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天然气净化
第8章天然气净化
一般认为,天然气净化工艺包括天然气脱硫脱碳、脱水、硫磺回收及尾气处理4类工艺。
天然气脱硫脱碳及脫水是为了达到商品天然气的质量指标:
硫磺回收及尾气处理则是为了综合利用和环保要求。
国外也常将天然气净化(NaturalGasPurification)称为天然气处理(NaturalGasTreatment)I有时还称为天然气调质(NaturalGasConditioning)。
&1分离器
8.1.1旋风分离器
(1)工作原理
净化天然气通过设备入口进入设备内旋风分离区,当含杂质气体沿轴向进入旋风分离管后,气流受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转,气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体,密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁,并在重力作用下,沿筒壁下落流岀旋风管排尘口至设备底部储液区,从设备底部的出液口流出。
旋转的气流在简体内收缩向中心流动,向上形成二次涡流经导气管流至净化天然气室,再经设备顶部出口流岀。
性能指标
(2)作用
旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴,达到气固液分离,以保证管道及设备的正常运行。
(3)分离精度
旋风分离器的分离效果:
在设计压力和气量条件下,均可除去>10Pm的固体颗粒。
在工况点,分离效率为99%,在工况点±15%范围内,分藹效率为97%a压力降正常工作条件下,单台旋风分离器在工况点压降不大于0.05MPao设计使用寿命旋风分离器的设讣使用寿命不少于20年。
(4)结构设计
旋风分离器采用立式圆筒结构,内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。
内装旋风子构件,按圆周方向均匀排布亦通过上下管板囿定:
设备采用裙座支撑,封头采用耐高压椭圆型封头。
设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。
通常,气体入口设计分三种形式:
a)上部进气b)中部进气c)下部进气对于湿气来说,我们常采用下部进气方案,因为下部进气可以利用设备下部空间,对直径大于300|im或500pm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。
而对于干气常采用中部进气或上部进气。
上部进气配气均匀,但设备直径和设备高度都将增大,投资较髙:
而中部进气可以降低设备高度和降低造价。
(5)应用范围及特点
旋风除尘器适用于净化大于2-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。
它是一种结构简单、操作方便、耐髙温、设备费用和阻力较髙(80〜160亳米水柱)的净化设备,旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。
改进型的旋风分离器在部分装苣中可以取代尾气过滤设备。
&1.2油气分离器
汕气分离器是把汕井生产出的原油和伴生天然气分离开来的一种装置。
油气分离器置于潜汕离心泵和保护器之间,将井液中的游离气体与井液分离,液体送给潜油离心泵,气体释放到油管和套管环形空间。
有时候分离器也作为油气水以及泥沙等多相的分离、缓冲、计量之用。
从外形分大体有三种形式,立式、卧式、球形。
油气分离元件是决泄空压机压缩空气品质的关键部件,髙质量的油气分离元件不仅可保证压缩机的髙效率工作,且滤芯寿命可达数千小时。
从压缩机头出来的压缩空气夹带大大小小的汕滴。
大汕滴通过油气分离罐时易分离,而小汕滴(直径2um以下悬浮油微粒)则必须通过油气分离滤芯的微米及玻纤滤料层过滤。
汕微粒经过滤材的扩散作用,直接被滤材拦截以及惯性碰撞凝聚等机理,使压缩空气中的悬浮油微粒很快凝聚成大油滴,在重力作用下油集聚在油分芯底部,通过底部凹处回油管进口返回机头润滑油系统,从而使压缩机排出更加纯净无油的圧缩空气。
压缩空气中的固体粒子经过油分芯时滞留在过滤层中,这就导致了油分芯压差(阻力)不断增加。
随着油分芯使用时间增长,当油分芯压差达到0.08到O.IMpa时,滤芯必须更换,否则增加压缩机运行成本(耗电)。
&1.3气液分离器
饱和气体在降温或者加压过程中,一部分可凝气体组分会形成小液滴随气体一起流动。
气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体,实现凝液回收或者气相净化。
其结构一般就是一个压力容器,内部有相关进气构件、液滴捕集构件。
一般气体由上部出口,液相由下部收集。
汽液分离罐是利用丝网除沫,或折流挡板之类的内部构件,将气体中夹带的液体进一步凝结、排放,以去除液体的效果。
基本原理是利用气液比重不同,在一个突然扩大的容器中,流速降低后,在主流体转向的过程中,气相中细微的液滴下沉而与气体分离,或利用旋风分离器,气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上,碰撞后失去动能而与转向气体分离。
