+86-20-39185057

Molekuliniai sietai kaip džiovinimo priemonės pramoninėje gamyboje

Mar 11, 2026

Molekuliniai sietaipasižymi ypač dideliu afinitetu vandeniui ir pasižymi stipriomis vandens sugėrimo savybėmis, todėl plačiai naudojami dujų džiovinimui ir yra gana ideali džiovinimo priemonė. Eksperimentai parodė, kad argono dujos, nuolat džiovinamos Mg(CIO4)2, P2O3 ir metaliniu natriu, nėra tokios veiksmingos kaip džiovinamos molekuliniais sietais. Tuo tarpu molekuliniai sietai yra stabilūs iš prigimties, nebijo karščio, nebijo vandens, negraužiami įvairių tirpiklių ir gali būti daug kartų regeneruojami, išlaikant geras adsorbcijos savybes, ir gali būti naudojami ilgą laiką. Molekulinių sietų naudojimo dujų džiovinimui pranašumai yra šie:

(1) Džiūvimo laipsnis yra labai aukštas. Dujas išdžiovinus molekuliniais sietais galima gauti produktus su itin žemu rasos tašku ir nereikia jokios kitos pagalbinės šaldymo įrangos. Oro rasos taškas po molekulinio sieto džiovinimo gali būti nuo -60 iki -90 laipsnių, o naudojant kitas džiovinimo priemones, tokias kaip aliuminio oksidas arba silicio dioksidas, džiovinimui oru, rasos taškas gali siekti tik apie -60 laipsnių.

(2) Didelis džiovinimo pajėgumas dujoms, kurių santykinis drėgnumas yra mažas. Apdorojant suslėgtas dujas, kurių santykinis drėgnumas žemas, arba dujas, kurios nėra visiškai išdžiovintos, molekulinių sietų adsorbcijos efektyvumas yra daug didesnis nei kitų adsorbentų. Kuo mažesnis vandens garų kiekis, tuo reikšmingesnės molekulinių sietų savybės. Pavyzdžiui, esant 1 % santykinei drėgmei, molekulinių sietų adsorbcijos geba gali siekti 18 % savo masės, o tai yra 10 kartų didesnė nei aktyvuoto aliuminio oksido ir 20 kartų didesnė nei silikagelio. Todėl labai efektyvu naudoti molekulinius sietus vandens pėdsakams pašalinti iš dujų.

(3) Stiprus vandens sugėrimas aukštoje temperatūroje. Aukštos-temperatūrų dujų džiovinimui geriausia naudoti molekulinius sietus dehidratacijai. Pavyzdžiui, esant 100 laipsnių orui, kurio santykinė drėgmė yra 1,3%, molekuliniai sietai gali adsorbuoti iki 15% ekvivalentinio vandens svorio, o tai yra 10 kartų daugiau nei aktyvuotas aliuminio oksidas ir 20 kartų didesnis nei silikagelis.
Kai adsorbentai adsorbuoja vandenį, jie visi išskiria latentinę šilumą. Dėl šios adsorbcijos šilumos pakyla sluoksnio temperatūra, todėl sumažėja adsorbento adsorbcijos geba. Tačiau molekulinių sietų adsorbcijos pajėgumą mažiau veikia sluoksnio temperatūros pokyčiai. Todėl kartais nereikia laukti, kol sluoksnio sluoksnis visiškai atvės, prieš naudojant jį po regeneracijos.

(4) Geras džiovinimo efektyvumas esant dideliam dujų greičiui
Esant dideliems dujų greičiams, molekuliniai sietai taip pat turi gerą adsorbcijos gebą dujoms džiovinti. Pavyzdžiui, esant mažam dujų greičiui, silikagelio ir molekulinių sietų džiovinimo geba yra panaši; padidėjus dujų greičiui, silikagelio adsorbcijos geba smarkiai sumažėja, o molekulinių sietų – tik šiek tiek.

(5) Vienu metu gali adsorbuoti kitas priemaišų molekules
Molekuliniai sietai gali pašalinti iš dujų kitas priemaišas, išskyrus vandenį. Nors vandens molekulinių sietų adsorbcijos geba yra daug didesnė nei kitų dujų priemaišų, jei konstrukcija yra tinkama, vandenį ir kitas priemaišas galima pašalinti vienu metu naudojant molekulinius sietus.

(6) Atrankinė adsorbcija
Daugelyje džiovinimo operacijų žaliavų komponentai taip pat dažnai adsorbuojami dehidratacijos metu. Todėl tam tikruose adsorbcijos džiovinimo procesuose reikia atsižvelgti į šią ko{1}adsorbcijos problemą. Naudojant molekulinius sietus galima kontroliuoti šį reiškinį, nes molekuliniai sietai turi įvairius sietus su skirtingo porų skersmeniu, o pasirinkus tinkamą molekulinį sietą su atitinkamu porų skersmeniu, žaliavos komponentai negali patekti, o tik adsorbuoja vandenį, kad suvaldytų ko-adsorbcijos problemą. Pavyzdžiui, giliai šaltai atskiriant žaliavines dujas naftos dujų olefinams, 3A tipo molekuliniai sietai gali būti naudojami vandeniui pašalinti, kol olefinai nėra adsorbuoti.
Fiksuoto molekulinių sietų sluoksnio naudojimas dujų džiovinimui yra tipiškas adsorbcijos procesas, kurį galima palyginti patikimai suprojektuoti naudojant masės perdavimo sekcijos ilgio duomenis.

Dujų džiovinimo molekuliniais sietais adsorbcijos procesas paprastai vykdomas pakaitomis su dviem arba keliomis adsorbcijos kolonėlėmis. Kai šios adsorbcijos kolonėlės molekulinio sieto sluoksnio sluoksnis pasiekia vandens adsorbcijos prisotinimą, adsorbcijos kolonėlė turi būti pakeista ir regeneruotas prisotintas molekulinis sietas turėtų būti adsorbuotas. Kuo aukštesnė regeneravimo temperatūra, tuo pilnesnis regeneravimas, tačiau energijos suvartojimas taip pat didesnis, o molekulinio sieto tarnavimo laikas taip pat sutrumpės. Todėl regeneravimo temperatūra turi būti kuo žemesnė, kad sumažėtų energijos sąnaudos ir sutrumpėtų regeneravimo ciklas, o tai naudinga pramoninei gamybai. Paprastai regeneravimo temperatūra yra tinkama 200 - 350 laipsniui . Molekulinių sietų vandens sugėrimo gebėjimas sumažės po kelių regeneracijų. Pavyzdžiui, po 200 regeneracijų bendras vandens įgėrimo pajėgumas sumažės maždaug 30%, tačiau jei bus vykdomi tolesni regeneravimai, vandens įgeriamumo mažėjimas sulėtės.

CHEMXIN užsiima molekuliniu sietu nuo 2002 m., daugiau nei 24 metų gamintojo, kūrimo ir montavimo vadovų patirtis. Pasidalinkime daugiau atvejų ir mokykimės kartu.

Tau taip pat gali patikti

Siųsti užklausą