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气动调节阀? 也就是要选择调节阀的正反作用及单双电磁阀的问题。这要根据工艺及安全要求选择。在故障状态时,是开还是关,或是保位。把工艺过程及控制要求了解清楚,这个问题自然也就解决了。查看更多
PSA分子筛的活性受哪些因素影响? (1) 分子筛 分子筛是一种微孔型具有立方晶格的硅铝酸盐的多水化合物,有人工合成的,也有天然的,称为泡沸石。人们首先认识的是天然沸石并将其应用到工业锅炉给水软化、天然气净化、污水和废气治理等方面。由于其用途日趋广泛及重要,自40年代开始大规模人工制造各种人造沸石。据报道已经发现的天然沸石至少有40余种,而人工合成的已达到150多种。合成沸石亦称为沸石分子筛,目前制造方法主要采用的是水热合成法,其次是碱处理法。沸石分子筛具有以下特点: ①选择性好,净化效果高。 微孔孔径分布单一、均匀,凡被处理的流体中分子直径大于微孔尺寸的都不能进入微孔,吸附发生在孔穴内部,能把直径小于孔穴尺寸的分子吸入孔内,把直径大于微孔尺寸的分子挡在孔外,可以起到筛分的作用,所以称为分子筛,故能按照气体分子大小进行选择性吸附; ②吸附能力强,是一种强极性吸附剂 对极性分子、不饱和分子和极化率大的分子有很高的亲和力,对水、二氧化碳和乙炔的吸附能力都很强; ③吸附效率高 在低吸附质分压、高温、高气体线速度条件下,仍能保持较高的吸附容量; ④共吸附性能好 在吸附水的同时,还可以吸附其它气体,如烃类、氨、h2s、so2等; ⑤各种杂质气体分子的吸附能力顺序如下: 吸附酸碱性气体的顺序:h2o>h2s>nh3>so2>co2 吸附碳氢化合物的顺序:h2o>c3h5>c2h2>c2h4,co2,c3h8>c2h6>ch4 ⑥co2动吸附容量对压力变化不敏感,对温度变化敏感 当温度从278k升高至318k时,分子筛对co2的动吸附容量减小70%。 沸石分子筛通常以化学式表示如下: 式中: —阳离子,主要是 、 、 等碱金属或碱土金属离子; —阳离子 的价数; —结晶数的分子数; 、 —系数, 、 均为整数,且 。 通过在制造过程中调节硅铝比例,改变配料或用离子交换方法变更阳离子及其位置,调节晶化过程的温度、压力、时间等手段,都可以改变晶形大小、微孔尺寸以及沸石的结构等特征,从而制得不同型号的分子筛。分子筛的种类繁多,目前主要有a型、x型和y型三种类型,每一类型的分子筛按其阳离子的不同,孔径和性质也有所不同。表2给出了集中常用分子筛的筛孔直径及化学组成。表3给出了各种组分分子的大小和分子筛的选择性。 表2 常用分子筛的化学组成及孔径 型号 分子比 孔径Å 典型化学组成 3a(钾a型) 2 3~3.3 4a(钠a型) 2 4.2~4.7 5a(钙a型) 2 4.9~5.6 10x(钙x型) 2.3~3.3 8~9 13x(钠x型) 2.3~3.5 9~10 y(钠y型) 3.3~5 9~10 钠丝光沸石 3.3~6 约5 表3 组分分子大小和分子筛的选择性 在工业上,沸石分子筛主要用于各种气(液)混合物的干燥及用来分离正烷烃等。 (2)硅胶 硅胶有天然的,也有人工合成的,是一种合成无定形二氧化硅球形颗粒的刚性连续网络,主要成分为sio2•nh2o。通常天然的多孔sio2称为硅藻土,人工合成的称为硅胶,是由硅酸溶液(水玻璃)凝结而成的人造水硅石。由于人工合成的多孔sio2杂质少,品质纯正,耐热耐磨性好,而且可以根据需要制成特定的形状、粒度和表面结构,工业上作为吸附剂使用的都是人工合成的。硅胶具有以下特点: ① 具有极大的内表面积,为多孔性结构; ② 颗粒坚硬,有较好的化学和热稳定性,是一种高活性可再生的吸附剂; ③ 硅胶为亲水的极性吸附剂,易于吸附极性物质(如水、甲醇等),吸附气体中的水分可达到其自身重量的50%以上,但难于吸附非极性物质(如正构或异构烷烃等); ④ 吸附容量大,再生温度低,再生温度为150℃左右,价格便宜; ⑤ 吸附热高,硅胶吸附水分时,放出大量的吸附热,可使本身温升达100℃,容易造成破碎; 故硅胶常用作脱水剂、干燥剂,同时也用作特殊的吸附剂或催化剂载体。 硅胶分为粗孔和细孔两种:粗孔硅胶孔径为50~100a,其吸水能力强,且吸水不易破碎,机械强度好,常用于干燥器中吸附水份;细孔硅胶孔径为25~40a,其吸附二氧化碳和乙炔的能力较强,吸水易破碎,常用某些特定的吸附器中吸附无水混合气(液)体中的二氧化碳和乙炔等。表4给出了常用硅胶的技术性能参数。 