分离方法气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法也有:
1、重力沉降;2、折流分离;3、离心力分离:
4、丝网分离;5、超滤分离;6、填料分离等。
分离原理
(1)重力沉降原理
由于气体与液体的密度不同,液体在与气体一起流动时,液体会受到重力的作用,产生一个向下的速度,而气体仍然朝着原来的方向流动,也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向,向下的液体附着着在壁面上汇聚在一起通过排放管排岀。
(2)折流分离原理
由于气体与液体的密度不同,液体与气体混合一起流动时,如果遇到阻挡,气体会折流而走,而液体由于惯性,继续有一个向前的速度,向前的液体附着在独挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起,通过排放管排出。
(3)离心分离原理
由于气体与液体的密度不同,液体与气体混合一起流动时,液体收到的离心力大于气体,所以液体有离心分离的倾向,液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下『集到一起,通过排放管排出。
(4)填充分离原理
由于气体与液体的密度不同,液体与气体混合一起流动时,如果遇到阻挡,气体会折流而走,而液体由于惯性,继续游一个向前的速度,向前的液体附着在独挡填料表面上由于重力的作用向下汇集到一起,通过排放管排出。
由于填料相对普通折流分类来说具有大得多的阻挡手机壁面积,而且多次反复折流,液体很容易着壁,所以其分离效率有提髙。
&1.4天然气过滤分离器
天然气过滤分离器是以离心分离、丝网捕沫和凝聚栏截的机理,对天然气进行粗滤、半精滤、精滤的三级过滤设备,是去除气体中的固体杂质和液态杂质的高效浄化装置。
净化效率髙,容尘量大,运行平稳,投资运行费用低,安装使用简便。
适用于天然气、城市煤气、矿井气、液化石油气、空气等多种气体。
是石化、冶金、燃气等工业部门必不可少的净化设备。
&2天然气脱水
若天然气中含有水分,则在液化装置中,水在低于零度时将以冰或霜的形式冻结在换热器的表而和节流阀的工作部分。
另外,天然气和水会形成天然气水合物,它是半稳左的固态化合物,可以在零度以上形成,它不仅可以导致管线堵塞,也可造成喷嘴和分离设备的堵塞。
水合物形成温度的影响因素主要有以下三个方而:
①混合物中重炷特别是异丁烷的含量;②混合物的组分,即使密度相同而组分不同,气体混合物形成水合物的温度也大不相同;③压力愈高,生成水合物的起始温度也愈高。
为了避免天然气中由于水的存在造成堵塞现象,通常须在高于水合物形成温度时就将原料气中的游离水脱除,使苴露点达到-100aC以下。
目前,常用的天然气脱水方法有冷却法、吸收法和吸附法等。
8.2.1.1天然气脱水的必要性
1水的析岀将降低输气量,增加动力消耗:
②水的存在将加速ZS或C02对管线和设备的腐蚀;③导致生成水合物,使管线和设备堵塞。
因上述三方而原因,所以有必要对天然气进行脫水处理。
8.2.1.2天然气脱水方法
①低温法脱水;②溶剂吸收法脱水:
③固体吸附法脱水:
④应用膜分离技术脱水。
8.2.1.3天然气脱水深度
①满足用户的要求;②管输天然气水露点在起点输送压力下,宜比管外环境最低温度低5〜7°C;③对天然气凝液回收装置,水露点应低于最低制冷温度5〜7°C。
8.2.2.1冷却脱水
冷却脱水是利用当压力不变时,天然气的含水量随温度降低而减少的原理实现天然气脱水。
此方法只适用于大量水分的粗分离。
对于气体,增加气体的压力和降低气体的温度,都会促使气体的液化。
对于天然气这种多组分的混合物,各组分部分的液化温度都不同,其中水和重炷是较易液化的两种物质。
所以采用加压和降温措施,可促使天然气中的水分冷凝析出。
天然气中的需点随气体中水分降低而下降。
脱水的目的就是使天然气中水的露点足够低,从而防止低温下水冷凝,冻结及水合物的形成。
对于井口压力很髙的气体,可直接利用井口的压力,对气体进行节流降压到管输气的压力,根据焦耳-汤姆逊的效应,在降压过程中,天然气的温度也会相应降低,若天然气中水的含疑很髙,需点在节流后的温度以上,则肖流后就会有水析出,从而达到脱水的目的。
对于压力比较低的天然气,可采用制冷方式进行冷却脱水。
首先对天然气进行压缩,使天然气达到高温高压、经水冷却器冷却,再经节流元件进行节流,从而使温度降至天然气中水的露点以下,则水从天然气中析出,实现脱水。
若冷却脱水过程达不到作为液化厂原料气中水露点的要求,则还应采用其它方法对天然气进行进一步的脱水。
通常用冷却脫水法脱除水分的过程中,还会脱除部分重炷。
8.2.2.2吸收脱水
吸收脫水是用吸湿性液体(或活性固体)吸收的方法脱除气流中的水蒸气。
用作脱水吸收剂的物质应具有以下特点:
对天然气有很强的脱水能力,热稳泄性好,脱水时不发生化学反应,容易再生,粘度小,对天然气和液烧的溶解度较低,起泡和乳化倾向小,对设备无腐蚀性,同时还应价格低廉,容易得到。
甘油是最先用来干燥燃料气体的液体之一。
下面分析几种常用醇类脱水吸收剂的优缺点。
1.甘醇胺溶液
优点:
可同时脫水、&S和CO?
