Cause di inattivazione del setaccio molecolare nel sistema di purificazione dell'unità di separazione dell'aria

1. L'effetto dell'eccessivo contenuto di acqua sull'attività del setaccio molecolare
La funzione principale del purificatore dell'unità di separazione dell'aria è quella di rimuovere l'umidità e gli idrocarburi dall'aria per fornire aria secca ai sistemi successivi. La struttura dell'apparecchiatura è a letto orizzontale, l'altezza di riempimento inferiore dell'allumina attivata è di 590 mm, l'altezza di riempimento superiore del setaccio molecolare 13X è di 962 mm e i due purificatori vengono alternati. Tra questi, l'allumina attivata assorbe principalmente l'acqua presente nell'aria, mentre il setaccio molecolare utilizza il suo principio di adsorbimento selettivo molecolare per adsorbire gli idrocarburi. In base alla composizione del materiale e alle proprietà di adsorbimento del setaccio molecolare, l'ordine di adsorbimento è: H2O > H2S > NH3 > SO2 > CO2 (ordine di adsorbimento dei gas alcalini). H2O > C3H6 > C2H2 > C2H4, CO2, C3H8 > C2H6 > CH4 (ordine di adsorbimento degli idrocarburi). Si può notare che presenta la massima capacità di adsorbimento per le molecole d'acqua. Tuttavia, il contenuto di acqua del setaccio molecolare è troppo elevato e l'acqua libera forma cristalli di acqua con il setaccio molecolare. La temperatura (220 °C) fornita dal vapore a 2,5 MPa utilizzato per la rigenerazione ad alta temperatura non è ancora sufficiente a rimuovere questa parte di acqua di cristallizzazione e la dimensione dei pori del setaccio molecolare viene occupata dalle molecole di acqua di cristallizzazione, impedendogli di continuare ad adsorbire gli idrocarburi. Di conseguenza, il setaccio molecolare si disattiva, la sua durata utile si riduce e le molecole d'acqua penetrano nello scambiatore di calore a piastre a bassa pressione del sistema di rettifica, causando il congelamento e il blocco del canale di flusso dello scambiatore di calore, compromettendo il flusso d'aria e l'efficacia dello scambio termico e, nei casi più gravi, impedendo il normale funzionamento del dispositivo.
2. Effetto di H2S e SO2 sull'attività dei setacci molecolari
Grazie all'adsorbimento selettivo del setaccio molecolare, oltre alla sua elevata capacità di adsorbimento delle molecole d'acqua, la sua affinità per H2S e SO2 è superiore a quella per la CO2. H2S e SO2 occupano la superficie attiva del setaccio molecolare e i componenti acidi reagiscono con esso, avvelenandolo e disattivandolo, con conseguente diminuzione della capacità di adsorbimento e riduzione della durata utile del setaccio molecolare.
In sintesi, l'eccessivo contenuto di umidità, H2S e SO2 nell'aria in uscita dalla torre di raffreddamento dell'aria di separazione è la causa principale dell'inattivazione del setaccio molecolare e della riduzione della sua durata. Attraverso un rigoroso controllo degli indicatori di processo, l'aggiunta di un analizzatore di umidità in uscita dal purificatore, una selezione appropriata dei tipi di fungicidi, un dosaggio quantitativo tempestivo del fungicida, l'aggiunta di acqua grezza alla torre di raffreddamento, l'analisi periodica dei campioni per verificare le perdite dello scambiatore di calore e altre misure, il funzionamento sicuro e stabile del purificatore può svolgere una funzione di rilevamento, allarme e regolazione tempestivi, garantendo in larga misura l'efficienza di utilizzo del setaccio molecolare.