在空分设备中,分子筛的作用至关重要,它主要承担吸附净化和气体预处理的核心任务,确保高效分离出高纯度氧气、氮气等产品。
空气中的水分在高温下可能结冰堵塞设备,或与后续工艺中的气体(如氮气)反应生成腐蚀性物质。分子筛能选择性吸附水分,使空气露点降至-60℃以下,避免低温结冰风险。在空分设备的预处理单元中,分子筛床层是空气进入低温精馏塔前的必经环节。二氧化碳会与氧气反应生成固体干冰,污染产品和设备。分子筛通过物理吸附去除CO₂,确保进入精馏塔的空气中杂质含量低于1ppm。分子筛还能吸附空气中的微量烃类(如乙炔、碳氢化合物),防止其在精馏塔中浓缩爆炸。与活性炭等吸附剂联用,形成多级净化系统,进一步提升分离效率。分子筛通过加热(通常200-300℃)即可脱附杂质,实现循环使用。其耐高温特性(可承受400℃以上)适合空分设备的高温再生工艺。机械强度高,抗磨损,确保设备连续稳定运行。干燥后的空气进入精馏塔时,可降低制冷能耗约15%-20%。避免水分和杂质对精馏塔板、管道的腐蚀,减少维护成本。
在空分设备中,分子筛是保障气体纯度、设备安全性和运行经济性的关键材料。其作用贯穿预处理、精馏和再生全流程,成为现代空分技术不可或缺的核心组件。