分子筛吸附原理.pptx
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7
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
8
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
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CO2），另一台处于再生状态。 吸附阶段
由于氧化铝吸附CO2的效果很差，故它主要用于吸附H2O，而位于 其后的分子筛则处理 干燥后含有 CO2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CO2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。
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CO2的解吸不重 要，固不考虑）。
当时间达到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 冷状态下进行。
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。
1
带有吸附床的净化工艺
也叫空气净化的“干燥－脱除CO2”工艺。
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。）
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。
调整安全的加热温度。
9
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 下图 ：
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
6
第三步 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
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。引力的大小取决 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：
V8：关闭 步进条件： V6与V8 关
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
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
去。
升压
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，将热端时
间 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
吸附器2
即为 ：
吸附净化 ；
3
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，水份的解吸现在 已是在热状态下进行了，并且解吸加剧。
从再生开始起，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，冷却开始，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 温差达到时，再生便告完 成。
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 1 FOR BOTTLE 1
阶段 1 并联 2 空气切断 3 降压 4 吹除 5 加热
该阶段结束的条件 阀门动作完成 阀门动作完成 低压联锁(PSL)的时间延续 阀门动作完成 时间延续
备注
调节流量 电或蒸汽加热安全的低温联 锁(TSL)
6 冷却 7 污氮切断 8 升压 9 待用
时间延续
高温切断联锁控制(TSH)
阀门动作完成
ຫໍສະໝຸດ Baidu
低压差联锁(PDSL)的时间延续
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 ；
4
吸附器R02处于工作状态。
5
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：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
10
线。
虚线示意的是使用完全干燥的吸附剂时吸附器出口的温度曲
“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） ；
下图显示了吸附质在临近穿透的时刻（在吸附阶段结束），CO2 与H2O在两种吸附床层 中及给定时间内的含量分布图。
2
降压
冷却
净化 加热
升压 时间
吸附器必须在吸附降质压 的前锋抵达吸附出冷口却之前进行再生（即在穿透 之 前）。
净化
再生阶段:
加热
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
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
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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
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CO2），另一台处于再生状态。 吸附阶段
由于氧化铝吸附CO2的效果很差，故它主要用于吸附H2O，而位于 其后的分子筛则处理 干燥后含有 CO2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CO2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。
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CO2的解吸不重 要，固不考虑）。
当时间达到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 冷状态下进行。
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。
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带有吸附床的净化工艺
也叫空气净化的“干燥－脱除CO2”工艺。
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。）
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。
调整安全的加热温度。
9
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 下图 ：
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
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第三步 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
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。引力的大小取决 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：
V8：关闭 步进条件： V6与V8 关
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
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
去。
升压
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，将热端时
间 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
吸附器2
即为 ：
吸附净化 ；
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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，水份的解吸现在 已是在热状态下进行了，并且解吸加剧。
从再生开始起，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，冷却开始，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 温差达到时，再生便告完 成。
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 1 FOR BOTTLE 1
阶段 1 并联 2 空气切断 3 降压 4 吹除 5 加热
该阶段结束的条件 阀门动作完成 阀门动作完成 低压联锁(PSL)的时间延续 阀门动作完成 时间延续
备注
调节流量 电或蒸汽加热安全的低温联 锁(TSL)
6 冷却 7 污氮切断 8 升压 9 待用
时间延续
高温切断联锁控制(TSH)
阀门动作完成
ຫໍສະໝຸດ Baidu
低压差联锁(PDSL)的时间延续
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 ；
4
吸附器R02处于工作状态。
5
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：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
10
线。
虚线示意的是使用完全干燥的吸附剂时吸附器出口的温度曲
“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） ；
下图显示了吸附质在临近穿透的时刻（在吸附阶段结束），CO2 与H2O在两种吸附床层 中及给定时间内的含量分布图。
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降压
冷却
净化 加热
升压 时间
吸附器必须在吸附降质压 的前锋抵达吸附出冷口却之前进行再生（即在穿透 之 前）。
净化
再生阶段:
加热
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