分子筛技术原理和特性介绍

特性

设备规模：加工或合成气1000～100000立方米/小时;

脱水精度：含水率(H2O)低于0.1ppm;

脱碳精度：二氧化碳(CO2)含量低于1ppm;

工作压力：适宜压力为0.5～15MPa;

用途：处理与处理、合成气净化等。

气体分离

1.脱除水份(H2O)，配套管输;

2.深度脱除水份(H2O)和二氧化碳(CO2)，配套LNG净化装置或深冷装置;

3.合成气深度脱除水份(H2O)和二氧化碳(CO2)，配套合成氨装置;

4.合成气深度脱除水份(H2O)和二氧化碳(CO2)，配套深冷分离装置;

5.氢气或深度脱除水份(H2O)和二氧化碳(CO2)，配套合成装置。

分子筛有天然沸石和合成沸石两种。①天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应而形成。目前已发现有1000多种沸石矿，较为重要的有35种，常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等国，中国也发现有大量丝光沸石和斜发沸石矿床，日本是天然沸石开采量的***。②因天然沸石受资源限制，从20世纪50年始，大量采用合成沸石。早在200多年前，B.克龙施泰特个把铝硅酸盐命名为泡沸石，化学组成通式为 式中M与n是金属离子及其价数；x是二氧化硅的分子数；y是水的分子数；p是铝的原子数；q是硅的原子数。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂，被其吸附的物质可以解吸，分子筛用后可以再生。还用于气体和液体的干燥、纯化、分离和回收。20世纪60年始，在石油炼制工业中用作裂化催化剂，现在已开发多种适用于不同催化过程的分子筛催化剂。

分子筛原粉是生产分子筛活化粉的主要材料，分子筛原粉具有分子筛的骨架特点，但是孔道内被大量的水分子填充，因此不能直接使用，只有通过高温活化的方式把孔道中的大部分水份排走之后，才可以用来吸附其它分子。原粉生产工艺主要包括铝酸钠制备、合成、老化及晶化、母液分离和洗涤、干燥及包装等五个阶段。铝酸钠制备：在反应釜中加入一定量的液碱或蒸母，在搅拌状态下加热，达到制备温度后加入氢氧化铝，在一定温度条件下使氢氧化铝溶液，制备得到铝酸钠。制备完成后加入一定量母液调整铝酸钠溶液浓度达到分子筛原粉合成所需原料要求。将两级过滤后的铝酸钠溶液用于分子筛原粉的合成。

当气体通过分子筛床层时，气体中的水蒸气分子随气流进入分子筛内部的孔道。由于水分子属于强极性分子，因此被吸附在孔道上不再随气体流动；而等烃类气体属于非极性分子，会顺利通过，气体从而得到干燥。随着吸附塔内的分子筛吸附的水分增加，分子筛对水分子的吸附能力也逐渐下降，当到达一定值时，吸附塔出口的气体中的水分子就会超过规定值，说明该塔内的分子筛已吸附饱和。此时，必须对该吸附塔内的分子筛进行再生。再生流程就是将分子筛微孔内吸附的水分子驱逐出去，使分子筛重新活化的过程。再生流程的设计对于干燥器的连续运行至关重要。作为吸附水分的分子筛填装塔体，不论选取了多大的设计余度，分子筛终究会饱和，失去吸附水分的能力。因此，选择合理的再生流程和参数成为干燥器设计的***。一个合理的再生流程可以做到用尽可能少的消耗(电加热功率、气体耗损率)，达到有效再生的目的。