Przyczyny inaktywacji sit molekularnych w układzie oczyszczania jednostki separacji powietrza

1. Wpływ nadmiernej zawartości wody na aktywność sita molekularnego
Główną funkcją oczyszczacza z jednostką separacji powietrza jest usuwanie wilgoci i węglowodorów z powietrza w celu zapewnienia suchego powietrza dla kolejnych systemów. Struktura urządzenia ma postać poziomego łóżka piętrowego, wysokość napełnienia dolnego aktywowanego tlenku glinu wynosi 590 mm, wysokość napełnienia górnego sita molekularnego 13X wynosi 962 mm, a dwa oczyszczacze są przełączane między sobą. Spośród nich aktywowany tlenek glinu adsorbuje głównie wodę z powietrza, a sito molekularne wykorzystuje zasadę selektywnej adsorpcji molekularnej do adsorbowania węglowodorów. Na podstawie składu materiału i właściwości adsorpcyjnych sita molekularnego, rząd adsorpcji jest następujący: H2O> H2S> NH3> SO2> CO2 (rząd adsorpcji gazów alkalicznych). H2O> C3H6> C2H2> C2H4, CO2, C3H8> C2H6> CH4 (rząd adsorpcji węglowodorów). Widać, że ma on najsilniejszą wydajność adsorpcji dla cząsteczek wody. Jednak zawartość wody w sicie molekularnym jest zbyt wysoka, a wolna woda będzie tworzyć krystalizację wody z sitem molekularnym. Temperatura (220°C) zapewniana przez parę wodną o ciśnieniu 2,5 MPa, używaną do regeneracji wysokotemperaturowej, nadal nie jest w stanie usunąć tej części wody krystalicznej, a pory sita molekularnego są zajęte przez cząsteczki wody krystalicznej, co uniemożliwia dalszą adsorpcję węglowodorów. W rezultacie sito molekularne dezaktywuje się, jego żywotność ulega skróceniu, a cząsteczki wody przedostają się do niskociśnieniowego płytowego wymiennika ciepła układu rektyfikacji, powodując zamarzanie i blokowanie kanału przepływowego wymiennika ciepła. Wpływa to negatywnie na kanał przepływu powietrza i efektywność wymiany ciepła wymiennika ciepła, a w poważnych przypadkach uniemożliwia normalną pracę urządzenia.
2. Wpływ H2S i SO2 na aktywność sita molekularnego
Ze względu na selektywną adsorpcję sita molekularnego, oprócz wysokiej adsorpcji cząsteczek wody, jego powinowactwo do H₂S i SO₂ jest również lepsze niż w przypadku CO₂. H₂S i SO₂ zajmują powierzchnię czynną sita molekularnego, a kwaśne składniki reagują z sitem molekularnym, co powoduje jego zatrucie i dezaktywację, a tym samym zmniejszenie zdolności adsorpcyjnej sita molekularnego. Skraca to żywotność sita molekularnego.
Podsumowując, nadmierna zawartość wilgoci, H₂S i SO₂ w powietrzu wylotowym z wieży chłodniczej jest główną przyczyną dezaktywacji sita molekularnego i skrócenia jego żywotności. Dzięki ścisłej kontroli wskaźników procesu, zastosowaniu analizatora wilgotności na wylocie oczyszczacza, rozsądnemu doborowi fungicydów, terminowemu dawkowaniu fungicydów, uzupełnianiu wody surowej w chłodni kominowej, regularnej analizie nieszczelności wymiennika ciepła i innym środkom, bezpieczna i stabilna praca oczyszczacza może odgrywać istotną rolę w szybkim wykrywaniu, ostrzeganiu i regulacji, w dużej mierze zapewniając wydajność sita molekularnego.