表4 硅胶的技术性能参数 指标 品种 颗粒度 mm 密度 kg/m3 比热容 kj/kg℃ 吸湿率 ф=100% 遇水不破碎率 含水率 % 耐磨强度% 抗压强度 n/粒 热导率 粗孔球形硅胶 6~8 ≥400~500 1.000 ≥70 0~10% <3 >95 ≥300 细孔球形硅胶 4~6 ~700 1.000 ≥30 0 <3 >95 ≥300 ksg-1 细孔球形硅胶 6~8 ≥600~700 1.047 ≥35 ≥95% ≤3 ≥98 ≥150 0.077 ksg-2 粗孔球形硅胶 6~8 ≥400~500 1.047 ≥70 ≥95% ≤3 ≥98 ≥150 0.077 注:ф为相对湿度 (3)活性氧化铝 活性氧化铝一般是人工合成的产物(亦铝胶),是一种部分水化、多孔性、无定形的氧化铝,由al2o3的水合物al(oh)3或alo(oh)经不同温度的加热脱水处理而得,根据制造工艺的不同,可制得8种亚稳态的氧化铝,其中以γ- al2o3和β- al2o3的化学活性为最高,故称为活性氧化铝。活性氧化铝具有以下特点: ① 具有较大的比表面积; ② 具有很高的吸附能力,活性氧化铝是一种极性吸附剂,它对水分有较强的亲和力。 活性氧化铝对水分的吸附量与硅胶相比高饱和度时铝胶大于硅胶,低饱和度时正好相反。硅胶吸附容量为6~8%(吸附硅胶本身重量的6~8%水分),铝胶吸附容量为3~5%,硅胶和铝胶能达到的干燥程度如表5所示。 表5 硅胶与铝胶能达到的干燥程度 吸附剂 硅胶 铝胶 干燥后水份数量 g/m3 0.03 0.005 干燥后相当的露点温度 ℃ -52 -64 在一定的操作条件下,活性氧化铝的干燥精度可以达到露点-70℃以下;因此活性氧化铝是理想的脱水剂、干燥剂; ③ 与分子筛相比,再生温度低得多,再生能耗低; ④ 耐压和耐磨强度都优于分子筛;与工业用硅胶相比,具有遇水不裂的优点。 活性氧化铝在工业上经常用作气(液)体的干燥剂,也可用作催化剂载体。 表6给出了某种型号活性氧化铝的技术性能参数。 表6 某型号活性氧化铝性能参数 外观 粒径 mm 堆比重 g/cm3 耐磨 wt% 强度 kg/个球 孔容 ml/g 比表面积 m2/g 白色球形颗粒 2~5 0.7~0.75 <2% 10~13 约0.4 300 (4)活性炭 活性炭是一种多孔性含碳物质的颗粒粉末,是人们最早使用的吸附剂,其制造和利用的历史可追溯到19世纪。活性炭表面具有氧化基团,为非极性或弱极性吸附剂,具有如下特点: ① 具有极大的内表面,其比表面积在所有吸附剂中为最高,比其它吸附剂能吸附更多的非极性或弱极性有机分子; ② 表面为非极性或弱极性,而水是强极性物质,因而活性炭是唯一可以用于湿气处理而不需要预先除去水分的工业吸附剂,一般用来处理湿混合气和水溶液; ③ 吸附热或键的强度通常比其它吸附剂低,因而被吸附的分子解吸较为容易,再生时能耗低。 活性炭根据其用途可分为适用于气相和适用于液相使用的两类。适用于气相的活性炭,大部分孔径在1~2.5nm之间,而适用于液相的活性炭,大部分孔径接近或大于3nm。 上世纪70年代后期,开发出了分子筛炭(msc),它是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的炭基吸附剂。分子筛炭具有很小的微孔组成,孔径分布在0.3~1nm之间,因为它既具有分子筛的特性又保持其低亲水性,所以更加有效地应用于湿气体的分离。 五、吸附分离方法 工业上吸附分离过程中使用的吸附剂通常都是循环使用的,为了使吸附分离法经济有效的实现,除了吸附剂要具有良好的吸附性能以外,吸附剂的再生方法也具有关键意义。吸附剂的再生程度决定了产品的纯度,也影响吸附剂的吸附能力;吸附剂的再生时间决定了吸附循环周期的长短,也决定了吸附剂用量的多少。因此选择合适的再生方法,对吸附分离法工业化起着重要作用。从描述吸附平衡的吸附等温曲线(图2所示)可以看出,在同一温度下,吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附质的分压(浓度)的上升而增大;在同一吸附质分压(浓度)下,吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附温度的升高而减少。也就是是说加压降温有利于吸附质的吸附,降压加温有利于吸附质的解吸或吸附剂的再生。按照吸附剂的再生方法,通常将吸附分离循环过程分为两类:变温吸附和变压吸附,图2中表示了这两种方法的概念,图中横坐标为吸附质的分压,纵坐标为单位吸附剂的吸附量。 查看更多
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简介
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学校:青岛大学 - 自动化工程学院
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个人简介:我们的秘密还要对她隐藏多久呢查看更多
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