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浅谈小型空分设备分子筛纯化系统的设计-中国气体分离设备商务网.PDF
·12 · 《杭氧科技》 2007 № 3
浅谈小型空分设备分子筛纯化系统的设计
林 莉
(杭州杭氧股份有限公司设计院)
摘要 : 从工艺流程 、设备选型、分子筛选取等方面介绍了小型空分设备分子筛
纯化系统的特点 , 总结了在设计中需注意的事项 。
关键词 : 小型空分设备 ; 分子筛纯化系统 ; 设计
小型空分设备处理气量少 , 主塔较小且相对大中型空分设备来说对压力波动的敏感度
高 , 所以在工艺参数等方面与大中型空分设备还是有一定的区别 。这就要求在设计分子筛纯
化系统时要充分考虑小型空分设备因为 “小”所具备的一些特点 , 才能较好的吸附空气中所
含的水分 、二氧化碳及乙炔等碳氢化合物 , 使净化后的空气达到工艺要求 , 保证整个空分系
统正常运行 。
1 工艺流程
在小型空分设备中 , 目前采用的吸附剂再生热源为电加热器 , 分子筛纯化系统的流程具
体有以下两种 :
( ) ( )
1 最常见的分子筛纯化系统流程 如图 1 所示 , 即 2 台分子筛吸附器切换工作 , 电
加热器 1 台或 1 用 1 备 。
图 1 常见分子筛纯化系统流程
( ) ( )
2 在系统长周期运行 如单台分子筛吸附器工作时间为 8 小时、16 小时、24 小时
《杭氧科技》 2007 № 3 ·13 ·
的情况下 , 若通过计算确定分子筛再生步骤中的冷吹时间充裕 , 可以将流程中的冷吹阀与加
热阀合并 , 即再生气经过己关闭电源的电加热器进入分子筛吸附器 , 对分子筛进行再生冷
吹 。此方案减少了阀门、管道数量 , 相应减小了系统的布置空间 , 降低了制造成本 , 在只用
( )
1 台电加热器再生的流程中起到了简化流程的效果 如图2 所示 。
图2 单台电加热器的分子筛纯化系统流程
2 设备选型
2 1 分子筛吸附器
在分子筛纯化系统中 , 空气中碳氢化合物的清除都是依靠分子筛吸附器来完成的 , 因此
分子筛吸附器是确保空分设备安全运行的关键设备之一 , 所以如何设计好分子筛吸附器是需
要重点考虑的问题 。
分子筛吸附器按放置方式来分有立式 、卧式 ; 按容器内部的结构来分有单层床 、双层
床 。由于小型空分设备处理的空气量少 , 需要的吸附剂量少 , 整套空分设备的占地面积也
小 , 因此小型空分设备中的分子筛吸附器均采用立式结构 , 卧式分子筛吸附器多用于大型空
分设备 。在单 、双层床的选择上 , 单层床的优点为 : 可使吸附器内部结构较双层床简单 , 分
子筛对水的吸附能力比活性氧化铝要强 , 用分子筛代替活性氧化铝来吸附空气中的水分效果
更好 。缺点是 : 分子筛解吸时所需要的能量要比活性氧化铝多 ; 分子筛的价格比活性氧化铝
要高 , 成本增加 。双层床的优点为 :
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