1. O efeito do excesso de água na atividade da peneira molecular
A principal função do purificador de ar com separação de partículas é remover a umidade e os hidrocarbonetos do ar, fornecendo ar seco para os sistemas subsequentes. A estrutura do equipamento consiste em um beliche horizontal, com a camada inferior de alumina ativada a 590 mm de altura e a camada superior de peneira molecular 13X a 962 mm de altura, sendo os dois purificadores intercambiáveis. A alumina ativada adsorve principalmente água do ar, enquanto a peneira molecular utiliza seu princípio de adsorção seletiva molecular para adsorver hidrocarbonetos. Com base na composição do material e nas propriedades de adsorção da peneira molecular, a ordem de adsorção é: H₂O > H₂S > NH₃ > SO₂ > CO₂ (ordem de adsorção de gases alcalinos). H₂O > C₃H₆ > C₂H₂ > C₂H₄, CO₂, C₃H₈ > C₂H₆ > CH₄ (ordem de adsorção de hidrocarbonetos). Observa-se que a peneira molecular apresenta o melhor desempenho de adsorção para moléculas de água. No entanto, o teor de água na peneira molecular é muito alto, e a água livre forma cristais com a peneira. A temperatura (220 °C) fornecida pelo vapor a 2,5 MPa usado para a regeneração em alta temperatura ainda não consegue remover essa água cristalizada, e o tamanho dos poros da peneira molecular fica ocupado pelas moléculas de água cristalizada, impedindo a adsorção contínua de hidrocarbonetos. Como resultado, a peneira molecular é desativada, sua vida útil é reduzida e as moléculas de água entram no trocador de calor de placas de baixa pressão do sistema de retificação, causando o congelamento e bloqueio do canal de fluxo do trocador de calor, afetando o fluxo de ar e a eficiência da transferência de calor. Em casos graves, o equipamento pode não funcionar normalmente.
2. Efeito do H2S e do SO2 na atividade da peneira molecular
Devido à adsorção seletiva da peneira molecular, além de sua alta capacidade de adsorção de moléculas de água, sua afinidade por H₂S e SO₂ também é superior à sua capacidade de adsorção de CO₂. O H₂S e o SO₂ ocupam a superfície ativa da peneira molecular, e os componentes ácidos reagem com ela, causando seu envenenamento e desativação, o que reduz sua capacidade de adsorção e, consequentemente, sua vida útil.
Em resumo, o teor excessivo de umidade e a presença de gases H2S e SO2 no ar de saída da torre de resfriamento com separação de ar são as principais causas da inativação da peneira molecular e da redução de sua vida útil. Por meio do controle rigoroso dos indicadores de processo, da instalação de um analisador de umidade na saída do purificador, da seleção criteriosa de fungicidas, da dosagem quantitativa e oportuna do fungicida, da adição de água bruta à torre de resfriamento e da análise regular de vazamentos no trocador de calor, entre outras medidas, é possível garantir a operação segura e estável do purificador, permitindo a detecção, o alerta e o ajuste oportunos, assegurando, em grande medida, a eficiência do uso da peneira molecular.
Data da publicação: 24 de agosto de 2023