甘醇能降低醇胺溶液起泡倾向。
缺点:
携带瞬失量较三甘醇大;需要较髙的再生温度,易产生严重腐蚀:
露点降小于三甘醇脱水装苣,仅限于酸性天然气脫水。
2.二甘醇水溶液
优点:
浓溶液不会凝固:
天然气中含有硫、氧和C02存在时,在一般操作温度下溶液性能稳定,高的吸湿性。
缺点:
携带瞬失比三甘醇大:
溶剂容易再生,但用一般方法再生的二甘醇水溶液的体积分数不超过95$:
露点降小于三甘醇溶液,当贫液的质量分数为95%〜96$时,露点降约为28%:
投资高。
3.三甘醇水溶液
优点:
浓溶液不会凝固:
天然气中含有硫、氧和CO?
存在时,在一般操作温度下溶液性能稳左,高的吸湿性:
容易再生,用一般再生方法可得到体积分数为98.7%的三甘醇水溶液:
蒸汽压低,携带损失量小,露点和降大,三甘醇的质量分数为98%〜99%时,露点降可达33〜42°C。
缺点:
投资髙;当有轻质炷液体存在时会有一左程度的起泡倾向,有时需要加入消泡剂。
三甘醇脱水由于露点降大和运行可靠,在各种甘醇类化合物中其经济效果最好,因而国外广为采用。
我国主要使用二甘醇或三甘醇,任三甘醇脱水吸收剂和固体脱水吸附剂两者脱水都能满足露点降的要求时,采用三甘醇脱水经济效应更好。
甘醇法脱水装置的典型工艺流程见图8-1。
湿原料气经粗分离器出脱水后,从底部进入
图8-1常压甘醇脱水装置流程图
1-雾沫分离器2-吸收塔3-冷却塔4-甘醇循环泵
5-中间缸6-换热器7-闪蒸罐8-过滤器9-再生塔吸收塔2,被甘醇贫液将水吸收脱除,从塔顶排除干燥气体,经过雾沫分离器1后,送入进一步脱水。
塔底的甘醇富液经换热器6吸热后,经闪蒸罐7和过滤器8,进入再生塔9加热脱水后,用甘醇泵输送至吸收塔顶循环使用。
利用此法须注意防止甘醇分解,当再生温度超过204°C及系统中有氧气及液态炷存在时,都会降低甘醇的PH值,促使甘醇分解。
因此需要左期检查甘醇的PH值,要控制PH值大于7。
在有条件时将甘醇用氮保护,以防止氧化。
甘醇法适用于大型天然气液化装垃中脱除原料气所含有的大部分水分。
与采用固体吸附剂脱水的吸附塔比较,甘醇吸收塔的优点:
①一次投资比较低,压降小,可节省动力:
②可连续运行;③容易扩建;④塔易重新装配;⑤可方便的应用于在某些固体吸附剂易受污染的场合。
4.甘醇脱水的基本原理
甘醇是直链的二元醇,英通用化学式是CnH2n(OH)2a二甘醇(DEG闲三甘醇(TEG)的分子结构如下:
CH2——CH2—HCHa——O——CH2—Ha—H
I
O
I
CH2——CH2——OHCH2——O——CH2——CH2—H
二甘轉三甘S5
从分子结构看,每个甘醇分子中都有两个疑基(011)。
疑基在结构上与水相似,可以形成氢键,氢键的特点是能和电负性较大的原子相连,包括同一分子或另一分子中电负性较大的原子,所以甘醇与水能够完全互溶,并表现出很强的吸水性。
甘醇水溶液将天然气中的水蒸气萃取出来形成甘醇稀溶液,使天然气中水汽量大幅度下降。
5.甘醇的物理性质
常用甘醇脱水剂的物理性质如表1所示。
在天然气开发初期,脱水采用二甘醇,由于其再生温度的限制,其贫液浓度一般为95%左右,壺点降仅约25〜30°Co50年代以后,由于三甘醇的贫液浓浓度可达98〜99%,露点降大,逐渐用三甘醇(TEG)代替二甘醇作为吸收剂。
表1常用甘醇的物理性质
项目
二甘醇
三甘醇
四甘醇
分子量
