
碳分子篩的壽命長短到底受哪些因素影響?我們必須先了解碳分子篩工作原理。
碳分子篩工作原理
我們用作變壓吸附的介質(zhì)碳分子篩中有許多孔道,其對氧和氮氣的吸附量有很大差別,制氮機就是利用碳分子篩這一特性達(dá)到氧氮分離的效果。如下圖所示,在壓力升高時,碳分子篩將氧吸附在孔道內(nèi),產(chǎn)出氮氣。這個過程就像是用海綿吸水,再用力把水?dāng)D出來。能對海綿造成損壞的就兩種原因,一種是水中的污染物堵住海綿的空隙,另一種就是用力過度損壞了海綿。同樣的影響分子篩的壽命長短也主要是進(jìn)氣條件和結(jié)構(gòu)流程這兩個原因。
進(jìn)氣條件的影響
碳分子篩對壓縮空氣中油、塵含量的要求非常高,我們在制取氮氣之前常常會配有空氣凈化的設(shè)備,這也是為了去除氣源中的油和其他雜質(zhì),避免這些雜質(zhì)進(jìn)入制氮機導(dǎo)致碳分子篩的產(chǎn)氮量嚴(yán)重衰減。主要是油、塵污染,一旦發(fā)生堵住碳分子篩的微孔,這種影響是不可逆的,無法通過制氮機的再生功能恢復(fù),時間久了只能更換碳分子篩。壓縮空氣中的水,其實對碳分子篩的壽命長短影響反而不大。
結(jié)構(gòu)流程的影響
上面的氣源對碳分子篩的影響我們可以看成是“堵塞”,而制氮系統(tǒng)壓緊機構(gòu)或者系統(tǒng)流程對碳分子篩的影響就可以看作是“破壞”。因為壓緊裝置無法及時壓緊,分子篩在塔內(nèi)就會相互摩擦,可能會造成碳分子篩粉碎性損壞,微孔受到破壞,碳分子篩就會出現(xiàn)粉化噴篩現(xiàn)象。另外系統(tǒng)流程中氣流沖擊過大也會造成同樣的影響。
所以為什么我們可以做到十年不換篩?是因為我們妥善處理了上面幾點影響因素,避免了這些隱患影響碳分子篩的使用壽命和效果。如果我們沒有做好這些因素,那三五年換篩的情況也難以避免。
雖然理論上將這些隱患做到零存在,碳分子篩的性能就不會出現(xiàn)衰減,但實際使用過程中這些隱患無法做到不存在。所以碳分子篩的性能隨使用時間的增加依然會出現(xiàn)衰減問題。而我們通過原理結(jié)合實際現(xiàn)場情況,目前的產(chǎn)品可以將碳分子篩每年的衰減系數(shù)控制在1~1.5%。