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依据催化氧化原理的紧缩空气深度除油净化设备

    【bwin网址】1、导言
 
  紧缩空气是电力以外的第二大动力源,作为一种廉价的动力,广泛运用于各行各业的出产中。紧缩空气一般由电力驱动Bwin中国官网对吸入空气作功发作,归于清洁动力。但现在大部分Bwin中国官网作业时有必要运用光滑油,导致紧缩空气中不可避免地含有油类杂质,其首要成份为碳氢烃类化合物,这些物质影响紧缩空气在后续进程中的运用[1-3]。因而,紧缩空气中的含油量是其质量规范中的重要目标之一。吸干机、制氮机、制氧机等设备的前端,明确要求选用无油紧缩空气[4];关于一些出产进程如激光焊接、高端喷涂、精细电子、光学器材、医学医疗、食物药品等都需求不含油的洁净紧缩空气[3,5]。
 
  现在,有用牢靠的紧缩空气除油办法较少,已报导的紧缩空气除油办法多选用加装专用除油部件,以物理办法除油。该办法关于去除紧缩空气中的油滴、油雾有较好作用,但关于紧缩空气中的分子状况的“油”(烃类)根本无法去除。因而,选用物理办法处理含油紧缩空气很难到达无油水平。当时市面上已有无油Bwin中国官网产品,多选用要害构件如紧缩螺杆无光滑油紧缩来完成紧缩空气无油,但为满意无油紧缩,导致螺杆加工制作本钱较高,整机价格昂贵,关于大多数职业而言,购制、运用和维护此类无油Bwin中国官网的本钱过高,无法匹配一般性出产的需求。近年来,依据催化氧化除油净化原理,进口的无油转换器被介绍引进国内,含油紧缩空气经该设备处理后能够到达国标无油水平,但售价高。
 
  相同依据催化氧化化学除油净化原理,重庆鲍斯净化设备科技有限公司(以下简称:鲍斯净化)研制规划了一款超净紧缩空气净化设备(CAC),填补了此范畴的国内空白。在原有Bwin中国官网出气口加装CAC后,可将紧缩空气中的“油”氧化成为水和二氧化碳,保证净化设备出口紧缩空气到达规范规则的无油水平,并且紧缩空气总的压力丢失很小。与国外同类型产品比较,可到达相同处理作用。本文首要扼要比照了现有紧缩空气除油净化办法的优缺点,然后首要对净化器CAC的除油作业原理、流程和作业作用作一介绍,以期为紧缩空气净化设备的规划和制作供给参阅。
 
  2、常用的紧缩空气除油净化办法比较
 
  依据规范GB/T 13277.1-2008(ISO 8573-1 eqv.)《紧缩空气第1部分:污染物净化等级》第7.3条为紧缩空气油含量目标做出了区分。如下表1所示。
 
依据催化氧化原理的紧缩空气深度除油净化设备
 
 
  依据国家规范,紧缩空气中的总油含量规则为液态油、悬浮油、油蒸气三部分之和。其间,悬浮油也归于液态油,它们是很多的油分子经过较强的范德华力和氢键而聚会构成,能够将其视为小液滴微团或颗粒物。因而,紧缩空气中的液态油和悬浮油能够选用精细过滤器别离除掉。而油蒸气在紧缩空气中为独立的分子状况,其尺度远小于精细过滤器孔道尺度,当过滤孔道尺度缩小到油蒸汽分子适当尺度时,过滤阻力增大,导致紧缩空气总压力丢失随之添加,为保证用气压力要求,必定导致总耗能增大。因而,经过油雾过滤办法脱除油蒸汽办法理论上可行,实践运用困难。关于运用光滑油的Bwin中国官网,油蒸气的含量仅与紧缩空气的温度有关,可选用降温使油蒸汽液化,然后再过滤的办法除油,但从实践运用情况是,因为滤芯无法100%将液态油滴、油雾除掉,温度上升后,剩余油滴、油雾敏捷又汽化为油蒸汽。关于无油光滑Bwin中国官网,尽管Bwin中国官网在紧缩进程中空气并没有与光滑油触摸,可是环境空气中已含有的油蒸汽是无法去除的,因而无油光滑Bwin中国官网并不能保证紧缩空气中必定不含油。
 
  现在,常用以下三种有用办法来处理紧缩空气中的油类杂质。
 
  (1)选用降温+颗粒物过滤的办法。首要运用油在必定压力下不同温度的饱满蒸汽压的不同,使其在低温的状况下,发作从油蒸汽向油雾的相态改变,以及小颗粒油雾聚会成大颗粒油雾的改变。经过颗粒物过滤的办法到达过滤的意图,该办法可将紧缩空气中很多的油雾除掉。但需求留意,过滤在冷却后当即进行作用较好,光滑油在低温状况下粘度会添加,过滤器的挑选十分重要。
 
  (2)活性炭过滤。运用活性炭的大比外表积,关于紧缩空气中的油类杂质经过吸附而到达去除的意图。已有相关规划与详细运用,其首要问题在于无法保证接连除油,一般在1000h后需求替换已吸附饱满的活性炭[7]。高比外表积活性炭并不廉价,替换操作添加了吸附除油段规划和操作的复杂性,均会导致本钱添加。
 
