关于分子筛吸附脱二氧化碳

各位海友，有没有了解分子筛脱二氧化碳工艺的，小弟主要关注以下几个方面
1、能接受的最大进口碳含量
2、在含水的情况下，吸附性能如何
3、再生的温度如何
敬候！

二氧化碳是惰性气体。很难吸附。水是进行最强的介质，最容易吸附。也就是说在有水存在的情况下。二氧化碳不会被吸附。即使被吸附上了，也会被水挤下来。
脱二氧化碳的工艺可以考虑吸收法（醇胺法）现在应用比较广。如果非得考虑吸附法的话只能采用变压吸附。但是前提是没有水。

mg8868 发表于 2013-10-12 15:53
二氧化碳是惰性气体。很难吸附。水是进行最强的介质，最容易吸附。也就是说在有水存在的情况下。二氧化碳不 ...

从我目前了解的信息，你说的好像不对。应该是水比二氧化碳易吸附，但后者也是可以的。比如从空气中吸附，也含水啊，资料上说可以将CO2吸附至1PPM。

首先来说，没有不能被吸附的物质。就算是最难被吸附的氢气也是可以被吸附的。但是吸附分离依靠的不是吸附本身，而是吸附性的差异。也就是在难吸附的介质中吸附掉相对容易吸附的介质。例如在二氧化碳中吸附掉水蒸气。而在空气中吸附掉二氧化碳。当然这些说法的成立的前提是物理吸附，因为物理吸附是可逆的。而工业中最常见的就是物理吸附，因此吸附剂可以再生。而对化学吸附则吸附过程不分吸附强弱，而是看扩散速率，谁先扩散到吸附剂表面谁先吸附。所以，在有水蒸气存在的情况下，二氧化碳不易被吸附（其实是基本不吸附）。但是在氮气、氧气中，二氧化碳是可以被吸附的。但是吸附量太少，一般仅二氧化碳浓度在1%以下的时候会考虑这种方法。还有个例外就是，由于二氧化碳是弱酸性气体，如果采用碱性吸附剂，使二氧化碳与吸附剂发生化学吸附则该吸附效果很好，但是遗憾的是发生化学吸附之后该吸附剂就不能再生了。也就是一次性使用。先说这些，有时间再聊。

楼主朋友问的比较泛泛，你说一下你气体的组份和工况及对吸咐程度的要求，这个不说没法给你建议！

要看你选择哪种吸附剂了，，气相法聚乙烯工艺中有的装置用13X分子筛，吸附水同时也能吸附少量二氧化碳，也有的装置用3A分子筛吸附水加活性氧化铝吸附醇和二氧化碳，，也有的装置用3A分子筛吸附水加活性氧化铝吸附醇后再加一层专门吸附二氧化碳的吸附剂。一般分子筛再生温度在250至290℃之间。

山度士 发表于 2013-10-13 15:37
要看你选择哪种吸附剂了，，气相法聚乙烯工艺中有的装置用13X分子筛，吸附水同时也能吸附少量二氧化碳，也有 ...

对吸附CO2来说，再生温度也需要那么高吗

mg8868 发表于 2013-10-12 19:06
首先来说，没有不能被吸附的物质。就算是最难被吸附的氢气也是可以被吸附的。但是吸附分离依靠的不是吸附本 ...

哥有空一定要继续回答我的问题啊。
首先空分上是有CO2分子筛纯化这个工艺的，纯化后CO2浓度为1PPM，当然空气也含水。
其次，说说原理，虽然我不是这方面的专家。
气体的分子筛吸附，首先取决于分子直径的大小，这才是分子筛的独特之处。如果不考虑这个，单纯的说吸附，你说的自然有道理。
CO2和H2O直径差不多，CO2还小点。如果用3A分子筛，则H2O不容易透过，如果选4A，它们都会吸附。
下面说吸附的强弱，你说的对H2O比CO2更容易吸附。因为H2O是极性的，而CO2是非极性的。但是C=O是的极性，所以也能吸附。
我想了解的是工程方面的实现问题，比如吸附率，再生温度等。因为这也是个逻辑问题，显然如果分两个塔，先吸水，再吸CO2，是可以实现的，我想你也不会有异议的。问题是把两塔合成一塔，分子筛多一点，难道就不能实现吗？

