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      分子篩是什么

      一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。其化學通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分別為一價、二價陽離子如K+、Na+Ca2+、Ba2+等。它在結構上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴,不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開。根據SiO2Al2O3的分子比不同,得到不同孔徑的分子篩。其型號有:3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10Z(鈣Z型)、13Z(鈉Z型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。它的吸附能力高、選擇性強、耐高溫。廣泛用于有機化工和石油化工,也是煤氣脫水的優良吸附劑。在廢氣凈化上也日益受到重視。


      分子篩的作用

      吸附功能:分子篩對物質的吸附來源于物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內部有很強的極性和庫侖場,對極性分子(如水)和不飽和分子表現出強烈的吸附能力。

      篩分功能:分子篩的孔徑分布非常均一,只有分子直徑小于孔穴直徑的物質才可能進入分子篩的晶穴內部。

      通過吸附的優先順序和尺寸大小來區分不同物質的分子,所以被形象地稱為分子篩。

      分子篩吸濕能力極強,用于氣體的純化處理,保存時應避免直接暴露在空氣中。存放時間較長并已經吸濕的分子篩使用前應進行再生。分子篩忌油和液態水。使用時應盡量避免與油及液態水接觸。工業生產中干燥處理的氣體有,空氣,氫氣,氧氣,氮氣,氬氣等。


      分子篩壽命影響因素

      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,由于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,下面分別進行討論。

      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,但是這只適用于低濃度下。在生產裝置中,由于受總吸附容量的限制,設計吸附物濃度總是被限制在某一數值以下。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圍內,如果流速在層流范圍內,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,往往是由于分子篩的切換太快,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,造成微孔的空間減少,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失。

      幾年前,廣州石化總廠化肥廠的空分裝置,就由于壓縮機的缸體使用潤滑油潤滑,在生產過程中,潤滑油泄漏到壓縮空氣中,通過排油水裝置也未能排凈。結果,運行一段時間后,分子篩就被油污染,活性大大減低,吸附和再生間隔越來越短,

       

       

      最后只能全部更換。后來查明了原因,取消了用潤滑油對壓縮機缸體的潤滑,在以后的生產中,分子篩的吸附力一直保持較高。

      4)再生效果∶分子篩的再生越徹底,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汽加熱的。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。

       

       


      分子篩粉化原因分析

          (1)分子篩吸附器設計不合理,氣體分布器分布不均勻,出現少量偏流現象,造成部分分子篩通過的氣流量大,流速快,在吸附器內形成氣體旋流現象,部分分子篩相互摩擦而粉化,進而堵塞換熱通道。

      (2)吸附器出現故障,突然關閉或打開,大氣流、高壓力氣流沖擊分子篩,破壞吸附器床層,分子篩發生粉化。

      (3)分子篩升壓、降壓管線設計不合理或閥門設置不合理,升壓、降壓過快,氣流量大,使分子篩磨損而粉化

      (4)再生開始加熱時,如果氣壓過快,大氣流沖刷分子篩;由加熱步驟轉到吹冷步驟時,切換閥不能平穩啟、閉,再生氣流波動沖刷分子篩。

      (5)采用蒸汽加熱器加熱再生時,如果加熱器泄漏,部分水蒸氣進入吸附器,造成分子篩性能下降,粉化。

      (6)空冷塔進水,水分進入分子篩吸附器,泡分子篩,使分子篩性能下降,粉化。

      (7)分子篩加熱再生到吹冷再生時,如果切換不合理,再生氣流量突然增大或減小,對分子篩造成沖刷,使其嚴重粉化。

      (8)壓縮機組啟動時分子篩純化系統同時啟動,大氣流、高溫度造成分子篇負荷過大,使分子篩性能下降,粉化。

       

       

      建議:如若其他因素正常,在裝填分子篩時注意檢查篩網,保證篩網鋪放平整不破損;分子篩裝滿壓實,不要留有空隙,以防氣流沖擊發生摩擦粉化。

       


      分子篩和氧化鋁的作用和區別

      在空分中,我們通常用氧化鋁來主要吸水,分子篩來主要吸附 CO2(如有需要,也需要專門的分子篩來吸附 N2O)。氧化鋁對應分子篩主要的優劣勢是氧化鋁對水的吸附在高濃度水含量下容量很大,但是低水含量吸附大大下降,即沒辦法把水分脫除得很干凈;反之,分子篩在低水含量時吸附能力影響不大,但是高水含量時吸附容量沒有氧化鋁大


      分子篩裝填注意事項

      一,首先,分子篩床沒有大的間隙,應鋪裝鋼筋網片,不然未來會很不便;

      1.罐裝時需要挑選大晴天。還需要運載裝裁機,以避免油進到和殘渣進到。

      2.2個罐里的分子篩應勻稱。

      3.搞好監管,保證罐裝人員的防護設備損壞,以避免分泌物和殘渣進到。在其中只有許多被考慮到做為參照。

      分子篩填充的具體流程

      二,首先查驗工程圖紙,確定三氧化二鋁和分子篩的填充部位和填充量。如果是單面屏障,一般是三氧化二鋁和分子篩中間的挪動不銹鋼篩網。如果是兩層格珊,那么就更強了。我已經完成了(如今,大中型空氣分離的設計方案一般是多層的)。

      1.確定格珊的安裝品質以保證無縫拼接,并應保證格珊固定不動地腳螺栓不容易松脫。

      2.填充后,應將其鋪平而不用以填充。三氧化二鋁和分子篩的流通性十分強,而且沒有花銷。

      3.除排出孔外,盡量開啟全部孔,并安裝風機以控制氣體在儲水箱中流動性。人員需要穿深鞋,要穿襪子。當分子篩與汗水觸碰時,會散發出很多的發熱量。自始至終配戴防塵面罩,填充物中會發生很多塵土。儲存罐中有手動式實際操作,需要有些人監管檢修口。按時聯絡內部人員。

      填好安全性相關的事宜

      三,進到容器內部需要密閉空間進到許可證書。進到人員應接納密閉空間安全教育培訓。容器中人員的防塵面罩需要配戴防毒面罩,整套護目鏡,進到容器并穿上連身褲,皮靴和全身安全帶。

      1.需要應用O2計進到容器的內部,外界需要專業人員按時與內部職工開展溝通交流。進場時間不可大于30分鐘,每30分鐘一次,您需要離去容器并歇息10分鐘,隨后才可以進到。

      2.為了好地制止儲水箱忽然發生安全事故,需要將救生設備索掛在群體外邊并聯接到人員的安全帶插扣上,并可以應用高壓避雷器開展救治。

      3.不銹鋼桶中的真空值很有可能比較弱。開啟槍管膛線上的排氣管螺絲以去掉槍管膛線中的真空泵。

      4.在提高的過程中,應特別注意避免物件爆出和碰撞安全事故。

      5.禁止施工人員的手機上帶上鎖匙等鎖匙等小物件。進到以前,請拿出以上小物件,由特定人員將其放到電子柜中,隨后儲放在安全性的地區。充注口頂部周邊不可有臟物,以制止其在充注全過程中落入容器中。




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      內貿部 楊經理 18916053517

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