Molekularsiebehaben eine besonders hohe Affinität zu Wasser und starke Wasseraufnahmeeigenschaften, daher werden sie häufig für die Gastrocknung verwendet und sind ein relativ ideales Trocknungsmittel. Experimente haben gezeigt, dass durch Mg(CIO4)2, P2O3 und metallisches Natrium kontinuierlich getrocknetes Argongas nicht so wirksam ist wie durch Molekularsiebe getrocknetes. Mittlerweile sind Molekularsiebe von Natur aus stabil, haben keine Angst vor Hitze, haben keine Angst vor Wasser, werden nicht durch verschiedene Lösungsmittel erodiert und können bei gleichzeitig guter Adsorptionsleistung mehrfach regeneriert werden und können über einen langen Zeitraum verwendet werden. Die Vorteile des Einsatzes von Molekularsieben zur Gastrocknung sind folgende:
(1) Der Trocknungsgrad ist extrem hoch. Nachdem das Gas durch Molekularsiebe getrocknet wurde, können Produkte mit extrem niedrigem Taupunkt erhalten werden, und es sind keine weiteren Gefrierhilfsgeräte erforderlich. Der Taupunkt der Luft nach der Molekularsiebtrocknung kann nur -60 bis -90 Grad betragen, während bei der Lufttrocknung mit anderen Trocknungsmitteln wie Aluminiumoxid oder Siliziumdioxid der Taupunkt nur etwa -60 Grad erreichen kann.
(2)Starke Trocknungskapazität für Gase mit niedriger relativer Luftfeuchtigkeit. Bei der Behandlung komprimierter Gase mit niedriger relativer Luftfeuchtigkeit oder nicht vollständig getrocknetem Gas ist die Adsorptionseffizienz von Molekularsieben weitaus höher als die anderer Adsorptionsmittel. Je geringer der Wasserdampfgehalt, desto aussagekräftiger sind die Eigenschaften von Molekularsieben. Beispielsweise kann die Adsorptionskapazität von Molekularsieben bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 1 % 18 % ihres Eigengewichts erreichen, was zehnmal höher ist als die von aktiviertem Aluminiumoxid und 20-mal höher als die von Kieselgel. Daher ist der Einsatz von Molekularsieben zur Entfernung von Spurenwasser aus Gasen sehr effektiv.
(3) Starke Wasseraufnahmeleistung bei hohen Temperaturen. Für die Trocknung von Hochtemperaturgasen eignet sich die Verwendung von Molekularsieben zur Dehydratisierung am besten. Beispielsweise können Molekularsiebe bei 100 Grad und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 1,3 % bis zu 15 % des Äquivalentgewichts von Wasser adsorbieren, was 10-mal mehr als aktiviertes Aluminiumoxid und 20-mal mehr als Kieselgel ist.
Wenn Adsorptionsmittel Wasser adsorbieren, geben sie alle latente Wärme ab. Diese Adsorptionswärme führt zu einem Anstieg der Betttemperatur und verringert dadurch die Adsorptionskapazität des Adsorptionsmittels. Die Adsorptionskapazität von Molekularsieben wird jedoch weniger von Änderungen der Betttemperatur beeinflusst. Daher ist es manchmal nicht notwendig, zu warten, bis die Bettschicht vollständig abgekühlt ist, bevor sie nach der Regeneration verwendet wird.
(4) Gute Trocknungseffizienz bei hohen Gasgeschwindigkeiten
Bei hohen Gasgeschwindigkeiten weisen Molekularsiebe auch eine gute Adsorptionsfähigkeit für die Gastrocknung auf. Beispielsweise ist die Trocknungskapazität von Kieselgel und Molekularsieben bei niedrigen Gasgeschwindigkeiten ähnlich; Mit zunehmender Gasgeschwindigkeit sinkt die Adsorptionskapazität von Kieselgel stark, während die von Molekularsieben nur geringfügig abnimmt.
(5) Kann gleichzeitig andere Verunreinigungsmoleküle adsorbieren
Molekularsiebe können andere Verunreinigungen als Wasser aus dem Gas entfernen. Obwohl die Adsorptionskapazität von Molekularsieben für Wasser viel stärker ist als für andere Gasverunreinigungen, können Wasser und andere Verunreinigungen bei geeigneter Konstruktion gleichzeitig mit Molekularsieben entfernt werden.
(6) Selektive Adsorption
Bei vielen Trocknungsprozessen kommt es bei der Dehydrierung häufig auch zur Adsorption der Bestandteile der Rohstoffe. Daher muss bei bestimmten Adsorptionstrocknungsprozessen dieses Koadsorptionsproblem berücksichtigt werden. Durch die Verwendung von Molekularsieben kann dieses Phänomen kontrolliert werden, da Molekularsiebe über verschiedene Siebe mit unterschiedlichen Porendurchmessern verfügen. Durch die Auswahl eines geeigneten Molekularsiebs mit geeigneten Porendurchmessern können die Rohstoffkomponenten nicht eindringen, sondern nur Wasser adsorbieren, um das Co-Adsorptionsproblem zu kontrollieren. Beispielsweise können bei der tiefen Kalttrennung von Rohgas für Olefine aus Erdölgas Molekularsiebe vom Typ 3A verwendet werden, um Wasser zu entfernen, während die Olefine nicht adsorbiert werden.
Die Verwendung eines Festbetts aus Molekularsieben zur Gastrocknung ist ein typischer Adsorptionsprozess und kann anhand der Daten zur Länge des Stoffaustauschabschnitts relativ zuverlässig ausgelegt werden.
Der Adsorptionsprozess der Gastrocknung durch Molekularsiebe wird im Allgemeinen abwechselnd mit zwei oder mehreren Adsorptionskolonnen betrieben. Wenn die Molekularsiebbettschicht dieser Adsorptionssäule die Sättigung für die Wasseradsorption erreicht, sollte die Adsorptionssäule ausgetauscht und das regenerierte gesättigte Molekularsieb adsorbiert werden. Je höher die Regenerationstemperatur, desto vollständiger ist die Regeneration, allerdings ist auch der Energieverbrauch höher und die Lebensdauer des Molekularsiebs verkürzt sich ebenfalls. Daher sollte die Regenerationstemperatur so niedrig wie möglich sein, um den Energieverbrauch zu senken und den Regenerationszyklus zu verkürzen, was für die industrielle Produktion von Vorteil ist. Im Allgemeinen ist die Regenerationstemperatur bei 200 - 350 Grad geeignet. Die Wasseraufnahmekapazität von Molekularsieben nimmt nach mehreren Regenerationen ab. Beispielsweise sinkt die allgemeine Wasseraufnahmekapazität nach 200 Regenerationen um ca. 30 %, bei weiteren Regenerationen verlangsamt sich der Rückgang der Wasseraufnahmekapazität.
CHEMXIN beschäftigt sich seit 2002 mit Molekularsieben und verfügt über mehr als 24 Jahre Erfahrung in der Herstellung, Entwicklung und Installationsberatung. Lassen Sie uns weitere Fälle teilen und gemeinsam lernen.