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）固定在固体表面（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表面，吸附质的分子受到吸附剂表面引力的作用，从而固定在上面。弓I力的大小取决于：

-吸附剂表面的构造（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：

-如果增加压力。吸附能力增加；

-降低温度，吸附能力增加。

因此，在吸附时，要使压力升到最高，温度降到最低。解吸时, 则要使压力降到最低，温度升到最高。

带有吸附床的净化工艺

也叫空气净化的“干燥一脱除CO”工艺

U

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行降温。（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H2O 与CO）,另一台处于再生状态。

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H20,而位于其后的分子筛则处理干燥后含有CQ的空气。

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的能力。如果有意外情况发生使

水份带入了分子筛，惟有高温特殊再生（见10章）才能够使其恢复原有的吸附

性能。

下图显示了吸附质在临近穿透的时刻（在吸附阶段结束），CO 与H2O在两种吸附床层中及给定时间内的含量分布图。

吸附器必须在吸附质的前锋抵达吸附出口之前进行再生（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）。用加热的干燥气体，解吸并带走所吸附的吸附质。然后，用未加热的干燥气体，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

-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F表列出了大型装置的各个阶段，并附有步进条件。

吸附器1 FOR BOTTLE 1

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。

吸附器R01:处于吸附状态 吸附器R02:并联状态 阀门动作： V1，V3 :打开 V2，V4 :打开 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关闭反馈

COS 歸

-----------

勺电躍•驴用

迅瞬墟x- J

囲.却一“沁

吸附器R01 :降压状态 吸附器R02:吸附状态 阀门动作：

V10 :打开 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 :打开

V8:打开 步进条件： V6和V8开

滴住务X-10

FI ；；L-J

rm

厂

1

P^L-3

p 2

加 挥怨-須釧 —卅住劉粘

匸—： --------------- ----------------- 屮

—f — ----- ——5 F ——

VI?

•■眞

FKl-J

IK'L-：.

R£4

一

EV J

pa-?

u ------------------------ ------------------------- ------------------------------------------

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： 加热计时结束 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： 冷却计时结束

无TSH 报警 报警：检查降温时间

------------ U.第五步

FI ；；L-J

Fid

Ef>J

厂

1

P^L-3

p 2

鷄1

i

宀'-IJ !

PDSl^J

[JL-J

FI —

肥1-2

M

1_

-*-t 1

「

邙蠢屡E-帥I 凤

T ，—耀—氏1

VID

1

住

7

"1

U

匸

；

1

第八步

吸附器R01：升压状态

吸附器R02：吸附状态 阀门动作：

V11 :打开 步进条件： PDSL - 1:无压差 报警

U -------- —

整碍/-JC-

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。

FKi-i

FOJ --

C- EOS

F^L-1

碗苯■■■-1

-

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

PUcL-J FI ・d

R£l

叫」

血-2

F …… j 丹—

11