  (3)催化氧化除油。紧缩空气在必定温度下,其间的油分子与紧缩空气中的氧分子,在催化触媒的外表发作催化氧化反响,使之完全转化为二氧化碳与水的进程。因为紧缩空气中氧气含量是远远大于油含量的,因而进程进行的要害在于供给油和氧气快速反响转化场所和适合条件。一般出口紧缩空气只需求考虑枯燥除水,已有老练可选设备办法。因为二氧化碳气体自身存在于大气环境内,且含量甚微,在大部分进程中能够不除掉。
 
  三种办法作用比照如表2所示。
 
依据催化氧化原理的紧缩空气深度除油净化设备
 
  3、超净紧缩空气净化设备(CAC)作业原理
 
  3.1 作业原理
 
  净化器CAC首要运用催化氧化原理,使紧缩空气中的油类与的氧气在触媒外表发作深度氧化反响,将得油类转换为CO2与H2O,反响进程如方程式(1)所示:
 
依据催化氧化原理的紧缩空气深度除油净化设备
 
  整个进程的中心是催化氧化触媒,它是经过载体的处理、负载活性物质、枯燥、焙烧等进程后得到的复合活性资料,运用扫描电镜(SEM)得到其外表描摹如图1所示,能够看到,触媒外表晶相结构均匀,在载体丰厚的孔道上负载了很多的活性物质。经氮气吸附比外表(BET)测定,发现其具有200m2/g以上的比外表积,这为催化氧化反响的发作供给了杰出的场所。触媒微观形状为球形,均匀直径5mm,颗粒均匀强度到达200N以上,特别适用于高压除油反响环境。长周期作业成果表明触媒寿命在16000h以上。
 
依据催化氧化原理的紧缩空气深度除油净化设备
 
  3.2 规划结构与作业进程
 
  净化器CAC外观如图2所示,其结构如图3所示,首要由过滤器、反响器、温度、压力操控单元等部分组成。其作业流程:将需求处理的紧缩空气进入(1)精细过滤器,紧缩空气在经过其间高效滤芯时,将含有的液态水进行有用别离,以便下降设备的能耗,一起维护反响系统;别离液态水后的紧缩空气进入(2)高效换热器,在换热器内,来自精细过滤器的低温气体与来自反响器的高温气体进行充沛热量交流,将热量收回,以到达下降加热系统负荷的作用然后下降设备的能耗;升温后的高温紧缩空气进入由(3)(4)(5)组成的反响器系统内涵180~200℃规模的温度条件下发作催化氧化反响,使得紧缩空气中的油类杂质被完全脱除,然后到达净化作用。被净化后的紧缩空气经过(2)高效换热器后,经过(6)压力保持后进入下流用气单元。整个系统经过高精度温度操控系统(7)进行调理操控,完成设备平稳高效的作业。
 
依据催化氧化原理的紧缩空气深度除油净化设备
 
  3.3 净化作用
 
  测验发现,当紧缩空气中油含量在150 mg/Nm3左右,紧缩空气处理量在30000 Nm3/(m3催化剂·h),反响温度在200℃以上时,紧缩空气出口油含量低于0.003mg/m3,到达无油等级。一些测验成果如表3所示。
 
  净化器CAC可适用的规模广泛,鲍斯净化已开发的设备适用于紧缩空气压力规模在0.4~32.0MPaG之间,现在规范设备的处理气量规模在0.02Nm3/min~50Nm3/min。可配套在各种类型含油光滑Bwin中国官网或许无油光滑Bwin中国官网的后端,到达无油净化的意图。因为经180~200℃的处理,空气中的细菌、病毒微生物等均可灭活,特别适用于食物、医药等对气质要求较高的场合。
 
  4、定论
 
  鲍斯净化研制的超净紧缩空气净化器CAC,选用自主研制出产的专用催化氧化触媒,在温度180~200 ℃的条件下,将紧缩空气中油转化为空气中已存在的二氧化碳与水,在不带入新杂质的一起,到达除油的意图。整个进程并不会发作气耗,可使得紧缩空气中的油含量远远低于ISO8573-2010规范中的最低等级Class-1级气体目标(含油量≤0.01mg/Nm3)的水平,到达肯定无油水平。整个进程中因为悉数气体均会经过设备的高温段,使得出产的紧缩空气中无活菌检出。反响后的气体,因为油类被完全去除,因而气体冷凝液中不再有油类污染物,可到达环保排放的规范。超净紧缩空气净化器CAC是一款全新的运用于紧缩空气除油净化范畴的立异式设备,填补了国内涵此范畴内的空白,一起系列设备已经过了威望的德国TüV的Class_0级无油紧缩空气净化设备认证,它将为客户供给一种取得安稳的真实无油紧缩空气气源的新挑选。
 
 
  参阅文献
  [1] 张喆,李前虎,李纲.空气Bwin中国官网枯燥净化单元的优化[J].化工自动化及外表,2018,45(02):112-114+165.
  [2] 王荣生.紧缩空气净化系统规划[J].我国新技能新产品,2013(12):166-167.
  [3] 张洪雁.高洁净度紧缩空气/气体的净化、过滤[J].洁净与空调技能,2004(04):56-62.
  [4] 孙全江,李平方,石建国.冷干机和吸干机组合的紧缩空气净化系统优化计划[J].科技立异与运用,2012(26):37-38.
  [5] 朱莲华.制药出产所用紧缩空气的知道性讨论[J].机电信息,2011(08):41-46.
  [6] GB/T 13277.1-2008(ISO 8573-1 eqv.)《紧缩空气第1部分:污染物净化等级》[S].

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