Молекулярни ситаимат особено висок афинитет към вода и имат силни водопоглъщащи свойства, поради което се използват широко за сушене на газ и са относително идеален изсушаващ агент. Експериментите показват, че газът аргон, непрекъснато изсушен от Mg(CIO4)2, P2O3 и метален натрий, не е толкова ефективен, колкото този, изсушен от молекулни сита. Междувременно молекулярните сита са стабилни по природа, не се страхуват от топлина, не се страхуват от вода, не се разяждат от различни разтворители и могат да бъдат регенерирани многократно, като същевременно поддържат добри адсорбционни характеристики и могат да се използват дълго време. Предимствата на използването на молекулярни сита за сушене на газ са следните:
(1) Степента на изсъхване е изключително висока. След като газът се изсуши чрез молекулярни сита, могат да се получат продукти с изключително ниска точка на оросяване и не е необходимо друго спомагателно оборудване за замразяване. Точката на оросяване на въздуха след изсушаване с молекулярно сито може да бъде толкова ниска, колкото -60 до -90 градуса, докато при използване на други изсушаващи агенти, като алуминиев оксид или силициев диоксид за изсушаване на въздух, точката на оросяване може да достигне само около -60 градуса.
(2) Силен капацитет за изсушаване на газове с ниска относителна влажност. При третиране на сгъстени газове с ниска относителна влажност или газ, който не е напълно изсушен, ефективността на адсорбция на молекулярните сита е много по-голяма от тази на други адсорбенти. Колкото по-ниско е съдържанието на водна пара, толкова по-значими са характеристиките на молекулярните сита. Например, при относителна влажност от 1%, адсорбционният капацитет на молекулярните сита може да достигне 18% от собственото им тегло, което е 10 пъти по-високо от това на активирания алуминиев оксид и 20 пъти по-високо от това на силикагела. Следователно използването на молекулярни сита за отстраняване на следи от вода от газовете е много ефективно.
(3) Силна водопоглъщаемост при високи температури. За изсушаване на високо{2}}температурни газове използването на молекулярни сита за дехидратация е най-доброто. Например, при 100 градуса, за въздух с относителна влажност от 1,3%, молекулярните сита могат да адсорбират до 15% от еквивалентното тегло на водата, което е 10 пъти по-високо от активирания алуминиев оксид и 20 пъти по-високо от силикагела.
Когато адсорбентите адсорбират вода, всички те отделят латентна топлина. Тази адсорбционна топлина причинява повишаване на температурата на слоя, като по този начин намалява адсорбционния капацитет на адсорбента. Въпреки това, адсорбционният капацитет на молекулярните сита се влияе по-малко от промените в температурата на слоя. Поради това понякога не е необходимо да се изчаква, докато слоят на леглото се охлади напълно, преди да се използва след регенериране.
(4) Добра ефективност на сушене при високи скорости на газа
При високи скорости на газа молекулярните сита също имат добър адсорбционен капацитет за изсушаване на газ. Например, при ниски скорости на газа, капацитетът на сушене на силикагела и молекулярните сита е подобен; когато скоростта на газа се увеличи, адсорбционният капацитет на силикагела рязко спада, докато този на молекулярните сита само леко намалява.
(5) Може едновременно да адсорбира други примесни молекули
Молекулярните сита могат да отстранят примеси, различни от вода, от газа. Въпреки че адсорбционният капацитет на молекулярните сита за вода е много по-силен, отколкото за други газови примеси, стига дизайнът да е подходящ, водата и другите примеси могат да бъдат отстранени едновременно с помощта на молекулярни сита.
(6) Селективна адсорбция
При много операции по сушене, компонентите в суровините също често се адсорбират по време на дехидратация. Следователно при някои процеси на адсорбционно сушене трябва да се вземе предвид този проблем с ко-адсорбцията. Използването на молекулярни сита може да контролира това явление, тъй като молекулярните сита имат различни сита с различни диаметри на порите и чрез избиране на подходящо молекулярно сито с подходящи диаметри на порите компонентите на суровината не могат да влязат, а само адсорбират вода, за да контролират проблема с ко-адсорбцията. Например, при дълбокото студено разделяне на суров газ за олефини от петролен газ, могат да се използват молекулярни сита от тип 3A за отстраняване на водата, докато олефините не се адсорбират.
Използването на фиксиран слой от молекулярни сита за сушене на газ е типичен адсорбционен процес и може да бъде проектиран относително надеждно, като се използват данните за дължината на секцията за пренос на маса.
Процесът на адсорбция на сушене на газ чрез молекулярни сита обикновено се извършва последователно с две или няколко адсорбционни колони. Когато слоят на молекулярното сито на тази адсорбционна колона достигне насищане за адсорбция на вода, адсорбционната колона трябва да бъде сменена и регенерираното наситено молекулярно сито трябва да бъде адсорбирано. Колкото по-висока е температурата на регенерация, толкова по-пълна е регенерацията, но консумацията на енергия също е по-голяма и продължителността на живота на молекулярното сито също ще бъде съкратена. Следователно температурата на регенерация трябва да бъде възможно най-ниска, за да се намали консумацията на енергия и да се съкрати цикълът на регенерация, което е от полза за промишленото производство. Обикновено температурата на регенериране е подходяща при 200 - 350 градуса. Водопоглъщащият капацитет на молекулярните сита ще намалее след множество регенерации. Например, след 200 регенерации, общият капацитет на водопоглъщане ще спадне с приблизително 30%, но ако се извършат допълнителни регенерации, намаляването на капацитета на водопоглъщане ще се забави.
CHEMXIN се занимава с молекулярно сито от 2002 г., над 24 години опит в ръководството за производство, разработка и инсталиране. Нека споделяме повече случаи и да учим заедно.