在工业气体处理和石化行业,分子筛与活性氧化铝的共同吸附应用已成为提升干燥效率和延长使用寿命的核心技术。
这两种吸附剂凭借其各自的产品特性优势和化学特性,形成多层次净化系统,特别适合具有严格湿度和污染物控制标准的工业应用。
分子筛吸附剂
分子筛是具有均匀孔径和极高比表面积的微孔铝硅酸盐晶体。
它们具备高吸附能力、快速吸附和强强吸附强度。
它们选择性吸附比分子筛孔径更小的分子,并对极性物质如水和二氧化碳表现出强烈的选择性吸附。
沸石分子筛按应用分为 3A、4A、5A、13X、13X APG、13X HP、锂 分子筛和碳分子筛 。
活化氧化铝干燥剂
活性氧化铝是一种多孔且高度分散的吸附材料,具有高强度、低磨损以及抗软化、开裂和抗粉状的特点。
其表面富含羟基,因此对极性分子如水具有极性吸附能力。
这带来了高吸附能力和低再生成本。
然而,其宽大的孔径分布和较弱的筛选选择性使其适合在早期阶段作为粗糙吸附材料使用。
使用原理
分子筛与活化氧化铝的结合遵循“预处理与深度精准处理”的协同原则,充分利用其性能优势。
预吸附预处理:活性氧化铝具有较大的吸附能力,优先去除系统中的大量水分、部分重烃及其他易吸附杂质,减轻分子筛的负荷,防止因快速饱和而频繁再生。
深度筛选与纯化:预处理后,材料进入分子筛单元,其均匀的孔径和强烈的选择性精确去除残留的水分、二氧化碳或特定分子,实现深度纯化。
应用场景
氧气生产行业
在变压吸附(PSA)氧气生产系统中,压缩空气首先通过活化氧化铝床,迅速去除超过 80%的水分和部分油污染物,防止水分进入分子筛床,导致其失效。
预处理后的空气随后进入产氧分子筛床,分子筛选择性吸附氮气和二氧化碳等杂质,最终产生纯度超过 90%的氧气。
这种组合延长了分子筛的寿命,并提高了氧气生产系统的稳定性。
天然气净化:
天然气开采通常含有大量水分、硫化氢和重碳氢杂质。
活性氧化铝首先作为预吸附剂,高效去除大部分水分和重碳氢化合物。
随后,天然气进入分子筛床,进一步去除残留的水分和硫化氢。
这防止了水合物堵塞或腐蚀导致的管道后续损坏,确保天然气运输的安全。