1.CO2分子筛纯化这个工艺也是先脱水再吸附二氧化碳的。有水时二氧化碳基本不吸附的。空气中的二氧化碳含量才0.03%，我也说过只有在1%以下才会考虑这种方法。这里一般采用13X分子筛。（我有个专利用的是MgY，效果比13X强。）
2.原理方面帮你补充一些。3A分子筛是专门用来脱水的，你说透不过这说法不对。（这个如果透不过3A就没有存在的必要了）4A分子筛对CO2和水都吸附也不对。我以前做过很多套用CO2作为再生气来再生5A分子筛的装置。在吸附过程中5A所表现出来的性能与用N2再生后的效果基本相同。也就是说N2和CO2的存在都没有改变5A对水的吸附性能。结论就是：在水被吸附的过程中，N2和CO2都被视为了惰性气体，即使CO2最初被吸附，也会被水挤下来。
3.针对分子筛类吸附剂H2O是更容易吸附的。因为H2O是所有分子中极性最强的分子（没有之一）。而分子筛是极性吸附剂。所以，H2O和CO2之间的吸附性能根本不在一个数量级上。如果说这样也算是CO2被吸附了话，我也没法反驳。毕竟，就没有不被吸附的气体。另外吸附剂也分极性和非极性的。其实在二氧化碳的吸附问题上非极性类吸附剂（活性炭类）的效果要比极性吸附剂（分子筛类）要好。
4.两塔合并在吸附的时候是能实现的。但是再生的时候再生条件不一样。二氧化碳很容易再生，而水不容易再生。这种设计没法实现统一操作呀。用于吸附水的干燥床一般都是单独设计的。所以，你强硬把这两塔放在一起，基本不现实。

山度士 发表于 2013-10-13 15:37
要看你选择哪种吸附剂了，，气相法聚乙烯工艺中有的装置用13X分子筛，吸附水同时也能吸附少量二氧化碳，也有 ...

业主愿意浪费也是你我管不到事情。我认为分开吸附更合理。

mg8868 发表于 2013-10-14 10:07
1.CO2分子筛纯化这个工艺也是先脱水再吸附二氧化碳的。有水时二氧化碳基本不吸附的。空气中的二氧化碳含量才 ...

谢谢你回答了我的问题，海川真热闹。
我查了下，3A不是确切的0.3微米，而是一个范围，3A不吸水确实不对。
但是你用CO2做再生气体认为它不吸附是不对的，原因是再生是高温了，温度高了水它都不吸。
我想吸附过程是一个动态的过程，由于水更易被吸附，所以一开始塔上部分子筛主要吸水，而下部则可以吸附CO2。随着时间的推移，上部分子筛慢慢吸附至饱和，则开始慢慢下移和CO2竞争，但如果我选择的分子筛量合适，完全可以在某个时刻停掉进行再生，这样CO2就不会被大量挤掉了，你说呢

还有人吗，我再顶一下。

xiaxiuqing 发表于 2013-10-15 17:15
还有人吗，我再顶一下。

吸附床填装应该是尽量让吸附性能相近的填料装在一个吸附床中。这样从吸附过程到再生过程都容易操作一些。比如脱水的吸附剂再生温度都在250℃以上。而再生二氧化碳的温度80-120℃就够了。放在一个吸附床里好吗？长时间高温是会影响吸附剂的使用寿命的。低浓度小气量的装置，这么做我不反对。起码能节省点投资。但是若果是大气量高浓度的装置这样做就存在很大问题。@xiaxiuqing

xiaxiuqing 发表于 2013-10-15 17:15
还有人吗，我再顶一下。

别在这些吸与不吸的问题上纠结了。山度士不知道从哪弄来的二氧化碳吸附剂，可能效果比较好。你打听打听吧。填装的问题都是次要的，吸附剂的性能才是关键。我分析这吸附剂可能有弱碱性络合物。

xiaxiuqing 发表于 2013-10-14 11:40
谢谢你回答了我的问题，海川真热闹。
我查了下，3A不是确切的0.3微米，而是一个范围，3A不吸水确实不对 ...

又找到一份分子筛吸附的数据，遗憾的是与我前面提供并不相符，TNN的。