106.1
150.2
194.2
冰点^Q
・了.2
•5.6
沸点,P
244.8
285.5
314
蒸气压(259儿Pa
<1.33
<133
<1.33
密度(101.325kPa,24C)
1.0084
1.1254
1.128
溶解度,20-C
全溶
全溶
全溶
理论热分解温度,9
164.4
206.7
237.8
粘度(2DC),Pa-s
3.57XIO3
47.8X10-3
比热容,kJ/Ckg-K)
2.31
2.20
2.18
三甘醇吸收剂的特点:
1沸点较髙(287.4'C),贫液浓度可达98〜99%以上,露点降为33〜47°C。
2蒸气压较低。
27°C时,仅为二甘醇的20%,携带损失小。
3热力学性质稳立。
理论热分解温度(207°C)约比二甘醇髙40°C。
4脱水操作费用比二甘醇法低。
6.三甘醇脱水流程和设备
(1)工艺流程
三甘醇脫水工艺流程如图1所示。
脱水装置主要包括两大部分:
①天然气在吸收塔的脱水系统:
②富TEG溶液的再生系统(提浓)。
ffiFKW收低n(弭生
图1三甘醇脱水工艺流程
如图1所示,三甘醇脱水工艺中主要设备有原料气分离器、吸收塔、闪蒸罐、过滤器、贫/富液换热器、再生塔和重沸器等。
(2)原料气分离器
英功能是分离岀原料气中坯类夹带的固体或液滴,如砂子、管线腐蚀产物、水、油等。
常用卧式或立式的重力分离器,内装金属网除沫器。
如原料气中夹带有很多细小的固体粒子或液滴,应考虑采用过滤式分离器或水洗式旋风分离器。
(3)吸收塔
吸收塔可采用填料塔或板式塔,塔顶应设宜除沫器。
虽泡罩塔型的效率略低于浮阀型,但三甘醇溶液比较粘稠,塔内的液/气比较低,故采用泡罩塔盘更为适宜,实际塔板数为4〜10块。
塔径小于300mm时应采用填料塔,常用的填料有瓷质鞍型填料和不锈钢环。
(4)闪蒸罐
三甘醇装苣中有一左量的坯类气体会溶解在三甘醇溶液中,炷类的溶解量与压力有关,压力愈高,则溶解量愈大(图2),闪蒸罐的功能是将溶解在三甘醇溶液中的炷类闪蒸出来,防止溶液发泡。
图2天然气在甘醇溶液中的溶解度①指101.325kPa,20°C的气体体积
(5)过滤器
过滤器的功能是除去三甘醇溶液中的固体粒子和溶解性杂质。
常用的有固体过滤器和活性炭过滤器两种。
(6)贫/富换热器
贫/富换热器是用来进控制闪蒸罐和过滤器的富液温度,回收贫液的热量,使富液升温到1489左右再进再生塔,以减轻重沸器的热负荷。
最常用的是管壳式换热器。
(7)再生塔
主要由再生塔和再沸器组成再生系统,其功能是蒸出富三甘醇中的水,使之提浓。
由于三甘醇和水的沸点相差甚大,且不生成共沸物,较易分离,故再生塔只需2〜3块理论塔板即可,其中1块即为再沸器。
7.影响三甘醇脱水效果的参数
三甘醇脱水是基于吸收原理而实现的。
影响脱水效果的主要参数有:
①进气温度;②吸收塔的操作压力和塔板数;③三甘醇贫液浓度和温度;④三甘醇循环量。
(1)进气温度
一般入塔气体的质量流量大于塔内三甘醇溶液的质量流量,可以认为吸收塔的操作温度大致与进气温度相当,而且吸收塔内各点的温度差不会超过2°C。
进气温度对脱水效果的彫响表现在以下方而:
♦进气温度较髙将增加装苣的脱水负荷和增大甘醇的气化损失量。
♦在三甘醇浓度不变时,出塔气体平衡露点随进气温度的下降而降低(图3)。
♦因低温下,三甘醇变得非常粘稠导致塔效率降低、压降增大和携带损失。
