传统双塔式氮气机采用两个吸附塔进行制氮。需每两分钟升压、降压一次,每年的升压、降压次数达到26万次。 而由于是在压力状态下工作,操作者根本无法观察到吸附塔内碳分子筛的工作情况。 实际上工作状态为:吸附塔内最初为原始静态,当压缩空气进入吸附塔制氮时,打破塔内原有静止状态,碳分子筛因升压而被吸附塔下方的压缩空气往塔顶和塔壁方向推动;而当进行再生脱氧时,吸附塔内会在3~4秒的时间内,将压力为7~10kg体积庞大的压缩空气排出,碳分子筛因降压而被吸附塔上方的压缩空气往塔底和塔壁方向挤压。由于吸附塔每年升压、降压次数达26万次,因此碳分子筛间因不断相互摩擦而造成其吸附表面剥落粉化,影响持续制氮的效果。产气量越大,即直径越大的管腔就越容易产生致命的缩短使用寿命和降低制气纯度及制气效率的“隧道效应”。 |
隧道效应:即碳分子筛管腔应为适当的直径和高度,当碳分子筛在管腔里充填不充分时, 或者当碳分子筛管腔太粗时,都会产生隧道效应:压缩空气通过没有充分紧密充填的碳分子筛管腔,对于其中间部分的碳分子筛会造成气流一样的冲刷效果,导致碳分子筛表面剥落和失效,使管腔的中间的密度小,管腔旁边的密度大。形成类似的隧道。
碳分子筛表面剥落和失效:即碳分子筛是一种表面为3.
0埃孔径,而内部有远远大于3.0埃的空间,以便使压缩空气中的氧气分子可以通过高质量碳分子筛表面的孔径进入碳分子筛。因此实际起制氮作用只是碳分子筛的表面部分,其内部只作为氧气分子的吸附储存和解吸。当低质量的碳分子筛管腔有隧道效,而导致碳分子筛表面剥落时,碳分子筛的粉尘剥落十分之一时,可能其功效已全失去,而并非仅仅失去十分之一。 |