Tamis moléculaire pour la séparation de l'air

Lors de la séparation industrielle de mélanges gazeux capables d'absorber du gaz, l'opération d'adsorption présente des avantages significatifs. À l'heure actuelle, en raison du développement de la technologie d'adsorption et de l'émergence de nouveaux adsorbants, le processus d'adsorption est utilisé dans les unités de séparation d'air cryogénique et l'air d'adsorption à pression atmosphérique pour produire de l'oxygène et produire L'application d'équipements d'azote est devenue un choix de routine. Dans la séparation cryogénique de l'air, les adsorbeurs à tamis moléculaire sont utilisés dans les systèmes de purification de l'air, de sorte que le dioxyde de carbone dans l'air est inférieur à 1 ppm et l'eau à moins de 5 ppm. Le processus d'utilisation d'un tamis moléculaire pour produire de l'oxygène et de l'azote à partir de l'air par adsorption modulée en pression à température ambiante est également devenu un autre dispositif de séparation de l'air.

Selon la taille de l'unité de séparation d'air cryogénique, elle peut être divisée en adsorbeur à flux radial vertical et adsorbeur à flux radial horizontal.

1. Schéma de principe de l'adsorbeur à tamis moléculaire à flux radial horizontal :

L'adsorbant du tamis moléculaire horizontal est chargé à travers les trous d'homme supérieurs aux deux extrémités, la couche inférieure est de l'alumine pour éliminer l'humidité de l'air, et la couche supérieure est un tamis moléculaire pour éliminer le dioxyde de carbone, l'acétylène et d'autres hydrocarbures, et le milieu est séparés par une cloison. Le tuyau de sortie d'air du tamis moléculaire est équipé d'un distributeur de gaz et d'une cartouche de filtre à poussière, et le tuyau d'entrée d'air est équipé d'un déflecteur de gaz uniformément réparti.

     Avantages : technologie mature, conception simple de la structure et du processus, maintenance facile.

     Inconvénients : grande surface au sol, grande résistance de travail, débit lent, répartition inégale de l'air, forte consommation d'énergie.

2. Schéma de principe de l'adsorbeur à tamis moléculaire à flux radial vertical :

        L'adsorbeur vertical est composé d'une coque extérieure, d'une grille à trois couches et d'un tube central. L'alumine activée est installée dans la couche intermédiaire entre la grille extérieure et la grille médiane, et le tamis moléculaire est installé dans la couche intermédiaire entre la grille médiane et la grille intérieure. , Le poids de l'ensemble en alumine et tamis moléculaires est supporté par une grille à trois couches suspendue sur la tête supérieure. La partie supérieure du cylindre est équipée d'un tube de chargement pour le remplissage d'alumine et de tamis moléculaires.

        Lorsque le purificateur fonctionne, l'air entre par le bas, traverse d'abord la couche d'alumine pour éliminer l'humidité de l'air, puis traverse la couche de tamis moléculaire pour éliminer le dioxyde de carbone, l'acétylène et d'autres hydrocarbures, et est évacué par le haut du récipient à travers le filtre.

        Lorsque l'épurateur est régénéré, l'azote pollué de la boîte froide entre par le haut du conteneur et est évacué par le bas, dans le sens inverse de celui de l'adsorption. Le cylindre central fonctionne non seulement comme un filtre, mais la structure spéciale au centre peut garantir que l'air avant ou l'air de reflux régénéré a la même vitesse de gaz dans chaque section, de sorte que la vitesse d'adsorption et la capacité d'adsorption de chaque partie de l'adsorption lit le long de la direction axiale sont uniformes. , Le temps de saturation d'adsorption est le même.

    Avantages : distribution d'air uniforme, faible encombrement, faible résistance, débit rapide et faible consommation d'énergie.

Inconvénients : structure complexe, conception de processus compliquée, coût de fabrication élevé et maintenance difficile.

En raison des performances d'adsorption du tamis moléculaire 13X, il peut y avoir une longue période d'adsorption d'eau et de dioxyde de carbone dans l'air, son adsorption appartient au type de séparation d'équilibre.

Les tamis moléculaires de la série JLPM de Jalon sont principalement utilisés pour le séchage cryogénique des gaz industriels généraux. Le système de purification dans l'unité de séparation d'air élimine le H2O et le CO2, ainsi que la désulfuration du gaz naturel et d'autres hydrocarbures (élimination du H2S et des mercaptans) et le CO2.

Il convient de mentionner que North Copper Co. LTD, unité de séparation d'air de révision de la fonderie Yuanqu utilisant un tamis moléculaire à haute efficacité, les projets d'alumine activée utilisent le tamis moléculaire de séparation d'air cryogénique Jianlong JLPM de cinquième génération. Le tamis moléculaire de l'équipement a été remplacé le 12 avril 2020 et il a été mis en service le 26 avril. Du 5 mai au 8 mai après 72 heures de fonctionnement à pleine charge, le CO2 à la sortie de l'adsorbeur à tamis moléculaire est stable à 0.2-0.3 ppm, ce qui répond aux exigences du client pour le CO2 ≤ 1 ppm. Le cycle d'adsorption est prolongé de 4 heures à 8 heures, de sorte que le nombre de régénérations de l'adsorbeur à tamis moléculaire est réduit de 6 à 3, ce qui non seulement prolonge la durée de vie des vannes d'équipement et du tamis moléculaire, mais réduit également la charge de puissance, et a un effet d'économie d'énergie important.

Le tamis moléculaire haute performance Jalon de cinquième génération JLPM est un tamis moléculaire à cristaux X adapté aux dispositifs de pré-purification de l'air. Il peut non seulement adsorber efficacement le CO2 et la vapeur d'eau, mais possède également de bonnes caractéristiques dynamiques et physiques. Dans des conditions de processus standard, le JLPM fonctionne généralement en synergie avec l'alumine et a une capacité d'adsorption très élevée pour la vapeur d'eau et le CO2. Au lieu d'un tamis moléculaire 13X, le cycle d'adsorption peut être doublé après un remplissage optimisé.

Sinon, le tamis moléculaire hautes performances de cinquième génération JLPM apportera de multiples avantages aux concepteurs de séparation d'air et aux opérateurs de séparation d'air. Pour la conception de nouvelles unités de séparation d'air, l'application de JLPM peut réduire la zone de séparation d'air, réduisant ainsi l'investissement en équipement et les coûts d'exploitation ; pour la transformation d'équipements anciens, le remplacement du tamis moléculaire JLPM permet de réduire la consommation d'énergie et de prolonger la durée de vie des équipements.