空気分離装置の浄化システムにおけるモレキュラーシーブの不活化の理由

1、過剰な水分含有量がモレキュラーシーブ活性に及ぼす影響
空気分離ユニット清浄器の主な機能は、空気から水分と炭化水素成分を除去して、後続のシステムに乾燥した空気を提供することです。装置構造は横二段ベッド型で、下段の活性アルミナ充填高さは590mm、上段の13Xモレキュラーシーブ充填高さは962mmで、2台の精製装置が切り替え式となっています。このうち、活性アルミナは主に空気中の水分を吸着し、モレキュラーシーブは分子選択吸着原理を利用して炭化水素を吸着します。モレキュラーシーブの材料組成と吸着特性に基づいて、吸着順序は H2O > H2S > NH3 > SO2 > CO2 (アルカリ性ガスの吸着順序) です。H2O＞C3H6＞C2H2＞C2H4、CO2、C3H8＞C2H6＞CH4（炭化水素の吸着順序）。水分子に対して最も強い吸着性能を持っていることが分かります。しかし、モレキュラーシーブの水分含量が高すぎるため、自由水はモレキュラーシーブとともに水の結晶を形成します。高温再生に使用される 2.5MPa の蒸気による温度 (220 °C) では、この部分の結晶水はまだ除去できず、モレキュラーシーブの細孔サイズは結晶水の分子で占められているため、炭化水素を吸着し続けることができません。その結果、モレキュラーシーブが失活して寿命が短くなり、水分子が精留システムの低圧プレート熱交換器に入り込み、熱交換器の流路が凍結して閉塞し、空気流路に影響を及ぼします。熱交換器の伝熱効果が低下し、深刻な場合には装置が正常に動作しなくなることがあります。
2. モレキュラーシーブ活性に対する H2S と SO2 の影響
モレキュラーシーブの選択的吸着により、水分子の高い吸着力に加えて、H2S および SO2 に対する親和性も CO2 の吸着性能より優れています。H2S と SO2 はモレキュラーシーブの活性表面を占め、酸性成分がモレキュラーシーブと反応してモレキュラーシーブが被毒して失活し、モレキュラーシーブの吸着能力が低下します。モレキュラーシーブの寿命が短くなります。
要約すると、空気分離空気冷却塔の出口空気中の過剰な水分含有量、H2S および SO2 ガス含有量がモレキュラーシーブの不活性化と耐用年数の短縮の主な原因です。プロセス指標の厳密な管理、精製器出口水分計の追加、殺菌剤の種類の合理的な選択、殺菌剤のタイムリーな定量的投与、原水を追加する水冷却塔、熱交換器漏れの定期的なサンプリング分析およびその他の対策を通じて、安全で安定した製品を提供します。精製装置の操作は、適時の検出、適時の警告、適時の調整の目的を果たし、モレキュラーシーブの使用効率を大幅に確保します。