进塔的天然气温度应维持在15〜48°C。
图3与不同浓度三甘醇相平衡的气体水露点(压力100〜lOOOOkPa)
(2)吸收塔的操作压力和塔板数
实践证明,吸收塔的操作压力低于20MPa时,出塔干气露点温度基本上与吸收塔操
作压力无关。
维持较高压力,气体含水量较少,并能减少塔径,但增大了塔的壁厚。
通常认为2.5~10\【Pa的脱水压力是较经济的。
在甘醇循环率和贫甘醇浓度恒左情况下,塔板数越多,露点降越大。
通常多数塔板都定为6~8块。
在各级塔板上,甘醇并没有都达到平衡状态。
通常用25%的塔板效率作设计。
在泡罩式塔内,相邻塔板的间隔一般为610mm.
(3)三甘醇浓度和温度
图3所示曲线是不同操作温度下天然气与各种不同浓度三甘醇溶液接触的水露点平衡曲线。
从图中可以看出,气体蕊点随三甘醇浓度增加有显著的下降。
因此,降低出塔干气露点的主要途径是提高三甘醇贫液浓度。
三甘醇与气流中水蒸汽的平衡条件受温度影响,温度高气流中水汽含量高,同时增加了甘醇损失,但甘醇温度低使烧类在塔中冷凝而引起甘醇发泡。
多数设计要求三甘醇的温度略高于气流温度10°C(API推荐10〜30C),且三甘醇进塔温度宜低于60°C。
(4)三甘醇循环量
(5)
甘醇的浓度主要影响干气的露点,甘醇循环率仅控制着总的被淸除的水量。
能够保证甘醇与气体接触较好的最小循环率大约是脱除每1kg水需16.7L的甘醇,而最常用的范围是吸收1血水需25飞0L三甘醇溶液。
图4〜图6为三甘醇循环量与气体露点降的关系图。
图5甘醇循环虽与露点降关系图(b)
图6甘醇循环量与履点降关系图(c)
循环量、浓度与塔板数的相互关系:
♦循环量和塔板数固定时,三甘醇浓度愈高则爾点降愈大:
♦循环量和三甘醇浓度固左时,塔板数愈多则露点降愈大,但一般都不超过10块实际塔板:
♦塔板数和三甘醇浓度固左时,循环量愈大则需点降愈大,但循环量升到一泄程度后,歸点降的增加值明显减少,而且循环量过大会导致重沸器超负荷,动力消耗过大,故最高不应超过33L/kg水。
8-三甘薛富液再生方法及工艺参数
(1)三甘醇富液再生方法
目前三甘醇富液的再生方法有三种:
减压再生:
气体汽提;共沸蒸懈再生
1)减压再生
减压再生是降低再生塔的操作压力,以提高甘醇溶液的浓度。
此法可将三甘醇提浓至98.2%(质)或更高。
但减压系统比较复杂,限制了减压再生的应用。
2)气体汽提
气体汽提是将甘醇溶液同热的汽提气接触,以降低溶液表而的水蒸气分压,使甘醇溶液得以提浓到99.995%(质),丁气露点可降至-73.3°C。
此法是现行三甘醇脱水装置中应用较多的再生方法。
其典型流程见图7所示。
3)共沸蒸馆再生
共沸蒸懈再生是70年代初由美国杜邦公司提出的,该法采用的共沸剂是不溶于水和
三甘醇,与水能形成低沸点共沸物,并具有无毒,蒸发损失小等性质,如异辛烷、甲苯。
共沸蒸餾再生流程见图9.异辛烷用量对三甘醇溶液再生的影响见表2。
图9三甘醇溶液共沸蒸餾再生示意图表2异辛烷用疑对三甘醇溶液再生的影响
异辛烷/三甘醇流量比,L/L
能达到的最尢三甘醇浓度,弘①
重沸器热负荷kJ心三甘醇)
0
98.60
552
0.10
99.90
580
0.15
99.95
593
0.20
99.98
607
0.25
99.99
621
①假定在204T2下等温操作和最丈的解吸效率.
