分子筛吸附原理

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“干燥一脱除 CQCQ”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“ X10X10表示

2、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 H H2O O 与 COCO）,另一台处于再生状态。吸附阶段由于氧化铝吸附 COCO 的效果很差，故它主要用于吸附 H H2O,O,而位于其后的分子筛则处理 干燥后含有 CQCQ 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 COCO 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 1010 章）才能够使其恢复原有的吸附性能。下图显示了吸附质在临近穿透的时刻（在吸附阶段结束），COCO 与 HCHC

3、 在两种吸附床层 中及给定时间内的含量分布图。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。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 1 1 FORFOR BOTTLEBOTTLE 1 1阶段该阶段结束的条件备注1 1并联阀门动作完

4、成2 2空气切断阀门动作完成3 3降压低压联锁(PSL)(PSL)的时间延续4 4吹除阀门动作完成调节流量5 5加热时间延续电或蒸汽加热安全的低温联锁(TSL)(TSL)6 6冷却时间延续高温切断联锁控制(TSH)(TSH)7 7污氮切断阀门动作完成8 8升压低压差联锁(PDSL(PDSL) )的时间延续9 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 R01R01 处于再生状态吸附器 R02R02 处于工作状态。= =：第一步匚:-F F? ?-i 1.1-飞-GjV51i_ :卫丄_1FIFI机I IFKl-?FKl-?. . . j j F Frr- E；FT-iFT

5、-ir；：d-?I 1-VJOVJO官麓规畚 V-lv4n:SL-1F仇上EviEvib-_P P；?L-?L- J Jb 一亠F 汎-21J?吸附器 R01:R01:处于吸附状态吸附器 R02:R02:并联状态阀门动作:V1V1, V3:V3:打开第二步吸附器 R01R01 : :切断状态吸附器 R02:R02:吸附状态阀门动作:穽蚀鞏#刃易:乙 0 03 3 黯朗施 LOdigLOdig 乎 M M 蚩mWlUM:乙 0 03 3 黯朗施403403 黯朗施乎三蚩&:1 11C-T：ldI I -IS-IJ-IS-IJ0 00 01 10 0 0 0 E Ej ri.in事M帝冠命

6、lrEC 日 :c 卞 Ck总 I ;i QIr诵注|_9 A厂、一J-丿沐曲:SW4-耶當罢c:-x专诧盘SI -區灣黨 芒：g1冷常驾 质7 1初:1:1C-T：ldifI I -TI.J-TI.J回.1 0 01 0 0 r乎猪蚩n-L !-料執曲碎沽讪心-唤;鞏#请皿mWlUMZ03Z03 黯朗施103103 黯朗施Cf.创C応CkJ I闘r7ECHL.L.1 1 11 r JVEJ!T-.2= = . ./ / u撰净逐冬X-ICX-IC第七步PDSL 2V9、V7il=i-1 1 H H-P P、V1JV1J J J 1*11*1 HIHI, , .1.1 ，/ /諮對懺U U ”

7、联鱗X-1VX-1V吸附器 R01:R01:吸附器 R02R02阀门动作:第八步吸附器 R01:R01:吸附器 R02R02阀门动作:切断状态吸附状态升压状态吸附状态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。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（峰值调节 P P DSDS 和 PSPS 倒 20k20k PaPa。在再生期间，

8、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CQCQ的解吸不重要，固不考虑）。当时间达到 t1t1 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。在时间处于 t1t1 和 t2t2 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 t2t2 时，水份已被完全解吸，导入吸附器的过剩热量以“热峰”的形t2,t2, t3,t3, t4.t4.）。式呈现出来(t2,(t2, t3,t3,。到 t3t3 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 TrefTref，当其与 TrefTref 的 温差达到时，再生便告完成。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线。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