分子筛工作原理

分子筛工作原理

低温精馏法分离空气装置中，在空气在进入精馏塔之前必须将原料空分中的水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等物质进行清除，不然低温环境下水分、二氧化碳会结冰依附在热交换器、精馏塔之中，使设备工作效率降，阻力升高；液氧中甲烷溶解度大，不易析出，其它成份会在液氧中析出，在精馏塔中集聚，危及装置的运行。为避免低温设备堵塞、爆炸，保证装置的长期安全、可靠运行。所以说，在空气进入低温冷箱前对空分进行纯化处理，分子筛便是其中的关键装置。

分子筛是气-固相吸附剂的一种，分子筛经加热失去结晶水，晶体内形成许多孔穴，其孔径大小与被吸附气体分子直径相近，且非常均匀。它能把小于孔径的分子吸进孔隙中，把大于孔径的分子挡在孔隙外。因此，它可以根据分子的大小，把各种组分分离，“分子筛”亦由此得名，分子筛由两台吸附器、加热设备、仪电控阀门管道组成，两台吸附器一台吸附，一台再生，相互切换使用。吸附器吸附时间通常为四小时，控制吸附器二氧化碳小于1PPM，由于吸附阶段空气压力高，再生阶段要求压力低，因此分子筛再生时间由降压、加热、冷吹、升压四阶段组成，再生加热是为了脱除吸附剂中的杂质，达到吸附剂循环使用的目的。

经空气冷却塔冷却后的空气进入吸附器，水分、乙炔、二氧化碳都是级性分子，对他们有极强的亲和力，分子筛可以迅速的吸收，同时分子筛的共吸附性能使它可以在吸收空分中的水分的同时还可以吸附其它物质。分子筛的吸附过程中，出吸附剂床层的空气中很快出现甲烷、乙烷，接着是乙烯、丙烷、二氧化碳，以后依次出现乙炔、丙烯、丁烷、乙烯