Rây phân tử để tách không khí

Khi phân tách công nghiệp các hỗn hợp khí có thể hấp thụ khí, hoạt động hấp phụ có những ưu điểm đáng kể. Hiện nay, do sự phát triển của công nghệ hấp phụ và sự xuất hiện của các chất hấp phụ mới, quá trình hấp phụ được sử dụng trong các bộ tách khí đông lạnh và không khí hấp phụ xoay áp suất khí quyển để tạo ra oxy và sản xuất thiết bị nitơ đã trở thành một lựa chọn thường xuyên. Trong quá trình tách không khí bằng đông lạnh, chất hấp phụ rây phân tử được sử dụng trong hệ thống lọc không khí, sao cho carbon dioxide trong không khí nhỏ hơn 1 ppm và trong nước nhỏ hơn 5 ppm. Quá trình sử dụng sàng phân tử để sản xuất oxy và nitơ từ không khí bằng hấp phụ xoay áp ở nhiệt độ phòng cũng đã trở thành một thiết bị tách không khí khác.

Theo kích thước của bộ phận tách khí đông lạnh, nó có thể được chia thành bộ hấp phụ dòng hướng tâm dọc và bộ hấp phụ dòng hướng tâm ngang.

1. Sơ đồ của thiết bị hấp phụ rây phân tử dòng xuyên tâm nằm ngang:

Chất hấp phụ của sàng phân tử nằm ngang được nạp qua các lỗ trên ở cả hai đầu, lớp dưới là alumin để loại bỏ hơi ẩm từ không khí, và lớp trên là sàng phân tử để loại bỏ carbon dioxide, axetylen và các hydrocacbon khác, và ở giữa là ngăn cách bởi một vách ngăn. Đường ống thoát khí dạng sàng phân tử được trang bị bộ phân phối khí và hộp mực lọc bụi, và đường ống dẫn khí vào được trang bị vách ngăn phân phối khí đồng đều.

     Ưu điểm: công nghệ hoàn thiện, cấu trúc và quy trình thiết kế đơn giản, bảo trì dễ dàng.

     Nhược điểm: diện tích sàn lớn, lực cản làm việc lớn, tốc độ dòng chảy chậm, phân phối khí không đều, tiêu tốn nhiều năng lượng.

2. Sơ đồ của thiết bị hấp phụ rây phân tử dòng xuyên tâm thẳng đứng:

        Chất hấp phụ thẳng đứng được cấu tạo bởi một lớp vỏ bên ngoài, lưới ba lớp và một ống trung tâm. Alumin đã hoạt hóa được lắp đặt trong lớp xen giữa lưới ngoài và lưới giữa, và sàng phân tử được lắp vào lớp xen giữa lưới giữa và lưới trong. , Trọng lượng của tất cả alumin và sàng phân tử được hỗ trợ bởi một lưới ba lớp được treo ở đầu trên. Phần trên của xi lanh được trang bị một ống nạp để làm đầy alumin và sàng phân tử.

        Khi máy lọc hoạt động, không khí đi vào từ phía dưới, đầu tiên đi qua lớp nhôm để loại bỏ độ ẩm trong không khí, sau đó đi qua lớp sàng phân tử để loại bỏ carbon dioxide, acetylene và các hydrocacbon khác, và được thải ra từ phía trên. của thùng chứa qua bộ lọc.

        Khi thiết bị lọc được tái sinh, nitơ ô nhiễm từ hộp lạnh đi vào từ phía trên của thùng chứa và được thải ra từ phía dưới, theo hướng ngược lại với hướng của quá trình hấp phụ. Xylanh trung tâm không chỉ có chức năng như một bộ lọc, mà cấu trúc đặc biệt ở tâm có thể đảm bảo rằng không khí chuyển tiếp hoặc không khí hồi lưu tái sinh có vận tốc khí như nhau trong mỗi phần, do đó tốc độ hấp phụ và khả năng hấp phụ của từng phần hấp phụ. giường dọc theo hướng trục là đều. , Thời gian bão hòa hấp phụ là như nhau.

    Ưu điểm: phân phối không khí đồng đều, diện tích nhỏ, lực cản nhỏ, tốc độ dòng chảy nhanh và tiêu thụ năng lượng thấp.

Nhược điểm: cấu trúc phức tạp, thiết kế quy trình phức tạp, chi phí chế tạo cao và khó bảo trì.

Do hiệu suất hấp phụ của rây phân tử 13X, có thể hấp phụ nước và khí cacbonic trong không khí trong một thời gian dài, nên sự hấp phụ của nó thuộc loại phân tách cân bằng.

Sàng phân tử dòng JLPM của Jalon chủ yếu được sử dụng để sấy lạnh các loại khí công nghiệp nói chung. Hệ thống lọc trong bộ phận tách không khí loại bỏ H2O và CO2, cũng như khí tự nhiên và quá trình khử lưu huỳnh hydrocacbon khác (loại bỏ H2S và mercaptan) và CO2.

Điều đáng nói là North Copper Co. LTD, Yuanqu Smelter đại tu đơn vị tách khí sử dụng sàng phân tử hiệu suất cao, các dự án alumin hoạt hóa sử dụng sàng phân tử tách khí đông lạnh thế hệ thứ năm Jianlong JLPM. Thiết bị sàng phân tử được thay thế vào ngày 12 tháng 2020 năm 26 và nó được đưa vào hoạt động vào ngày 5 tháng 8. Từ ngày 72 tháng 2 đến ngày 0.2 tháng 0.3 sau 2 giờ hoạt động đầy tải, CO1 tại đầu ra của chất hấp phụ rây phân tử ổn định ở mức 4-8ppm, đáp ứng yêu cầu của khách hàng về CO6 ≤3ppm. Chu kỳ hấp phụ được kéo dài từ XNUMX giờ đến XNUMX giờ, do đó số lần tái sinh chất hấp phụ rây phân tử giảm từ XNUMX xuống XNUMX, điều này không chỉ kéo dài tuổi thọ của van thiết bị và rây phân tử, mà còn giảm tải điện, và có tác dụng tiết kiệm năng lượng đáng kể.

Rây phân tử hiệu suất cao thế hệ thứ năm Jalon JLPM là rây phân tử tinh thể X thích hợp cho các thiết bị lọc sơ bộ không khí. Nó không chỉ có thể hấp thụ CO2 và hơi nước một cách hiệu quả mà còn có các đặc tính động lực học và đặc tính vật lý tốt. Trong điều kiện quy trình tiêu chuẩn, JLPM thường hoạt động hiệp đồng với alumin và có khả năng hấp phụ hơi nước và CO2 rất cao. Thay vì rây phân tử 13X, chu trình hấp phụ có thể tăng gấp đôi sau khi làm đầy tối ưu hóa.

Mặt khác, Rây phân tử hiệu suất cao thế hệ thứ năm JLPM sẽ mang lại nhiều lợi ích cho các nhà thiết kế tách khí và vận hành tách khí. Đối với việc thiết kế các bộ tách khí mới, việc áp dụng JLPM có thể làm cho diện tích tách khí nhỏ hơn, từ đó giảm đầu tư thiết bị và chi phí vận hành; Để chuyển đổi thiết bị cũ, việc thay thế sàng phân tử JLPM có thể giảm tiêu thụ năng lượng và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.