因为分子筛吸附剂对吸附介质的温度要求比较严格,其入口温度必须低于15℃才能正常工作,一般为8~15℃,而用普通冷却水将空气冷却到分子筛所需的温度范围内是很困难的。
若分子筛吸附净化流程未采用冷冻预冷系统,则必然导致分子筛入口温度升高。从理论计算中可以看出,气相介质温度每升高1℃,就会增加约5%的分子筛负荷。因此,在可能的情况下,要充分利用氮气的冷量和干燥度,在水冷却塔中将冷却水冷却至低温度。
另外,为了抵消因温度升高而引起的负荷增加,需要从设计上对分子筛纯化进行改进。如:增加分子筛吸附能力,将罐体结构由水平向垂直方向改变,缩短纯化周期,减少分子筛加热、冷吹时间等。
这种措施的优缺点是:
1)减少了冷冻机冷却系统的一次性设计投资,但要加大纯化系统的投资;
2)要减少纯氮气的产量,以便有足够多的污氮来冷却水;
3)立式罐的截面积较小,使气流分配较均匀;
4)提高了分子筛床的高度,增加了分子筛的阻力,使氧气产品能耗增加;
5)随季节的变化,通过分子筛床层的气体温度变化大,使空分生产不够稳定