目前,國(guó)內(nèi)外主要的天然氣深度脫水裝置都是利用合成螢石分子篩對(duì)氣體中水蒸氣分子的強(qiáng)吸附作用,達(dá)到深度脫水的目的。
合成沸石分子篩是一種具有嚴(yán)格骨架結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽晶體,其內(nèi)部由硅鋁四面體形成的骨架上有無(wú)數(shù)三維相連的微孔,它是一種強(qiáng)極性吸附劑,孔徑均勻,選擇性吸附分離能力強(qiáng)。隨著硅鋁比的增加,分子篩的極性逐漸降低,因此硅鋁比低的分子篩吸水能力更強(qiáng),適合氣體深度脫水。
分子篩是壓縮天然氣常用的高效脫水劑,其主要優(yōu)點(diǎn)由分子篩廠家為您講解:
①分子篩能深度脫水。在正常情況下,其吸附能力高于其他吸附劑,因此可以減小干燥塔的尺寸,節(jié)省資金。
②分子篩能在較高溫度下有效干燥氣體。
③分子篩可以選擇性吸附水,避免重?zé)N的共吸附和吸附劑失效。
④分子篩不易被液態(tài)水破壞,而硅膠等吸附劑遇水易脆。
當(dāng)氣體通過(guò)分子篩床時(shí),氣體中的水蒸氣分子隨著氣流進(jìn)入分子篩內(nèi)部的孔道,由于水分子是高極性分子,它們被吸附在孔道上,不再隨氣體流動(dòng),但甲烷等烴類(lèi)氣體是非極性分子,會(huì)順利通過(guò),氣體會(huì)被干燥。
隨著分子篩在吸附塔中吸附水分的增加,分子篩對(duì)水分子的吸附能力逐漸降低,當(dāng)達(dá)到一定值時(shí),吸附塔出口氣體中的水分子會(huì)超過(guò)規(guī)定值,說(shuō)明塔內(nèi)分子篩吸附飽和,此時(shí),吸附塔中的分子篩必須再生。
再生過(guò)程是將吸附在分子篩微孔中的水分子排出并重新活化分子篩的過(guò)程,再生工藝的設(shè)計(jì)對(duì)干燥器的連續(xù)運(yùn)行至關(guān)重要,分子篩作為吸附水分的填料塔,無(wú)論選擇多少設(shè)計(jì)冗余,分子篩最終都會(huì)飽和,失去吸附水分的能力。因此,選擇合理的再生工藝和參數(shù)成為干燥機(jī)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),一個(gè)合理的再生工藝可以用盡可能少的消耗(電加熱功率、燃?xì)庀穆?來(lái)達(dá)到有效再生的目的。
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