壓縮空氣通常由電力驅(qū)動壓縮機對吸入空氣做功產(chǎn)生,屬于清潔能源。但目前大部分壓縮機工作時必須使用潤滑油,導致壓縮空氣中不可避免的含有油類雜質(zhì),其主要成份為碳氫烴類化合物,這些物質(zhì)影響壓縮空氣在后續(xù)過程中的使用。
因此,壓縮空氣中的含油量是其質(zhì)量標準中的重要指標之一。
目前,可靠的壓縮空氣除油方法多采用加裝專用除油部件,以物理方式除油。該方法對于去除壓縮空氣中的油滴、油霧有較好效果,但對于壓縮空氣中分子狀的油(烴類)基本無法去除。因此,采用物理方法處理含油壓縮空氣很難達到無油水平。
根據(jù)規(guī)范GB/T 13277.1-2008(ISO 8573-1)《壓縮空氣第一部分:污染物凈化等級》壓縮空氣油含量指標劃分,壓縮空氣中的總油含量規(guī)定為液態(tài)油,懸浮油,油蒸氣三部分之和。
目前,常用以下幾種有效方式來處理空氣中的油類雜質(zhì)
(1)采用降溫+過濾的方式。主要利用油在一定壓力下不同溫度的飽和蒸氣壓的差別,使其在低溫的狀態(tài)下,發(fā)生從油蒸氣向油霧的相態(tài)轉(zhuǎn)變,以及小顆粒油霧團聚成大顆粒油霧的轉(zhuǎn)變。
(2)活性炭過濾。利用活性炭的大比表面積,對于壓縮空氣中的油類雜質(zhì)通過吸附而達到去除的目的。
(3)催化氧化除油。壓縮空氣在一定溫度下,其中的油分子與壓縮空氣中的氧分子在氧化觸媒的表面發(fā)生催化氧化反應,使之完全轉(zhuǎn)換成二氧化碳和水的過程。由于壓縮空氣中的氧氣含量是遠遠大于油含量的,因此過程進行的關鍵在于提供油和氧氣快速反應轉(zhuǎn)化場所和適宜條件。
催化氧化除油目前屬于一種比較新穎的方法,市場接受度還有待進一步驗證。
除油效果分析:
(1)采用降溫+過濾的方式:
由于油蒸氣的含量僅與壓縮空氣的溫度有關,可采用降溫使油蒸氣液化,然后在過濾的方法除油,實際使用情況是,由于濾芯無法100%將液態(tài)油滴、油霧除去,溫度上升后,殘余油滴、油霧迅速又汽化為油蒸氣,因此很難達到0級無油指標。
壓縮空氣中有油怎么辦?有哪些除油技術?
(2)活性炭過濾:
使用壽命長短取決于活性炭的裝填量,使用效果衰減比較明顯,活性炭更換頻繁,且更換周期受入口油含量影響較大,飽和穿透風險較大,無法滿足過程連續(xù)運轉(zhuǎn)用氣需要。
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(3)催化氧化除油:
除油效果持續(xù)恒定,可一次性去除油霧和油蒸汽,去除效率高,不受人口油含量波動的影響,適應性廣,即使在含油量較大的情況下,利用催化氧化原理,使壓縮空氣中的油類與氧氣在觸媒表面發(fā)生深度氧化反應,將得油類轉(zhuǎn)換為CO2與H2O。
壓縮空氣中有油怎么辦?有哪些除油技術?
催化氧化除油整個過程的核心是催化氧化觸媒,它是由活性物質(zhì)與載體通過復雜的處理過程后得到的復合性材料,觸媒表面孔系發(fā)達,負載了大量的活性物質(zhì)。催化劑使壓縮空氣中的油類與氧氣在可控溫度下實現(xiàn)油分子低溫催化氧化燃燒,將油類轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。