分子篩干燥原理及再生要點(diǎn)
萍鄉(xiāng)市新銳化工科技有限公司生產(chǎn)的分子篩干燥有以下原理及再生要點(diǎn):
一、分子篩干燥
吸附干燥可以以其他的工業(yè)方法獲得更高的干燥效果,但不是所有吸附劑都能獲得深度干燥,其中分子篩的干燥效果最佳。這時(shí)因?yàn)樗鼘?duì)水有極強(qiáng)的吸附能力,即使在很低的分壓或深度下,仍有相當(dāng)高的吸附容量,因而不論用到什么地方,都可以獲得所需的干燥深度。在十分寬廣的操作范圍和動(dòng)力學(xué)積極條件下,它都有很高的干燥效率-吸附容量高、吸附速度快、熱穩(wěn)定性能好、操作循環(huán)穩(wěn)定,與液體接觸不碎裂等。例如在100℃時(shí),分子篩仍有15%重量百分比的吸水量,耐硅膠和活性氧化鋁在超過(guò)25℃后吸水能力迅速下降,在150℃完全喪失吸水性能;特別在實(shí)際工業(yè)操作中往往含有少量殘留水,有時(shí)僅僅2%殘留水分就會(huì)使硅膠和活性氧化鋁完全失去吸附能力,而對(duì)分子篩影響較小。
因?yàn)樗系姆肿雍Y在活化時(shí)迅速脫水,活化后的晶體又可以可逆地吸水,所以分子篩最早的應(yīng)用是作為干燥劑。分子篩吸吸附小于它的孔徑的分子,通過(guò)選用合適的分子篩類型,除水以外的所有流體成分都可以不被吸附,這就免除了化學(xué)加工中的共吸附問(wèn)題。由于沒(méi)有這種共吸附作用(包括對(duì)極性和不飽和化合物的共吸附),更加提高了吸水能力。因此分子篩廣泛用作各種氣體和液體的干燥劑。一般分子篩干燥后的流體只含有1~10PPm的水分。在工業(yè)上用作干燥劑的是3A、4A、5A、和13X型分子篩。
分子篩干燥與活性氧化鋁和硅膠相比,具有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
1)用分子篩可大大節(jié)省設(shè)備費(fèi)用。分子篩的吸附能力很高,對(duì)于一定的物質(zhì)循環(huán)時(shí)間,所需吸附劑的數(shù)量少,因而可用較小的容器;對(duì)于相同的處理量,流出物的含水量低,不會(huì)造成凍結(jié),從而減少了用其他吸附劑所必須的冷凍裝置。
2)分子篩在較高溫度下仍有很強(qiáng)的吸附能力,因而可以在絕熱條件下有效地操作,采用最簡(jiǎn)單、最便宜的吸附器裝置(里面不需要冷卻蛇形管),同時(shí)再生后不要等到完全冷卻,即可切換為吸附作業(yè)。由于降低了操作循環(huán)時(shí)間,這樣在較小的裝置上,就可獲得較高的處理量。
3)分子篩干燥還大大節(jié)省了操作費(fèi)用,體系本身就提供了良好的設(shè)備保護(hù)和流水線作業(yè),裝置不會(huì)腐蝕,不會(huì)凍結(jié)。同時(shí)由于分子篩吸水量高,較少的用量和較小的容器也意味著在加熱去除一定量的吸附水時(shí),所需消耗的燃料較少,即脫附再生更為經(jīng)濟(jì)。
二、分子篩再生
在分子篩的干燥應(yīng)用中,一般采用加熱再生法。這是因?yàn)樗头肿雍Y強(qiáng)烈地相互作用,用其它方法很難將吸附水完全地解析出來(lái)。加熱解析過(guò)程包括加熱、沖洗和冷卻三個(gè)步驟。顯然加熱溫度越高,脫附再生越完全。但是,分子篩頻繁地經(jīng)受高溫處理,吸附效力會(huì)大大降低,因而一般加熱解析溫度在180~350℃之間。
由于在高溫下高濃度的水蒸汽會(huì)嚴(yán)重破壞分子篩的結(jié)構(gòu),因而在加熱的同時(shí),必須用氮?dú)?、空氣、產(chǎn)物氣體或其他合適的氣體沖洗分子篩床層。沖洗氣體應(yīng)力求不含水分。沖洗氣體含水量的多少直接影響再生效果。例如用露點(diǎn)4 ℃的沖洗氣400℃再生,同露點(diǎn)-30℃的沖洗氣200℃再生效果基本相同。
再生后的分子篩床層必須冷卻后才能進(jìn)行吸附操作。用冷卻氣體沖洗床層時(shí),所用的氣體也應(yīng)力求不含水分,冷提氣體的流向和吸附循環(huán)的方向相同。
當(dāng)分子篩用于液體干燥,在再生時(shí)必須首先驅(qū)出吸附劑床層的液體,不能有任何死角,否則殘留液體在加熱再生時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)或碳化,以致嚴(yán)重影響吸附循環(huán)的效能和操作壽命。在嚴(yán)格再生的條件下,經(jīng)2000次再生后,分子篩吸附容量?jī)H下降30%左右。
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