國內(nèi)知名冶煉企業(yè)CO處理現(xiàn)場
2022-12-09
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(zhì),在特定的生產(chǎn)裝置中,由子許多因素被設(shè)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)四個方面分別進(jìn)行討論。
1、吸附物濃度:從理論上講,當(dāng)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(chǎn)裝置中,由子受總吸附容量的限制,設(shè)計吸附物濃度總是被限制在某數(shù)值以下。而在具體的生產(chǎn)中,吸附物濃度會受各種因素影響,如天氣、設(shè)備、操作等,往往會造成吸附物濃度超標(biāo),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(shè)計和使用中,流速均被設(shè)計在湍流范國內(nèi),如果流速在層流范國內(nèi),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,流速高還會使分子篩顆粒間發(fā)生劇烈的相互碰撞,降低分子篩的機(jī)械強(qiáng)度,嚴(yán)重的會造成粉化。在生產(chǎn)中,較常出現(xiàn)分子篩由于流速高而損壞這一現(xiàn)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),它們的含量會因地理環(huán)境不同而不同,還受天氣、風(fēng)向和季節(jié)等影響。特別是在工廠林立的工業(yè)區(qū),空氣中雜質(zhì)的含量就更高,而且種類多。還有在生產(chǎn)過程中,由于工藝或機(jī)械的要求,會造成某些物質(zhì)泄漏到壓縮空氣中。這時當(dāng)雜質(zhì)被吸附在分子篩孔內(nèi)時,由于部分雜質(zhì)與分子篩的吸附力特別強(qiáng),即使再生也不易排除。在再生時,還有些雜質(zhì)受高溫作用而在微孔內(nèi)發(fā)生化學(xué)變化,產(chǎn)生的物質(zhì)吸附在微孔內(nèi),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(fù)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(chǎn)中,當(dāng)分餾塔工況發(fā)生變化時,可能導(dǎo)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,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(qiáng),而且有效吸附力與溫度的依賴關(guān)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(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(dāng)分子篩重新進(jìn)行吸附操作時,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(yù)防措施:
通過上述分子篩失活原因的分析,應(yīng)相應(yīng)制定些措施加以預(yù)防。
1、加強(qiáng)排水工作:吸附物濃度升高超標(biāo)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(fù)活性,在操作中應(yīng)加強(qiáng)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(jī)的各級冷卻濕度,把水汽形成水而排走。至于大氣中的碳?xì)浠衔锏暮烤筒皇侨四芸刂频摹?/p>
2、正確切換分子篩:分子篩的切換是導(dǎo)致分子篩機(jī)械強(qiáng)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(jìn)行減壓和探傷,確保設(shè)備完好,杜絕泄漏。
4、加強(qiáng)空氣過濾:雜質(zhì)是導(dǎo)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(zhì)的污染,一方面可以取消用油對壓縮機(jī)缸體的潤滑。另一方面,要加強(qiáng)空氣壓縮機(jī)入口附近的大氣管理,保持空氣清潔度,同時在空氣進(jìn)入壓縮機(jī)前應(yīng)安裝足夠的過濾設(shè)備,并對其進(jìn)行定期清洗。
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