分子篩干燥原理及再生要點
萍鄉(xiāng)市新銳化工科技有限公司生產的分子篩干燥有以下原理及再生要點:
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。這時因為它對水有極強的吸附能力,即使在很低的分壓或深度下,仍有相當高的吸附容量,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力學積極條件下,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,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25℃后吸水能力迅速下降,在150℃完全喪失吸水性能;特別在實際工業(yè)操作中往往含有少量殘留水,有時僅僅2%殘留水分就會使硅膠和活性氧化鋁完全失去吸附能力,而對分子篩影響較小。
因為水合的分子篩在活化時迅速脫水,活化后的晶體又可以可逆地吸水,所以分子篩最早的應用是作為干燥劑。分子篩吸吸附小于它的孔徑的分子,通過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,這就免除了化學加工中的共吸附問題。由于沒有這種共吸附作用(包括對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,具有如下幾點優(yōu)勢:
1)用分子篩可大大節(jié)省設備費用。分子篩的吸附能力很高,對于一定的物質循環(huán)時間,所需吸附劑的數量少,因而可用較小的容器;對于相同的處理量,流出物的含水量低,不會造成凍結,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的吸附能力,因而可以在絕熱條件下有效地操作,采用最簡單、最便宜的吸附器裝置(里面不需要冷卻蛇形管),同時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)省了操作費用,體系本身就提供了良好的設備保護和流水線作業(yè),裝置不會腐蝕,不會凍結。同時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,所需消耗的燃料較少,即脫附再生更為經濟。
二、分子篩再生
在分子篩的干燥應用中,一般采用加熱再生法。這是因為水和分子篩強烈地相互作用,用其它方法很難將吸附水完全地解析出來。加熱解析過程包括加熱、沖洗和冷卻三個步驟。顯然加熱溫度越高,脫附再生越完全。但是,分子篩頻繁地經受高溫處理,吸附效力會大大降低,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嚴重破壞分子篩的結構,因而在加熱的同時,必須用氮氣、空氣、產物氣體或其他合適的氣體沖洗分子篩床層。沖洗氣體應力求不含水分。沖洗氣體含水量的多少直接影響再生效果。例如用露點4 ℃的沖洗氣400℃再生,同露點-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行吸附操作。用冷卻氣體沖洗床層時,所用的氣體也應力求不含水分,冷提氣體的流向和吸附循環(huán)的方向相同。
當分子篩用于液體干燥,在再生時必須首先驅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會發(fā)生反應或碳化,以致嚴重影響吸附循環(huán)的效能和操作壽命。在嚴格再生的條件下,經2000次再生后,分子篩吸附容量僅下降30%左右。
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