答:分子篩純化系統(tǒng)目前多數(shù)采用加熱再生法(TSA),其能耗占總能耗的5%左右。在中、大型空分裝置的分子篩純化系統(tǒng)中,為了減少分子篩的用量,提高分子篩對二氧化碳的吸附容量,取空氣入分子篩純化器的溫度8~15℃。為了預(yù)先降低空氣溫度,采用氮-水預(yù)冷系統(tǒng)加冷凍機提供冷凍水冷卻,或者空氣在氮-水預(yù)冷系統(tǒng)中冷卻后再由氨制冷機加以冷卻的措施。這也增加了分子篩純化系統(tǒng)的能耗。可見,采用對二氧化碳有較強吸附能力的分子篩,提高進(jìn)入純化器的空氣溫度,顯然是一條有效的節(jié)能途徑。例如,現(xiàn)在采用13X碳分子篩代替5A分子篩。
此外還有以下幾條有效的節(jié)能措施:
1)采用活性氧化鋁與分子篩雙層床。這一措施可以降低再生溫度,從而達(dá)到節(jié)能目的;
2)加熱再生操作中,采用加熱一冷吹分階段方式。加熱時不是將整個床層的吸附劑都達(dá)到徹底再生的溫度--200℃以上再停止,而是出口達(dá)50℃左右就停止加熱,轉(zhuǎn)入冷吹。冷吹是加熱再生的繼續(xù),是用床層本身積蓄的熱量來解吸再生。這樣的操作既保證了徹底再生,又縮短了加熱時間;
3)在純化系統(tǒng)的電加熱系統(tǒng)中設(shè)置蓄熱器。純化系統(tǒng)中的再生加熱器是間斷工作的,使用時要求電加熱器的功率較高。如果采用功率較小的電加熱器,另外設(shè)置一個蓄熱器,讓電加熱器連續(xù)工作,將熱量儲存在蓄熱器中。加熱再生時,可由蓄熱器補充足夠的熱量;
4)用余熱蒸汽加熱器代替電加熱器。冶金企業(yè)和化工企業(yè)中都有大量的余熱。將余熱鍋爐獲得的蒸汽,用于純化器的加熱再生,可節(jié)約能源消耗;
5)采用變壓解吸的PSA系統(tǒng)。變壓再生的純化系統(tǒng)(PSA),分子篩床層的再生依靠降壓來實現(xiàn),床層不需要加熱,故相對TSA較為節(jié)能;
6)用空壓機出口的壓縮空氣預(yù)熱再生用的污氮。加工空氣經(jīng)空壓機壓縮后溫度可升高至70~80℃,用它來預(yù)熱再生的污氮氣,既可以節(jié)能,又可使加工空氣得到冷卻。
此外還有以下幾條有效的節(jié)能措施:
1)采用活性氧化鋁與分子篩雙層床。這一措施可以降低再生溫度,從而達(dá)到節(jié)能目的;
2)加熱再生操作中,采用加熱一冷吹分階段方式。加熱時不是將整個床層的吸附劑都達(dá)到徹底再生的溫度--200℃以上再停止,而是出口達(dá)50℃左右就停止加熱,轉(zhuǎn)入冷吹。冷吹是加熱再生的繼續(xù),是用床層本身積蓄的熱量來解吸再生。這樣的操作既保證了徹底再生,又縮短了加熱時間;
3)在純化系統(tǒng)的電加熱系統(tǒng)中設(shè)置蓄熱器。純化系統(tǒng)中的再生加熱器是間斷工作的,使用時要求電加熱器的功率較高。如果采用功率較小的電加熱器,另外設(shè)置一個蓄熱器,讓電加熱器連續(xù)工作,將熱量儲存在蓄熱器中。加熱再生時,可由蓄熱器補充足夠的熱量;
4)用余熱蒸汽加熱器代替電加熱器。冶金企業(yè)和化工企業(yè)中都有大量的余熱。將余熱鍋爐獲得的蒸汽,用于純化器的加熱再生,可節(jié)約能源消耗;
5)采用變壓解吸的PSA系統(tǒng)。變壓再生的純化系統(tǒng)(PSA),分子篩床層的再生依靠降壓來實現(xiàn),床層不需要加熱,故相對TSA較為節(jié)能;
6)用空壓機出口的壓縮空氣預(yù)熱再生用的污氮。加工空氣經(jīng)空壓機壓縮后溫度可升高至70~80℃,用它來預(yù)熱再生的污氮氣,既可以節(jié)能,又可使加工空氣得到冷卻。