3A分子筛是吸附目标物质的好介质-变压吸附空气分离制氧的原理

发布时间:2020-07-20 浏览:245

变压吸附空气分离制氧的原理


空气中的主要成分是氮和氧,选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂,设计适当的工艺,将氮和氧分离制成氧。 氮和氧都有四极矩,但氮的四极矩(0.31 )比氧的(0.10 )大得多,因此氮对沸石分子筛的吸附能力强于氧(氮和分子筛表面离子的作用力强)。 因此,空气在加压状态下通过加入沸石分子筛吸附剂的吸附床时,氮气被分子筛吸附,氧气因吸附少,被气相浓缩后从吸附床流出,氧气和氮气分离得到氧气。

分子筛吸附氮气接近饱和后,停止通气,降低吸附床的压力,分子筛吸附的氮气可以脱附,分子筛被再生再利用。 依次切换两个以上的吸附床,可以连续生产氧气。

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氩气和氧气的沸点接近,两者难以分离,气相浓缩。 因此,变压吸附制氧装置通常只能得到浓度为90%~95%的氧(氧的极限浓度为95.6%,其馀为氩),与深冷空间分割装置的浓度为99.5%以上的氧相比,也被称为富氧化。 变压吸附空间制氧装置的工艺概述从上述原理可知,变压吸附空间制氧装置的吸附床必须至少包括两个操作步骤。 因此,当只有一个吸附床时,产品获得氧是间断的。

为了连续获得产品气体,通常在制氧装置中设置2个以上的吸附床,从节能的消耗和操作稳定的观点出发,另外设置必要的辅助步骤。 各吸附床通常经过吸附、正向放压、排气或减压再生、清洗置换和均压升压等工序,定期反复操作。 同时,各吸附床分别处于不同的操作顺序,在计算机的控制下切换时机,协调操作几个吸附床,按时间顺序相互错开,顺利运行变压吸附装置,可连续获得产品气体。

根据解吸方法,变压吸附抑制氧分为:1、PSA工艺:加压吸附(0.2~0.6MPa  )、常压解吸2个工艺。 投资小,设备简单,但能耗高,适用于小规模制氧的场合。 2、VPSA工艺:在常压或常压(0~50KPa  )以上吸附,抽真空解吸。

3A分子筛是吸附目标物质的好介质-变压吸附空气分离制氧的原理

设备比较复杂,但效率高,能耗低,适合制氧规模大的场合。 实际分离过程也要考虑空气中的其他微量成分。 由于二氧化碳和水分在通常吸附剂上的吸附能力远大于氮和氧,因此可以在吸附床上填充适当的吸附剂(或者利用制造氧的吸附剂本身)进行吸附去除。 制氧装置所需的吸附塔数量取决于制氧规模、吸附剂性能和工艺设计思路,多塔操作时运行稳定性较好,但设备投资高。 目前的趋势是使用高效的氧吸附剂,尽量减少吸附塔的数量,采用短操作周期,提高装置效率,尽量节约投资。


3A分子筛是吸附目标物质的好介质


3A分子筛材料特有的吸附/分离和催化剂等功能广泛应用于工业界和人们的日常生活。 本次研究通过模拟自己的TO4四面体框架结构,合成的系列金属有机分子筛材料(MOZs  )不仅具有更高的比表面积和优异的孔结构可控性,而且在气藏、二氧化碳捕获和催化剂等研究领域中显示了优异的性能和潜在的应用前景。 3A分子筛是污水处理不可或缺的原料神器,主要是吸附目标物质的好介质,近年来,随着污水处理的严格规定,分子筛的需求量逐渐增加。 中国科学家在黑龙江的沸石分子筛材料中首次发现羟基自由基存在于沸石分子筛的水热合成系统中。 分子筛形成过程中硅酸铝酸盐的分解和阳离子模板剂的再聚合具有很好的催化活性,可以显着加速沸石分子筛的成核。

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通过紫外照射和Fenton反应,在沸石分子筛水热合成体系中添加了羟基自由基,可以显着加快沸石分子筛的结晶化。

中空玻璃分子筛(3A分子筛)


“中空玻璃3A分子筛”听起来一目了然,说到玻璃就知道了。 玻璃,古人称为流石或琉璃,是有色半透明的矿物质。 唐代诗人元稷称赞“颜色和寒冷一样,物不隔纤尘”,颜色和寒冷一样,玻璃有颜色,但是不隔纤尘,意味着和冬天的冰一样透明,虽然看起来没有什么东西,却意味着隔纤尘。 这是多么富有诗意的玻璃啊,现代空心玻璃会更棒。 这是由两片以上的玻璃密封组合而成的多层玻璃,玻璃间用带干燥剂的隔离棒隔开,边缘用密封带密封,隔离棒中的干燥剂对保证隔离层内的空气干燥程度起着决定性的作用。 中空玻璃的主要功能是隔音隔热,减少热损失,减少能耗,提高玻璃透明度,实现大面积窗户保温,降低噪音。 这在建筑物中使用最多,可以节约建筑物能源消耗量的30%-50%,因此建筑物的节能必须使用空心玻璃。

说到“3A分子筛”,分子筛是结晶状态的硅酸盐或硅酸铝酸盐,由硅酸四面体或铝酸四面体构成,具有均匀的微孔网状结构和极大的表面积。 不同种类的分子筛因孔径和形状不同,可用于分离各种分子。

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据业内专家介绍,水是极性强的分子,a型分子筛与水的亲和力极高,常用作有效的干燥剂。 他们解释说,我们所说的分子筛是指只吸收水分子的3A型分子筛,3A分子筛的孔径为3埃,主要吸附水,不吸附直径为3埃以上的分子,因此被称为“3A分子筛”。 3A分子筛的干燥能力和深度比硅胶干燥剂、氧化铝干燥剂和其他类型的粘土干燥剂高几十倍。 使用中空玻璃的目的是通过减少室内温度对外界环境的影响程度,隔音使室内安静,干燥剂吸收夹层内的水分,使玻璃在内外温度环境下保持透明,来保证上述目标的实现。 为确保3A分子筛的特性,为安全起见,空气干燥的中空玻璃请勿使用非3A型分子筛作为干燥剂。



云标签: 3A分子筛 催化剂 变压吸附

文章来源:中国分子筛网

文章标题:3A分子筛是吸附目标物质的好介质-变压吸附空气分离制氧的原理

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