Pulvérisation de tamis moléculaire de carbone

Poudre de Tamis moléculaire de carbone Le terme « CMS » désigne le phénomène de fissuration et d'écaillage des particules de CMS, qui se transforment en poudre fine lors de l'utilisation, du transport ou du stockage. Ce problème critique affecte la durée de vie, les performances d'adsorption et la stabilité de fonctionnement des équipements, et se produit fréquemment dans le procédé d'adsorption modulée en pression (PSA) pour la production d'azote/oxygène.

I. Principales causes de Poudre

1. Contraintes mécaniques

• Impacts lors du chargement, du transport et du stockage : Les chutes à grande altitude lors du chargement et les secousses importantes pendant le transport provoquent des collisions et une extrusion entre les particules de CMS, entraînant des dommages de surface ou des fissures internes. Ces fissures s’étendent pour former une poudre fine lors des utilisations ultérieures.
• Fluctuations de la différence de pression du lit : Les variations rapides de pression lors de l'adsorption et de la désorption dans le procédé PSA entraînent une dilatation et une contraction répétées du lit de CMS, intensifiant le frottement entre les particules et provoquant leur atrophie après de nombreux cycles. Une vitesse d'écoulement de gaz trop élevée génère également des phénomènes de cavitation, érodant la surface des particules.
• Vibrations des équipements : Les vibrations continues de la tour d'adsorption elle-même et des équipements auxiliaires sont transmises au lit de CMS, accélérant l'usure des particules.

2. Conditions de fonctionnement incorrectes

• Variations brusques de température : le CMS possède une stabilité thermique limitée. Une température de chauffage excessivement élevée (supérieure à 200 °C) lors de la régénération, ou une variation brutale de température à l’intérieur de la tour d’adsorption, provoque des contraintes thermiques inégales au sein du CMS et entraîne la rupture du réseau cristallin.
• Influence de l'humidité et des impuretés : Un excès d'humidité dans le gaz d'alimentation provoque l'absorption d'humidité par le CMS, ce qui entraîne une expansion de la structure poreuse et une altération de l'intégrité des particules. L'humidité peut également réagir avec les impuretés pour former des substances corrosives qui érodent la surface du CMS. De plus, la présence d'huile, de poussière et d'autres impuretés dans le gaz d'alimentation obstrue les pores du CMS, provoquant une surchauffe locale ou une concentration de pression et aggravant indirectement l'atrophie.
• Surcharge d'adsorbant saturé : L'incapacité à désorber le CMS en temps opportun après qu'il ait atteint la saturation d'adsorption entraînera l'accumulation de molécules d'adsorbat dans les pores, générant une pression interne qui fissurera les particules.

3. Défauts de qualité inhérents au produit

• Procédé de formage inadéquat : un ajout insuffisant de liants, un contrôle inadéquat de la température ou de la durée de calcination pendant la production entraîneront une faible résistance mécanique des particules de CMS avec une faible résistance à la compression et à l’usure.
• Taille des particules et distribution des pores inégales : des différences excessives dans la taille des particules, ou des structures de pores défectueuses (telles que des micropores concentrés et une large distribution de la taille des pores), réduiront la stabilité structurelle des particules et les rendront sujettes à la fissuration sous contrainte.

II. Mesures préventives et curatives de l'atrophie

1. Optimiser les processus de stockage, de transport et de chargement

• Utiliser un emballage antichoc pour le transport afin d'éviter les secousses importantes ; utiliser un chargement fluidisé ou un chargement lent par couches lors du remplissage, interdire strictement les chutes de grande hauteur et effectuer un compactage après le chargement afin de réduire la porosité du lit.
• Disposez un treillis métallique en acier inoxydable et un coussin de sable de quartz au fond de la tour d'adsorption avant le chargement, et installez un filet de pression ou un presse-étoupe élastique sur le dessus pour limiter le déplacement d'expansion et de contraction du lit.

2. Contrôler strictement les conditions de fonctionnement

• Stabiliser le taux de commutation de pression du système PSA pour éviter une différence de pression abrupte ; contrôler la vitesse d’écoulement du gaz d’alimentation dans la plage prévue pour éviter l’érosion par cavitation.
• Contrôler la température de régénération entre 150℃ et 180℃ pour éviter la surchauffe ; le gaz d'alimentation doit subir un prétraitement (refroidissement, déshydratation, déshuilage, dépoussiérage) pour garantir que le point de rosée du gaz entrant dans la tour d'adsorption est inférieur à −40℃ et que la teneur en huile est inférieure à 0,01 mg/m³.

3. Sélectionner un tamis moléculaire de carbone de haute qualité

• Privilégier les produits à haute résistance à la compression (résistance à la compression radiale ≥ 100 N par particule) et à bonne résistance à l'usure, et exiger des fournisseurs qu'ils fournissent des rapports sur le processus de formage et les essais de résistance.
• Sélectionnez une taille de particules appropriée (par exemple, tamis moléculaire colonnaire de 3 à 5 mm) en fonction des conditions de fonctionnement afin de réduire la concentration des contraintes causée par une taille de particules inégale.

4. Maintenance et surveillance régulières

• Contrôlez régulièrement la différence de pression dans la tour d'adsorption, la pureté du gaz produit et la différence de pression dans le filtre. Une augmentation rapide de cette dernière indique une atrophie accrue du CMS ; il est impératif d'en rechercher les causes sans délai.
• Effectuer régulièrement un contrôle et un nettoyage du lit CMS afin d'éliminer la fine poudre accumulée ; remplacer tout ou partie du CMS en temps opportun si l'atrophie est sévère.

III. Plan de traitement après Ppoudre

En cas de poudrage évident, suivez les étapes de traitement suivantes :

1.Arrêtez l'équipement de ventilation, ouvrez le trou d'homme de la tour d'adsorption et nettoyez la poudre fine et les particules endommagées présentes dans le lit.

2.Vérifiez si le système de prétraitement (sécheur, filtre) est défectueux et réparez ou remplacez les composants défectueux.

3.Complétez le nouveau CMS, rechargez-le et compactez-le pour assurer un lit uniforme.

4.Ajustez les paramètres de fonctionnement (tels que le temps de commutation de pression et la température de régénération) pour éviter de provoquer une nouvelle atrophie.

Pour plus d'informations, veuillez consulter www.carbon-cms.com.