空分纯化系统

纯化系统

1、纯化系统吸附器的认识

13X分子筛宏观图

13X分子筛微观图

吸附功能：分子筛对物质的吸附来源于物理吸附（范德华力），其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场，对极性分子（如水）和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。

筛分功能：分子筛的孔径分布非常均一，只有分子直径小于孔穴直径的物质才可能进入分子筛的晶穴内部。

通过吸附的优先顺序和尺寸大小来区分不同物质的分子，所以被形象的称为“分子筛”。

吸附强弱：水>乙炔>二氧化碳

1.1工作过程

纯化系统由两台分子筛、两台蒸汽加热器和闪蒸槽组成。出空冷塔的空气进入切换使用的分子筛吸附器，用以吸附空气中的水、二氧化碳及碳氢化合物。分子筛吸附器的结构形式为卧式，内装氧化铝及13X 分子筛，空气先通过氧化铝吸附层，主要用以吸附水。然后通过分子筛，进一步吸附二氧化碳等其他杂质。两台分子筛吸附器一台吸附，另一台再生。利用加热脱附原理，在加热阶段，来自冷箱的污氮气在蒸汽加热器中被加热后作为再生气体，完成再生。蒸汽被冷凝后排至闪蒸槽内，闪蒸槽顶部连至低压蒸汽管线，冷凝液在闪蒸槽底部被输送至气化。

1.2工作原理

空气纯化是利用沸石分子筛的选择吸附特性，按照变温变压（TSA 、PSA ）吸附原理，即低温高压有利于吸附，高温低压有利于再生,吸附空气中水蒸气，乙炔、二氧化碳等有害成分。分子筛纯化系统由两只内装吸附剂（13X 和32l O A ）的两只吸附器以及切换阀门管道系统构成。来自预冷系统的含湿饱和空气首先自下而上流经其中一只吸附器，在加压条件下空气中的水分、乙炔、二氧化碳等被分子筛吸附，由于分子筛的用量一定，因此在一定时间内，分子筛的吸附容量将达到饱和，即吸附床层穿透，分子筛无继续吸附。能力。此时，通过手动或自动切换阀门的开关顺序，空气转而进入另

一只吸附器继续吸附，原先吸附饱和的吸附器，首先向大气泄压至常压再引入被加热到180℃左右的空气或污氮气以与吸附工况相反的气体流向对吸附器床层加热。原先被吸附分子筛吸附剂颗粒内部的吸附质由于温度升高而解吸出来，在热流气体的推动下被解吸出来的水蒸气、乙炔、二氧化碳等被赶出吸附床外。由于此时吸附剂床层的温度很高，不适合下个循环周期吸附，因此在完成加热时间后，须引入未经加热的空气或污氮气体对吸附床层进行冷吹，使吸附剂床层的温度降低到接近吸附时的温度。至此，吸附器的再生工况完成，准备下次吸附。两只吸附器就是如此交替轮流吸附和再生工况，从而实现空气的连续净化。

2.蒸汽加热器

蒸汽加热器为双管板式换热器