5.3.1空气纯化系统的任务
纯化系统的目的是通过分子筛清除空气中的水分、二氧化碳及碳氢化合物等杂质,保障空分装置的安全运行。 经分子筛吸附器纯化后的空气中的水含量女同志小说≤5PPm 、CO2≤1PPm。 5.3.2空气纯化系统主要设备
因变量2台分子筛吸附器（D-5004A/B）
1台蒸汽加热器（E-5001）
1台气液分离器（D-5005）
5.3.3主要设备的工作原理与过程
5.3.3.1分子筛吸附器
分子筛主要成分是碱性硅铝酸盐,有一定的晶型和连接结构,能使一些特定的分子通过的物质。
液化设备通常都有用于净化流程空气的前置净化装置，2台分子筛吸附器（1台吸附，1台再生）交替使用，保证了其工作的连续性。其目的是脱除空气中的水分和二氧化碳及C、H化合物（聂绀弩刑事档案CO2在空气中的平均含量约400ppm）。因为H2商业银行流动性风险管理指引O与CO2的固化温度均高于设备的操作温度，这样，它们易沉积和浓缩，对冷箱内设备构成堵塞。而过多的碳氢化合物在主冷凝蒸发器四周积累，会有发生爆炸的可能性。分子筛吸附器采用卧式双层床结构（也有分子筛单层床结构），分子筛采用球形结构。其中铝胶(活性氧化铝)床层占吸附器体积农业经济问题1/5（下部），重量为10250kg；分子筛床层占4/5（上部），重量为52000kg。 添加铝胶床层的目的：增强吸附效果、延长使用时间、降低再生能耗、延长使用寿命的特点。具体分析如下：活性氧化铝对于含水量较高的空气，吸附容量比较大，而且对水分的吸附热也比分子筛小，其大量吸附水分后使空气温升较小，有利于后部分分子筛对二氧化碳的吸附，而且双层床纯化器净化空气的程度比单层床更高，空气的干燥程度可以由原来露点的-60℃降到-66～-70℃，净化后空气中的二氧化碳含量也更低；采用双层吸附床，可以延长纯化器的使用时间，经试验得出：双层床结构的分子筛纯化器比单床层结构的有效工作时间可延长25～30商路％；活性氧化铝解吸水分容易，而分子筛较为困难，分子筛再生时
其冷吹峰值需要达到120℃以上才能保证其再生完善，而活性氧化铝只需要达到80℃左右即可，这样一来就可以降低整个系统的再生温度，从而节省了再生能耗（对于双层床结构的分子筛纯化器一般将冷吹峰值控制在100℃以上，作为其再生完善的主要标志）；活性氧化铝颗粒较大，且坚硬，机械强度较高，吸水不龟裂、粉化，所以双层床的活性氧化铝可以减少分子筛粉化，延长分子筛寿命，活性氧化铝处于加工空气入口处，还可以起到均匀分配空气的作用；铝胶还具有抗酸性，对分子筛能起到保护作用。
5.3.3.2分子筛工作周期
吸附阶段：240分钟
再生阶段：卸压9分钟、热吹90分钟、冷吹120分钟、升压（9分钟）
5.3.3.3工作过程
由于切换工作频繁，切换过程的操作复杂，阀门较多，口径较大，为了减轻工作强度，避免误操作，采用了DCS自动程序控制。
①分子筛吸附阶段
吸附原理：吸附是一种把气态和液态物质（吸附质）固定在固体表面（吸附剂）上的物理现象，这种固体（吸附剂）具有大量微孔的活性表面，吸附质的分子受到吸附剂表面引力的作用，从而固定在上面。
引力的大小取决于：
—吸附剂表面的构造（微孔率）
—吸附质的分压
—温度
吸附伴随着放热，是一种可逆的现象，类似于凝结：
—如果增加压力，吸附能力增加
—降低温度，吸附能力增加
因此，在吸附时，要使压力升到最高，温度降到最低。解吸时，则要使压力降到最低，温度升到最高。
