tamices molecularestienen una afinidad particularmente alta por el agua y tienen fuertes propiedades de absorción de agua, por lo que se usan ampliamente para el secado de gases y son un agente de secado relativamente ideal. Los experimentos han demostrado que el gas argón secado continuamente con Mg(CIO4)2, P2O3 y sodio metálico no es tan eficaz como el secado con tamices moleculares. Mientras tanto, los tamices moleculares son de naturaleza estable, no le temen al calor, no le temen al agua, no se erosionan por varios solventes y pueden regenerarse varias veces mientras mantienen un buen rendimiento de adsorción y pueden usarse durante mucho tiempo. Las ventajas de utilizar tamices moleculares para el secado de gases son las siguientes:
(1)El grado de secado es extremadamente alto. Después de secar el gas mediante tamices moleculares, se pueden obtener productos con un punto de rocío extremadamente bajo y no se requiere ningún otro equipo auxiliar de congelación. El punto de rocío del aire después del secado con tamiz molecular puede ser tan bajo como -60 a -90 grados, mientras que si se utilizan otros agentes secantes como alúmina o sílice para el secado al aire, el punto de rocío solo puede alcanzar aproximadamente -60 grados.
(2)Fuerte capacidad de secado de gases con baja humedad relativa. Cuando se tratan gases comprimidos con baja humedad relativa o gases que no están completamente secos, la eficiencia de adsorción de los tamices moleculares es mucho mayor que la de otros adsorbentes. Cuanto menor sea el contenido de vapor de agua, más importantes serán las características de los tamices moleculares. Por ejemplo, a una humedad relativa del 1%, la capacidad de adsorción de los tamices moleculares puede alcanzar el 18% de su propio peso, que es 10 veces mayor que la de la alúmina activada y 20 veces mayor que la del gel de sílice. Por lo tanto, el uso de tamices moleculares para eliminar trazas de agua de los gases es muy eficaz.
(3) Fuerte rendimiento de absorción de agua a altas temperaturas. Para el secado de gases de alta-temperatura, lo más excelente es utilizar tamices moleculares para la deshidratación. Por ejemplo, a 100 grados, para aire con una humedad relativa del 1,3%, los tamices moleculares pueden adsorber hasta el 15% del peso equivalente de agua, que es 10 veces mayor que la alúmina activada y 20 veces mayor que el gel de sílice.
Cuando los adsorbentes absorben agua, todos liberan calor latente. Este calor de adsorción hace que la temperatura del lecho aumente, reduciendo así la capacidad de adsorción del adsorbente. Sin embargo, la capacidad de adsorción de los tamices moleculares se ve menos afectada por los cambios en la temperatura del lecho. Por lo tanto, a veces no es necesario esperar hasta que la capa del lecho se enfríe completamente antes de usarla después de la regeneración.
(4) Buena eficiencia de secado a altas velocidades del gas.
A altas velocidades del gas, los tamices moleculares también tienen una buena capacidad de adsorción para el secado del gas. Por ejemplo, a bajas velocidades del gas, la capacidad de secado del gel de sílice y de los tamices moleculares es similar; Cuando aumenta la velocidad del gas, la capacidad de adsorción del gel de sílice disminuye drásticamente, mientras que la de los tamices moleculares disminuye sólo ligeramente.
(5) Puede adsorber simultáneamente otras moléculas de impurezas.
Los tamices moleculares pueden eliminar del gas otras impurezas además del agua. Aunque la capacidad de adsorción de agua de los tamices moleculares es mucho mayor que la de otras impurezas de gas, siempre que el diseño sea apropiado, el agua y otras impurezas se pueden eliminar simultáneamente utilizando tamices moleculares.
(6) Adsorción selectiva
En muchas operaciones de secado, los componentes de las materias primas también suelen ser adsorbidos durante la deshidratación. Por lo tanto, en ciertos procesos de secado por adsorción, se debe considerar este problema de co-adsorción. El uso de tamices moleculares puede controlar este fenómeno porque los tamices moleculares tienen varios tamices con diferentes diámetros de poro y, al seleccionar un tamiz molecular adecuado con diámetros de poro apropiados, los componentes de la materia prima no pueden ingresar sino solo adsorber agua para controlar el problema de co-adsorción. Por ejemplo, en la separación profunda en frío de gas crudo para olefinas de gas de petróleo, se pueden usar tamices moleculares tipo 3A para eliminar el agua mientras las olefinas no están adsorbidas.
El uso de un lecho fijo de tamices moleculares para el secado de gases es un proceso de adsorción típico y puede diseñarse de manera relativamente confiable utilizando los datos de la longitud de la sección de transferencia de masa.
El proceso de adsorción del secado de gases mediante tamices moleculares se realiza generalmente de forma alternativa con dos o más columnas de adsorción. Cuando la capa del lecho de tamiz molecular de esta columna de adsorción alcanza la saturación para la adsorción de agua, se debe reemplazar la columna de adsorción y se debe adsorber el tamiz molecular saturado regenerado. Cuanto mayor sea la temperatura de regeneración, más completa será la regeneración, pero el consumo de energía también será mayor y la vida útil del tamiz molecular también se acortará. Por lo tanto, la temperatura de regeneración debe ser lo más baja posible para reducir el consumo de energía y acortar el ciclo de regeneración, lo cual es beneficioso para la producción industrial. Generalmente, la temperatura de regeneración es adecuada en 200 - 350 grados. La capacidad de absorción de agua de los tamices moleculares disminuirá después de múltiples regeneraciones. Por ejemplo, después de 200 regeneraciones, la capacidad general de absorción de agua disminuirá aproximadamente un 30 %, pero si se llevan a cabo más regeneraciones, la disminución de la capacidad de absorción de agua se ralentizará.
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