Saringan molekuler untuk pemisahan udara

Ketika industri memisahkan campuran gas yang dapat menyerap gas, operasi adsorpsi memiliki keuntungan yang signifikan. Saat ini, karena perkembangan teknologi adsorpsi dan munculnya adsorben baru, proses adsorpsi digunakan dalam unit pemisahan udara kriogenik dan udara adsorpsi ayunan tekanan atmosfer untuk menghasilkan oksigen dan menghasilkan Aplikasi peralatan nitrogen telah menjadi pilihan rutin. Dalam pemisahan udara kriogenik, penyerap saringan molekuler digunakan dalam sistem pemurnian udara, sehingga karbon dioksida di udara kurang dari 1 ppm, dan air kurang dari 5 ppm. Proses penggunaan saringan molekuler untuk menghasilkan oksigen dan nitrogen dari udara dengan adsorpsi ayunan tekanan pada suhu kamar juga menjadi alat pemisah udara lainnya.

Menurut ukuran unit pemisahan udara kriogenik, dapat dibagi menjadi penyerap aliran radial vertikal dan penyerap aliran radial horizontal.

1. Diagram skema penyerap ayakan molekul aliran radial horizontal:

Adsorben dari saringan molekuler horizontal dimuat melalui lubang got atas di kedua ujungnya, lapisan bawah adalah alumina untuk menghilangkan uap air dari udara, dan lapisan atas adalah saringan molekuler untuk menghilangkan karbon dioksida, asetilena dan hidrokarbon lainnya, dan bagian tengahnya adalah dipisahkan oleh partisi. Pipa saluran keluar udara saringan molekuler dilengkapi dengan distributor gas dan kartrid filter debu, dan pipa saluran masuk udara dilengkapi dengan penyekat gas yang terdistribusi secara merata.

     Keuntungan: teknologi matang, struktur sederhana dan desain proses, perawatan mudah.

     Kekurangan: luas lantai yang besar, hambatan kerja yang besar, laju aliran yang lambat, distribusi udara yang tidak merata, konsumsi energi yang tinggi.

2. Diagram skema penyerap ayakan molekul aliran radial vertikal:

        Penyerap vertikal terdiri dari kulit luar, kisi tiga lapis dan tabung pusat. Alumina yang diaktifkan dipasang di interlayer antara grid luar dan grid tengah, dan saringan molekuler dipasang di interlayer antara grid tengah dan grid dalam. , Berat semua alumina dan saringan molekuler ditopang oleh kisi tiga lapis yang digantung di kepala atas. Bagian atas silinder dilengkapi dengan tabung pengisian untuk mengisi alumina dan saringan molekuler.

        Ketika pembersih bekerja, udara masuk dari bawah, pertama melewati lapisan alumina untuk menghilangkan kelembaban di udara, kemudian melewati lapisan saringan molekuler untuk menghilangkan karbon dioksida, asetilena dan hidrokarbon lainnya, dan dibuang dari atas. wadah melalui filter.

        Ketika pemurni diregenerasi, nitrogen yang tercemar dari kotak dingin masuk dari atas wadah dan dikeluarkan dari bawah, berlawanan arah dengan arah adsorpsi. Silinder pusat tidak hanya berfungsi sebagai filter, tetapi struktur khusus di tengah dapat memastikan bahwa udara maju atau udara aliran balik yang diregenerasi memiliki kecepatan gas yang sama di setiap bagian, sehingga kecepatan adsorpsi dan kapasitas adsorpsi setiap bagian adsorpsi tempat tidur sepanjang arah aksial seragam. , Waktu saturasi adsorpsi adalah sama.

    Keuntungan: distribusi udara seragam, tapak kecil, hambatan kecil, laju aliran cepat, dan konsumsi energi rendah.

Kekurangan: struktur yang kompleks, desain proses yang rumit, biaya produksi yang tinggi, dan perawatan yang sulit.

Karena kinerja adsorpsi saringan molekuler 13X, dapat menjadi adsorpsi air dan karbon dioksida dalam waktu lama di udara, adsorpsinya termasuk dalam jenis pemisahan keseimbangan.

Saringan molekuler seri JLPM Jalon terutama digunakan untuk pengeringan kriogenik dari gas industri umum. Sistem pemurnian di unit pemisahan udara menghilangkan H2O dan CO2, serta gas alam dan desulfurisasi hidrokarbon lainnya (penghilangan H2S dan merkaptan) dan CO2.

Perlu disebutkan bahwa North Copper Co. LTD, Yuanqu Smelter merombak unit pemisahan udara menggunakan saringan molekuler efisiensi tinggi, proyek alumina teraktivasi menggunakan saringan molekuler pemisahan udara kriogenik generasi kelima Jianlong JLPM. Saringan molekuler peralatan diganti pada 12 April 2020, dan dioperasikan pada 26 April. Dari 5 Mei hingga 8 Mei setelah 72 jam operasi beban penuh, CO2 di outlet penyerap saringan molekul stabil pada 0.2-0.3ppm, yang memenuhi persyaratan pelanggan untuk CO2 1ppm. Siklus adsorpsi diperpanjang dari 4 jam menjadi 8 jam, sehingga jumlah regenerasi adsorber saringan molekuler berkurang dari 6 menjadi 3, yang tidak hanya memperpanjang masa pakai katup peralatan dan saringan molekuler, tetapi juga mengurangi beban daya, dan memiliki efek penghematan energi yang signifikan.

Saringan molekuler kinerja tinggi generasi kelima Jalon JLPM adalah saringan molekuler kristal-X yang cocok untuk perangkat pra-pemurnian udara. Ini tidak hanya dapat secara efisien menyerap CO2 dan uap air, tetapi juga memiliki karakteristik dinamis dan karakteristik fisik yang baik. Dalam kondisi proses standar, JLPM biasanya bekerja secara sinergis dengan alumina dan memiliki kapasitas adsorpsi yang sangat tinggi untuk uap air dan CO2 . Alih-alih saringan molekuler 13X, siklus adsorpsi dapat digandakan setelah pengisian yang dioptimalkan.

Jika tidak, JLPM saringan molekuler kinerja tinggi generasi kelima akan membawa banyak manfaat bagi perancang pemisahan udara dan operator pemisahan udara. Untuk desain unit separasi udara baru, penerapan JLPM dapat membuat area separasi udara lebih kecil, sehingga mengurangi investasi peralatan dan biaya operasional; untuk transformasi peralatan lama, penggantian saringan molekuler JLPM dapat mengurangi konsumsi energi dan memperpanjang masa pakai peralatan.