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分子篩對空分制氧制氮中的應用介紹

空氣是一種廉價的工業原料,含有氮、氧、氬以及水分、二氧化碳和硫化氫等。用空分分離制取的氧可以煉鋼,純氧及富氧空氣也可用于有色金屬冶煉及生物發酵等方面;空分得到的氮可用于化肥生產、冶金工業、冷凍劑等。但是在直接與間接應用空氣的過程中,都需要首先除去空氣中的水分以及二氧化碳等物質。因為這些成分往往會造成嚴重的危害。 

用分子篩干燥空氣是十分方便,有效的,在常溫常壓下可以相當完全地脫除水分,在中壓和高壓下,除脫水外還可以同時脫除二氧化碳以及乙炔。而且相同的條件下,分子篩干燥空氣,可以比用硅膠得到更低的露點,而吸附量經其高3-4倍。

在用分子篩空分制氧前必須首先除去空氣中的水分、二氧化碳和乙炔。否則,水和二氧化碳會導致低溫分餾系統的凍結,而乙炔則會引起爆炸。 

水、二氧化碳、乙炔都是高極性或不飽和分子,分子篩對它們有很強的親和力。這種親和力的順序時H2O≥C2H2≥CO2,因此,空氣凈化的程度主要由脫除CO2的效果決定。

分子篩吸附CO2的動力學活性與溫度、空氣的壓力和流速有關。實踐表明:在中壓和高壓下用13X和5A分子篩可以同時除出空氣中的水分、二氧化碳和乙炔。用制氧機生產氧氣時,壓縮空氣經過一次分子篩吸附后,即可送分餾塔深冷分離成氮和氧了。

 

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