分子筛纯化器利用较低温吸附、高温解吸来达到连续净化空气的目的。在这一交变过程中，特别需要对其进、出口温度加以监控，以掌握其使用情况。在吸附过程中，空气进、出纯化器的两条温度变化曲线被称为“吸附温度曲线”。在再生过程中，污氮气进、出纯化器的两条温度变化曲线被称为“再生温度曲线”。
空气在经过纯化器后，温度会有所升高。这是因为空气中的水分和二氧化碳被分子筛吸附，而吸附是个放热过程。对于全低压流程空分设备而言，空气进纯化器压力在0.5Mpa（G）左右，空气进纯化器温度约为12.5℃。在这种情况下，空气进出纯化器温度之差约为4～6℃，本装置的出口温度为18.5℃。
如果空气进纯化器温度升高，则温差也相应会有所增大，这是因为空气温度升高使得空气中水含量增多。如果在纯化器使用过程中（刚开始使用的一段时间除外），出纯化器空气温度突然升高，而进纯化器温度和压力却较为稳定，这种情况往往显示空气已经将空冷塔的水带入分子筛纯化器。
在分子筛纯化器由再生转为使用，吸附工作刚开始的一段时间内，空气出纯化器温度较高，这时出口温度要比进口高出20℃以上。这种现象除了是由于再生过程中的冷吹不彻底
造成的以外，还由于纯化器在切换至使用前的升压过程中释放吸附热所造成的。
在空分设备中用于吸附水分和二氧化碳的分子筛，除对极性分子如水和二氧化碳等具有吸附能力外，对非极性的氮气和氧气也有一定的吸附作用。升压过程是一个压力上升的过程，随着压力升高，分子筛的静吸附容量增大，更多的氮气和氧气被分子筛所吸附。而这个过程同样是个放热的过程，这种放热使得分子筛床层温度升高。当升压后的纯化器转为使用时，空气将分子筛床层的热量带出来，从而引起出口温度的升高。
由于这种现象不单单因为冷吹不彻底引起，所以无法通过延长冷吹时间来解决。于是有的空分设备中，采用增加一个“两组分子筛并行运行”的步骤，用来减少这种温度波动对主换热器的不利影响。
②分子筛再生阶段
相对于较为简单的吸附温度曲线而言，再生温度曲线要复杂一些。典型的再生温度曲线如图2所示。
卸压阶段（A－B）：
分子筛纯化器在较高工作压力下（0.5Mpa以上）完成吸附任务，而在较低的压力下（有时常压）进行脱附再生。在纯化器由吸附转为再生时，首先将纯化器内的压力降下来。压力下降时，分子筛静吸附容量减小，原来被吸附的气体分子或水分子，便有部分会从分子筛中解吸出来。
与吸附过程的放热效应相对应，脱附再生过程是个需要吸收热量的过程。在卸压阶段，脱附所需热量只能来自于分子筛床层本身，因而使得床层温度下降。受此影响，空气进口（污氮气出口）和空气出口（污氮气入口）温度同时开始下降（因为卸压阀在分子筛进口处，故卸压阶段空气出口温度较空气进口温度下降的幅度更大）。
加热阶段（B－C）：
加热阶段开始后，虽然污氮气进口温度迅速升高，但出口温度还会继续下降，最多可下降至－10℃左右，然后才会逐渐升高。经蒸汽加热器加热过的高温污氮气，在由上而下通过分子筛床层时，首先使得床层上部的分子筛温度升高并对上部的分子筛进行再生。在此过程中，污氮气的热量一方面传递给了上部的分子筛，另一方面被解吸出来的二氧化碳和水分带走了，故污氮气本身的温度迅速下降，到达纯化器底部时，温度已经很低了，所以污
氮气出口温度不会很快升高。
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