分子筛吸附原理

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1、--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：-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－脱除CO2”工艺。-.可修编

2、.--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

3、再生（见10章）才能够使其恢复原有的吸附性能。-.可修编.--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

4、器1净化升压冷却加热降压时间-.可修编.--升压冷却加热降压净化时间吸附器2即为：-吸附净化；-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1FORBOTTLE1阶段该阶段结束的条件备注-.可修编.--1并联阀门动作完成2空气切断阀门动作完成3降压低压联锁(PSL)的时间延续4吹除阀门动作完成调节流量5加热时间延续电或蒸汽加热安全的低温联锁(TSL)6冷却时间延续高温切断联锁控制(T

5、SH)7污氮切断阀门动作完成8升压低压差联锁(PDSL)的时间延续9待用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；-吸附器R02处于工作状态。-.可修编.--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-.可修编.--第三步吸附器R01：降压状态吸附器R0

6、2：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-.可修编.--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-.可修编.--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V

7、8：关闭步进条件：V6与V8关报警第八步吸附器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。-.可修编.--注：吸附器升压、降压时间缩短的可能性，应使气流在吸附器的穿行速度不超出允许围，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完成吸附剂的再生。调整安全的加热温度。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

8、,）。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：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）。-.可修编.--当时间