(TSL)6冷却时间延续高温切断联锁控制(TSH)7污氮切断阀门动作完成8升压低压差联锁(PDSL)的时间延续9待用切换周期的时间延续各步逐可以由下面的图示说明。例如:吸附器R01处于再生状态;吸附器R02处于工作状态。第一步吸附器R01:处于吸附状态吸附器R02:并联状态阀门动作:V1,V3:翻开V2,V4:翻开步进条件:V1,V2,V3,V4开PDSL-2:无压差报警切换时间到第二步吸附器R01:切断状态吸附器R02:吸附状态阀门动作:V2:关闭V4:关闭步进条件:V2与V4关闭反应第三步吸附器R01:降压状态吸附器R02:吸附状态阀门动作:V10:翻开步进条件:V10开PSL-1:低压报警PSL-1计时第四步吸附器R01:吹除状态吸附器R02:吸附状态阀门动作:V6:翻开V8:翻开步进条件:V6和V8开第五步吸附器R01:加热状态吸附器R02:吸附状态阀门动作:V10:关闭步进条件:加热计时完毕无TSL报警报警:检查加温时间第六步吸附器R01:冷却吸附器R02:吸附阀门动作:无步进条件:冷却计时完毕无TSH报警报警:检查降温时间第七步吸附器R01:切断状态吸附器R02:吸附状态阀门动作:V6:关闭V8:关闭步进条件:V6与V8关报警第八步吸附器R01:升压状态吸附器R02:吸附状态阀门动作:V11:翻开步进条件:PDSL-1:无压差报警调节为了减少热量损耗和机械疲劳,最好使吸附器切换的循环周期尽可能长,而升压和降压时间尽可能短,以减少再生后的等待时间。注:吸附器升压、降压时间缩短的可能性,应使气流在吸附器内的穿行速度不超出允许范围,以减少机械损耗。调节再生气的流量是为了能在要求的时间内完成吸附剂的再生。调整平安的加热温度。调节加热的时间,以便使吸附器出口气流温度实际超过要求的温度〔峰值t2,t3,t4,〕。调节PDSL和PSL到20kPa。在再生期间,再生气流在吸附器进、出口处的温度分布,见于下列图:从吸附器入口曲线,可以识别出加热阶段和冷却阶段。温度曲线中的衰减部份是由于再生吸附器上游的金属余热而形成的〔管道,无旁通的加热器〕。吸附器出口的温度曲线,依次对应着各个再生步骤〔在该再生过程中CO的解吸不重2要,固不考虑〕。当时间到达t1时,吸附器的热端面的前锋还未抵达水份饱和的吸附区域,水的解吸是在冷状态下进展。在时间处于t1和t2之间时,热端面的前锋已经抵达水份饱和的吸附域,水份的解吸如今已是在热状态下进展了,并且解吸加剧。从再生开场起,吸附器出口的气流中,水份就是饱和的。当到达t2时,水份已被完全解吸,导入吸附器的过剩热量以“热峰〞的形式呈现出来(t2,t3,t4)。到t3时刻,冷却开场,进入吸附器的冷端面前锋随即在出口呈现出来。出吸附器的气流温度以类似于吸附器冷却时的入口温度的规律递减。并趋近于冷却温度Tref,当其与Tref的温差到达时,再生便告完成。虚线示意的是使用完全枯燥的吸附剂时吸附器出口的温度曲线。“典型〞故障阀门故障〔堵塞,泄漏等〕;升压和降压期间,由于压力调节开关动作失常导致循环中止;蒸汽加热器泄漏,导致再生气流含湿〔由水份分析控制〕;加热与冷却超时〔再生气量缺乏〕;再生温度太低〔再生气量太大〕;两台吸附器的压降不等,切换行期间引起进冷箱空气冷箱的压力波动,给装置调节带来困难;吸附剂破损现象,即由于受气流冲击使吸附剂颗粒破碎,形成粉尘〔降压,升压速度过快〕。
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