目前,分子筛净化空分设备的降耗问题越来越受到重视.采用增压膨胀空气回路,有效地减少了膨胀气量,提高了提取率,使能耗有所下降,但分子筛及容器本身的优化也同样能达到降耗的目的。
选用高效分子筛
据有关资料介绍,优质的分子筛在20℃左右的吸附温度下,仍具有较高的吸附容量,利用这种分子筛,可以减少预冷量。再生性能方面,也可以使其再生温度有所下降。
双、单层床吸附器的选择
双层床的优点
① 活性氧化铝解吸水分容易,可降低再生温度;
② 活性氧化铝的水分吸附热比分子筛的要小,在吸附水分时,空气温升小,对下设13X-APG分子筛吸附CO2有利;
③ 活性氧化铝的抗酸性,使之能起到对分子筛的保护作用。
双层床吸附器要求设计计算精确且实用工况不得偏离设计工况,否则将事与愿违。最优化的活性氧化铝和分子筛双层床的设计,应该是在床层中水的吸附平衡区用活性氧化铝,其余部分用分子筛,因活性氧化铝对CO2的动吸附容量非常小,在水的吸附传质区和CO2的吸附区都没有优势。若设计时不能把每一部分计算精确,则造成吸附剂充装量增加,吸附器尺寸增大,再生能耗上升。若计算或工况偏离,使得活性氧化铝用量偏少,则水分会进入原设计用于吸附CO2的分子筛中去,造成分子筛吸附CO2容量下降,从而影响空气中CO2的脱附指标。

双层床相对于单层床也有它的缺点
① 层床压力降大(当其隔离层压降大时);
② 同尺寸和比重的两层吸附剂装在同一吸附床中,界面必须隔离,由于吸附和解吸温度的不同,隔离层的热膨胀问题较难解决;
③ 床层再生时有可能析水沉积器底。
另外,单层床结构简单,分子筛对H2O和CO2的共吸附性能好,能得到充分利用。在一个典型的分子筛吸附床中,H2O和CO2在水分传质区都能被吸附。随着更多的水分进入床层而被吸附后,CO22就会解吸出来产生CO2的富集效应,通常能使CO2浓度从进口的350ppm上升至500ppm以上。CO2浓度上升,通常能增加8%~10%的CO2吸附容量,从而使CO2的吸附平衡区和传质区相应地减少,较之具有两个传质区的双层床,吸附剂充装量少,床层尺寸小。
所以,多数空分设备厂商认为床层直径小于4m时用单层床。而在空气中酸性杂质较多时才用双层床吸附器,活性氧化铝在前,可以对分子筛起到保护作用。
吸附材料专业制造商及专业技术服务商--洛阳建龙微纳新材料股份有限公司是研发、生产和销售分子筛系列产品及提供技术服务的国家级高新技术企业,中国化学会分子筛专业委员会会员单位,国内分子筛行业首家新三板挂牌企业,并设立有河南省无机吸附材料院士工作站。年产分子筛原粉40000余吨、成品分子筛15000余吨,产品有3大系列,60余个品种,为国内品种全、质量优、技术含量高、产量大、业界认可的吸附类分子筛生产基地。公司“硅谷”牌商标被认定为“河南省著名商标”,JLOX-300系列分子筛荣获“中国气体行业知名品牌产品”,为国内分子筛制氧(包括深冷空分制氧、PSA制氧、VPSA制氧、医院集中供氧、小型医用家用制氧)、制氢领域的专业化公司,产品广泛应用于:大、中、小型空分设备、石油化工、煤化工、天然气净化、油漆涂料、制冷设备等行业。