Molekulové sitámajú obzvlášť vysokú afinitu k vode a majú silné vlastnosti absorpcie vody, preto sa široko používajú na sušenie plynu a sú relatívne ideálnym sušiacim činidlom. Experimenty ukázali, že plynný argón kontinuálne sušený Mg(CIO4)2, P2O3 a kovovým sodíkom nie je taký účinný ako plyn sušený molekulovými sitami. Medzitým sú molekulové sitá svojou povahou stabilné, neboja sa tepla, neboja sa vody, nie sú erodované rôznymi rozpúšťadlami a môžu sa viackrát regenerovať pri zachovaní dobrého adsorpčného výkonu a môžu sa používať dlhú dobu. Výhody použitia molekulových sít na sušenie plynu sú nasledovné:
(1) Stupeň sušenia je extrémne vysoký. Po vysušení plynu pomocou molekulových sit je možné získať produkty s extrémne nízkym rosným bodom a nie je potrebné žiadne ďalšie pomocné mraziace zariadenie. Rosný bod vzduchu po sušení pomocou molekulového sita môže byť až -60 až -90 stupňov, zatiaľ čo pri použití iných sušiacich činidiel, ako je oxid hlinitý alebo oxid kremičitý na sušenie vzduchom, môže rosný bod dosiahnuť iba asi -60 stupňov.
(2) Silná kapacita sušenia pre plyny s nízkou relatívnou vlhkosťou. Pri úprave stlačených plynov s nízkou relatívnou vlhkosťou alebo plynu, ktorý nie je úplne vysušený, je adsorpčná účinnosť molekulových sít oveľa vyššia ako u iných adsorbentov. Čím nižší je obsah vodnej pary, tým významnejšie sú vlastnosti molekulových sít. Napríklad pri relatívnej vlhkosti 1 % môže adsorpčná kapacita molekulových sít dosiahnuť 18 % vlastnej hmotnosti, čo je 10-krát viac ako u aktivovaného oxidu hlinitého a 20-krát viac ako u silikagélu. Preto je použitie molekulových sít na odstránenie stopovej vody z plynov veľmi účinné.
(3) Silná absorpcia vody pri vysokých teplotách. Na sušenie plynov s vysokou-teplotou je najvhodnejšie použiť molekulárne sitá na dehydratáciu. Napríklad pri 100 stupňoch pre vzduch s relatívnou vlhkosťou 1,3 % môžu molekulové sitá adsorbovať až 15 % ekvivalentnej hmotnosti vody, čo je 10-krát viac ako aktivovaný oxid hlinitý a 20-krát viac ako silikagél.
Keď adsorbenty adsorbujú vodu, všetky uvoľňujú latentné teplo. Toto adsorpčné teplo spôsobuje zvýšenie teploty lôžka, čím sa znižuje adsorpčná kapacita adsorbentu. Adsorpčná kapacita molekulových sít je však menej ovplyvnená zmenami teploty lôžka. Preto niekedy nie je potrebné pred použitím po regenerácii čakať, kým vrstva lôžka úplne nevychladne.
(4) Dobrá účinnosť sušenia pri vysokých rýchlostiach plynu
Pri vysokých rýchlostiach plynu majú molekulové sitá tiež dobrú adsorpčnú kapacitu na sušenie plynu. Napríklad pri nízkych rýchlostiach plynu je kapacita sušenia silikagélu a molekulových sít podobná; keď sa rýchlosť plynu zvyšuje, adsorpčná kapacita silikagélu prudko klesá, zatiaľ čo kapacita molekulových sít sa znižuje len mierne.
(5) Môže súčasne adsorbovať iné molekuly nečistôt
Molekulové sitá dokážu z plynu odstrániť aj iné nečistoty ako vodu. Hoci adsorpčná kapacita molekulových sít pre vodu je oveľa väčšia ako pre iné plynné nečistoty, pokiaľ je vhodný dizajn, voda a iné nečistoty môžu byť odstránené súčasne pomocou molekulových sít.
(6) Selektívna adsorpcia
V mnohých sušiacich operáciách sú zložky v surovinách tiež často adsorbované počas dehydratácie. Preto pri určitých procesoch adsorpčného sušenia treba brať do úvahy tento ko-problém s adsorpciou. Pomocou molekulárnych sít je možné tento jav kontrolovať, pretože molekulárne sitá majú rôzne sitá s rôznymi priemermi pórov a výberom vhodného molekulárneho sita s príslušnými priemermi pórov zložky surovín nemôžu vstúpiť, ale iba adsorbovať vodu, aby sa kontroloval problém ko-adsorpcie. Napríklad pri hlbokej studenej separácii surového plynu pre ropné plynové olefíny možno použiť molekulové sitá typu 3A na odstránenie vody, zatiaľ čo olefíny nie sú adsorbované.
Použitie pevného lôžka molekulových sít na sušenie plynu je typickým adsorpčným procesom a dá sa relatívne spoľahlivo navrhnúť pomocou údajov o dĺžke úseku prenosu hmoty.
Adsorpčný proces sušenia plynu molekulovými sitami sa vo všeobecnosti uskutočňuje striedavo s dvoma alebo viacerými adsorpčnými kolónami. Keď vrstva lôžka molekulového sita tejto adsorpčnej kolóny dosiahne nasýtenie pre adsorpciu vody, adsorpčná kolóna by sa mala vymeniť a regenerované nasýtené molekulové sito by sa malo adsorbovať. Čím vyššia je teplota regenerácie, tým je regenerácia kompletnejšia, ale aj spotreba energie je väčšia a skráti sa aj životnosť molekulového sita. Teplota regenerácie by preto mala byť čo najnižšia, aby sa znížila spotreba energie a skrátil sa cyklus regenerácie, čo je výhodné pre priemyselnú výrobu. Vo všeobecnosti je teplota regenerácie vhodná pri 200 - 350 stupňoch . Po viacnásobných regeneráciách sa kapacita absorpcie vody molekulových sít zníži. Napríklad po 200 regeneráciách sa celková kapacita absorpcie vody zníži približne o 30%, ale ak sa vykonajú ďalšie regenerácie, pokles kapacity absorpcie vody sa spomalí.
CHEMXIN pôsobí v oblasti Molecular Sieve od roku 2002, viac ako 24 rokov skúseností v oblasti výroby, vývoja a poradenstva pri inštalácii. Zdieľajme viac prípadov a študujme spolu.