分子篩失活的原因分析及預(yù)防措施

分子篩失活的原因分析

從分子篩的吸附原理中可知，影響分子篩吸附能力的有以下幾個主要因素：分子篩型號，溫度，壓力，吸附層厚度，吸附相，流速，吸附物濃度，再生程度以及雜質(zhì)，在特定的生產(chǎn)裝置中，由子許多因素被設(shè)計限定了范圍，所以影響因素被縮小為吸附物濃度、流速、再生程度和雜質(zhì)四個方面分別進行討論。

1、吸附物濃度：從理論上講，當吸附物濃度升高時，分子篩的有效能力增加，但是這只話田子低濃度。在生產(chǎn)裝置中，由子受總吸附容量的限制，設(shè)計吸附物濃度總是被限制在某數(shù)值以下。而在具體的生產(chǎn)中，吸附物濃度會受各種因素影響，如天氣、設(shè)備、操作等，往往會造成吸附物濃度超標，這樣就會使分子篩的使用時間縮短，提前失活。

2、流速：在分子篩的設(shè)計和使用中，流速均被設(shè)計在湍流范國內(nèi)，如果流速在層流范國內(nèi)，則氣流分布就可能產(chǎn)生溝流，造成吸附物非吸附性突破。故流速越高，則分子篩的吸附效果就越差。同時，流速高還會使分子篩顆粒間發(fā)生劇烈的相互碰撞，降低分子篩的機械強度，嚴重的會造成粉化。在生產(chǎn)中，較常出現(xiàn)分子篩由于流速高而損壞這一現(xiàn)象的，往往是由子分子篩的切換太快，造成分子篩受壓突變，分子篩上下壓差增大，引起分子篩顆粒間劇烈碰撞。

3、雜質(zhì)：大氣中主要含氧、氮、氬等氣體，且它們的含量基本不變。但大氣中還有各種各樣的雜質(zhì)，它們的含量會因地理環(huán)境不同而不同，還受天氣、風(fēng)向和季節(jié)等影響。特別是在工廠林立的工業(yè)區(qū)，空氣中雜質(zhì)的含量就更高，而且種類多。還有在生產(chǎn)過程中，由于工藝或機械的要求，會造成某些物質(zhì)泄漏到壓縮空氣中。這時當雜質(zhì)被吸附在分子篩孔內(nèi)時，由于部分雜質(zhì)與分子篩的吸附力特別強，即使再生也不易排除。在再生時，還有些雜質(zhì)受高溫作用而在微孔內(nèi)發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生的物質(zhì)吸附在微孔內(nèi)，造成微孔的空間成少，分子篩的活性自然就降低，時間一長分子篩的活性就徹底消先。

4、再生效果：分子篩的再生徹底，它的活性就恢復(fù)得越好，吸附力也就越高。再生時間短，再生效果就不好。在生產(chǎn)中，當分餾塔工況發(fā)生變化時，可能導(dǎo)致再生氣量不足，則被吸附物質(zhì)解吸不完全，分子篩的活性就降低。

在某些空分裝置里，對再生氣體的加熱是采用蒸氣加熱的。在再生時，由于加熱器的損壞，使蒸汽泄漏到再生氣體中，因而，再生氣體含有大量水份。從圖1和圖2中可以看出，分子篩對水的吸附力很強，而且有效吸附力與溫度的依賴關(guān)系不大。即使在200℃時，吸附力還很顯著，而且有較高的保持能力。在實際生產(chǎn)中，再生溫度一般控制在170~220℃。所以，再生加熱器泄漏后，再生過程反而變成了分子篩吸附水的過程。再生后的分子篩中仍吸附有大量的水份。當分子篩重新進行吸附操作時，其活性必然下降，有可能讓水等物質(zhì)進入分餾塔，并造成危害。分子篩干燥設(shè)備

分子篩失活的預(yù)防措施：

通過上述分子篩失活原因的分析，應(yīng)相應(yīng)制定些措施加以預(yù)防。

1、加強排水工作：吸附物濃度升高超標時，呈會造成吸前穿透，但不會使分子篩徹底失活，通過再生可以使其恢復(fù)活性，在操作中應(yīng)加強排水工作，盡量減少進入分子篩的水份，尤其是在濕度高的雨天。還要控制好壓縮機的各級冷卻濕度，把水汽形成水而排走。至于大氣中的碳氫化合物的含量就不是人能控制的。

2、正確切換分子篩：分子篩的切換是導(dǎo)致分子篩機械強度降低及粉化的一個主要因素，因而在切換時要正確操作，要緩慢地升壓和降壓，切勿過急升降壓，這樣就不會損壞分子篩。

3、防止水份的入侵：這一措施主要是針對使用蒸汽加熱器的空分裝置，要對加熱器定期檢査，利用水份分析器定期分析再生氣中的水份含量，在年度大檢修時對加熱器進行減壓和探傷，確保設(shè)備完好，杜絕泄漏。

4、加強空氣過濾：雜質(zhì)是導(dǎo)致分子篩失活的一個主要原因，它對分子篩的危害很大，會使分子篩徹底失活。為了減少雜質(zhì)的污染，一方面可以取消用油對壓縮機缸體的潤滑。另一方面，要加強空氣壓縮機入口附近的大氣管理，保持空氣清潔度，同時在空氣進入壓縮機前應(yīng)安裝足夠的過濾設(shè)備，并對其進行定期清洗。