吸附捕集器(吸附阱)的技術特點
吸附捕集器是利用某些物質具有吸附性能(物理吸附和化學吸附)的原理來捕集可凝性蒸汽的一種捕集器,常稱吸附阱。它被廣泛應用于機械真空泵和擴散泵(或被抽容器)之間的管路上,用來捕集油蒸汽,水蒸氣,還有在機械泵中由于轉子和泵體之間的摩擦熱使油分解(裂變)而產生的輕餾分物質氣體。
常用的吸附劑有:分子篩(沸石),活性碳,硅膠,Al2O3,P2O5等。常用的13X型分子篩的內孔徑為1.3nm,空腔直徑為2.5nm,而一般的油分子直徑大致在0.7~0.8nm,所以室溫下13X型分子篩對油分子有強烈的吸附作用。據試驗,經過激活后的13X型分子篩的擋油率可達99.8%,但13X型分子篩的活性保持時間只有20h,故需定期激活處理。
圖47:活性氧化鋁捕集器
圖47是一種活性氧化鋁吸附阱,其中放置3~10mm的球狀吸附劑,擋油效率可達99%,主要用于前級管道。
圖49:分子篩吸附泵結構示意圖
圖48是一種分子篩吸附阱,其特點是;分子篩烘烤激活是用放在中心的管狀加熱器,被吸附的蒸氣從接管排出,這樣不必移出分子篩,結構又簡單操作也方便,這樣的吸附阱最高可捕集返流油蒸氣的99.7%,圖49所示的吸附阱,是在一根長127mm,直徑51mm的圓管兩端加固定網,管中放置不同的吸附劑,其擋油效果見表7。
利用分子篩作為吸附阱的吸附劑時,值得注意的是:分子篩能大量地吸附大氣中的水蒸汽,而吸附水份后的吸附劑對其它氣體的吸附能力大大降低。例如分子篩5A在77K時吸附7%的H2O(按重量計算),吸附能力實際上已降到零。所以要求其含水量不應超過2%。在使用中應避免分子篩吸附阱經常暴露于大氣中,因為在大氣中幾小時內分了篩就能吸收超過2%的份。在使用前應對分子篩進行預處理,如在真空中進行烘烤,除去水份。再者,重復再激活分子篩會使它的吸附能力下降,當烘烤溫度高于350~C,長時間的烘烤將引起吸附能力的迅速退化。