Moleküler eleklersuya karşı özellikle yüksek bir afiniteye sahiptirler ve güçlü su emme özelliklerine sahiptirler, dolayısıyla gaz kurutma için yaygın olarak kullanılırlar ve nispeten ideal bir kurutma maddesidirler. Deneyler, Mg(CIO4)2, P2O3 ve metalik sodyum ile sürekli kurutulan argon gazının, moleküler eleklerle kurutulan gaz kadar etkili olmadığını göstermiştir. Bu arada, moleküler elekler doğası gereği stabildir, ısıdan korkmaz, sudan korkmaz, çeşitli solventler tarafından aşınmaz ve iyi adsorpsiyon performansını korurken birçok kez yenilenebilir ve uzun süre kullanılabilir. Gaz kurutma için moleküler elek kullanmanın avantajları şunlardır:
(1)Kuruma derecesi son derece yüksektir. Gaz moleküler eleklerle kurutulduktan sonra son derece düşük çiğlenme noktasına sahip ürünler elde edilebilir ve başka hiçbir dondurucu yardımcı ekipmana gerek kalmaz. Moleküler elekle kurutulduktan sonra havanın çiğlenme noktası -60 ila -90 derece kadar düşük olabilir, havayla kurutma için alümina veya silika gibi diğer kurutma maddeleri kullanıldığında çiğlenme noktası yalnızca -60 dereceye ulaşabilir.
(2) Düşük bağıl neme sahip gazlar için güçlü kurutma kapasitesi. Düşük bağıl neme sahip sıkıştırılmış gazları veya tamamen kurumamış gazları işlerken, moleküler eleklerin adsorpsiyon verimliliği diğer adsorbanlardan çok daha yüksektir. Su buharı içeriği ne kadar düşük olursa, moleküler eleklerin özellikleri o kadar belirgin olur. Örneğin, %1 bağıl nemde, moleküler eleklerin adsorpsiyon kapasitesi kendi ağırlığının %18'ine ulaşabilir; bu, aktifleştirilmiş alüminanınkinden 10 kat, silika jelinkinden 20 kat daha yüksektir. Bu nedenle, eser miktardaki suyu gazlardan uzaklaştırmak için moleküler eleklerin kullanılması çok etkilidir.
(3) Yüksek sıcaklıklarda güçlü su emme performansı. Yüksek-sıcaklıktaki gazların kurutulması için, dehidrasyon amacıyla moleküler eleklerin kullanılması en mükemmel yöntemdir. Örneğin, 100 derecede, bağıl nemi %1,3 olan hava için moleküler elekler, eşdeğer ağırlıktaki suyun %15'ine kadar adsorbe edebilir; bu, aktifleştirilmiş alüminadan 10 kat ve silika jelden 20 kat daha yüksektir.
Adsorbanlar suyu adsorbe ettiğinde hepsi gizli ısı açığa çıkarır. Bu adsorpsiyon ısısı yatak sıcaklığının artmasına neden olur ve böylece adsorbanın adsorpsiyon kapasitesi azalır. Ancak moleküler eleklerin adsorpsiyon kapasitesi yatak sıcaklığındaki değişikliklerden daha az etkilenir. Bu nedenle bazen rejenerasyon sonrasında yatak katmanının tamamen soğumasını beklemeye gerek kalmamaktadır.
(4) Yüksek gaz hızlarında iyi kurutma verimliliği
Yüksek gaz hızlarında, moleküler elekler ayrıca gaz kurutma için iyi bir adsorpsiyon kapasitesine sahiptir. Örneğin düşük gaz hızlarında silika jel ve moleküler eleklerin kurutma kapasitesi benzerdir; Gaz hızı arttığında silika jelin adsorpsiyon kapasitesi keskin bir şekilde düşerken, moleküler eleklerinki yalnızca çok az azalır.
(5) Aynı anda diğer safsızlık moleküllerini adsorbe edebilir
Moleküler elekler gazdaki su dışındaki yabancı maddeleri temizleyebilir. Moleküler eleklerin suya yönelik adsorpsiyon kapasitesi, diğer gaz safsızlıklarına göre çok daha güçlü olmasına rağmen, tasarım uygun olduğu sürece, moleküler elekler kullanılarak su ve diğer safsızlıklar aynı anda giderilebilir.
(6) Seçici adsorpsiyon
Birçok kurutma işleminde ham maddelerdeki bileşenler de dehidrasyon sırasında sıklıkla adsorbe edilir. Bu nedenle, belirli adsorpsiyonlu kurutma işlemlerinde bu ko-adsorpsiyon probleminin dikkate alınması gerekir. Moleküler eleklerin kullanılması bu olguyu kontrol edebilir çünkü moleküler elekler farklı gözenek çaplarına sahip çeşitli eleklere sahiptir ve uygun gözenek çaplarına sahip uygun bir moleküler elek seçildiğinde, ham madde bileşenleri içeri giremez ancak birlikte adsorpsiyon problemini kontrol etmek için yalnızca suyu adsorbe eder. Örneğin, petrol gazı olefinleri için ham gazın derin soğuk ayrılmasında, olefinler adsorbe edilmezken suyu uzaklaştırmak için 3A tipi moleküler elekler kullanılabilir.
Gaz kurutma için sabit bir moleküler elek yatağının kullanılması tipik bir adsorpsiyon işlemidir ve kütle transfer bölümü uzunluğu verileri kullanılarak nispeten güvenilir bir şekilde tasarlanabilir.
Moleküler eleklerle gaz kurutmanın adsorpsiyon işlemi genellikle iki veya daha fazla adsorpsiyon kolonu ile dönüşümlü olarak çalıştırılır. Bu adsorpsiyon kolonunun moleküler elek yatağı tabakası su adsorpsiyonu için doygunluğa ulaştığında, adsorpsiyon kolonu değiştirilmeli ve rejenere doymuş moleküler elek adsorbe edilmelidir. Rejenerasyon sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, rejenerasyon o kadar eksiksiz olur, ancak enerji tüketimi de artar ve moleküler eleğin ömrü de kısalır. Bu nedenle, enerji tüketimini azaltmak ve rejenerasyon döngüsünü kısaltmak için rejenerasyon sıcaklığı mümkün olduğunca düşük olmalıdır; bu da endüstriyel üretim için faydalıdır. Genel olarak rejenerasyon sıcaklığı 200 - 350 derece uygundur. Moleküler eleklerin su emme kapasitesi çoklu rejenerasyondan sonra azalacaktır. Örneğin 200 yenilemeden sonra genel su emme kapasitesi yaklaşık %30 düşecektir ancak daha fazla yenileme yapılırsa su emme kapasitesindeki azalma yavaşlayacaktır.
CHEMXIN, 2002 yılından bu yana Moleküler Elek alanında faaliyet göstermektedir ve üretici, geliştirme ve kurulum rehberliğinde 24 yılı aşkın deneyime sahiptir. Daha fazla vakayı paylaşalım ve birlikte çalışalım.