共沸蒸馆再生的特点:
♦可将甘醇溶液提浓至99.99%(质),干气露点达-73°C:
♦共沸剂可循环使用,损失量很小,无大气污染问题:
♦系统仅提供共沸剂汽化所需的热量、共沸剂分离器及循环泵。
共沸蒸馅再生的特点
♦可将甘醇溶液提浓至99.99%(质),干气露点达-73°C:
♦共沸剂可循环使用,损失量很小,无大气污染问题:
♦系统仅提供共沸剂汽化所需的热量、共沸剂分离器及循环泵。
(2)工艺参数对再生效果的影响
影响三甘醇溶液再生的参数主要有:
再沸器的压力和温度;再生塔顶部温度;汽提气的流量。
1)再沸器的压力
再沸器的压力较髙时,增加脱水难度和能耗。
再沸器的压力较低时,富甘醇/水的混合物的沸腾温度会降低,在同样的再沸器温度下,可得到比较高的贫甘醇浓度,但一般不在负压状态工作。
再沸器的压力一般保持常压。
再沸器的温度
再沸器的温度可控制水在贫甘醇中的浓度。
温度越髙,贫甘醇浓度越大。
通常再沸器的温度限制在204°C(TEG热分解温度)以下,一般再沸器的温度在288〜199°C间,甘醇浓度在98.2%~98.5%之间。
2)再生塔顶温度
较高的蒸憾柱顶温度会增加甘醇的蒸发损失。
若温度太低,有更多的水冷凝,增加了再沸器的热负荷。
蒸饰柱顶的建议温度近似为107°C。
当温度超过121C时,甘醇就显著地蒸发损失。
为了能控制汽提蒸憾柱温度,一般在多数回流盘管上都设有旁通。
3)汽提气的流量
甘醇同汽提气接触能降低离开再沸器的贫甘醇浓度。
一般都希望使贫甘醇浓度在98.2%〜98.5%以上时才用汽提气。
使用时注意控制用量,不致使汽提柱发生液泛而冲塔。
&2.3吸附脱水
“吸附”一词的意思是气体在自由表面上的凝聚。
现在国际上吸附的严格泄义为:
一个或多各组分在界而上的富集(正吸附或简单吸附)或损耗(负吸附)。
其机理是在两相界面上,由于异相分子间作用力不同于主题分子间作用力,使相界而上流体的分子密度异于主体密度而发生“吸附”。
按吸附作用性质的不同,可将吸附区分为物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是由分子间作用力,即范徳华力产生的。
由于范徳华力是一种普遍存在于各吸附质与吸附剂之间的弱的相互作用力,因此,物理吸附具有吸附速率快,易于达到吸附平衡和易于脱附等特征。
化学吸附是由化学键力的作用产生的,在化学吸附的过程中,可以发生电子的转移、原子的重排、化学键的断裂与形成等微观过程。
吸附质与基质形成的化学键多为共价键,而且趋向于基质配位数最大的位宜上。
化学吸附通常具有明显的选择性,且只能发生单分子层吸附,还具有不易解吸,吸附和解吸的速率都比较小,不易达到吸附平衡等特点。
物理吸附和化学吸附是很难截然分开的,在适合的条件下,两者可以同时发生。
1.吸附法脱水的优缺点
与液体吸附脱水的方法比较,吸附脱水能够提供非常低的露点,可使水的体积分数降至1X10'6m3/m3以下:
吸附法对气温、流速、压力等变化不敏感;相比之下无腐蚀、形成泡沫等问题:
适合于对于少就气体的廉价脱水过程。
它的主要缺陷是基本建设投资大:
一般情况下压力降较高:
吸附剂易于中毒或碎裂:
再生时需要的热量较多。
由此可见吸附法脱水一般适用于小流量气体的脱水,对于大流量髙压气体的脱水,如要求的露点降仅为22〜28°C,—般情况下采用甘醇吸收脱水较经济:
如要求的露点降为2844°C,则甘醇法和吸附法均可考虑,可参照其他影响因素确龙:
如要求的露