Tamis moléculaire(également connue sous le nom de zéolite synthétique) est une sorte de cristal d'aluminosilicate microporeux. Il s’agit d’une structure squelette de base composée de silicium et d’aluminium reliés par des ponts d’oxygène. La structure présente de nombreux pores avec des diamètres de pores uniformes et des cavités soigneusement disposées avec une grande surface interne. Il y a des cations métalliques (tels que Na+, K+, etc.) dans le réseau cristallin pour équilibrer les charges négatives en excès dans le cristal. L'adsorption de substances par tamis moléculaire est une adsorption physique. Il existe une forte polarité et des champs coulombiens à l’intérieur des pores cristallins, et ils présentent une forte capacité d’adsorption pour les molécules polaires (telles que l’eau) et les molécules insaturées.
Étant donné que les molécules d'eau sont continuellement perdues après le chauffage, mais que la structure du squelette cristallin reste inchangée, de nombreuses cavités se forment et les cavités sont reliées par de nombreux micropores de même diamètre, adsorbant des molécules plus petites que le diamètre des pores à l'intérieur des cavités. , et exclut les molécules plus grandes que les pores, séparant ainsi les molécules de différentes tailles et remplissant la fonction de criblage des molécules, c'est pourquoi on l'appelle vivement « tamis moléculaire ».
Dans ce processus, l'acétylène et le chlorure d'hydrogène sont déshydratés séparément.
L'acétylène envoyé par le processus de génération d'acétylène contient une grande quantité d'humidité et d'impuretés, et les impuretés sont d'abord éliminées à travers une tour de lavage à l'eau ou un filtre à sable.
Utilisez ensuite de l'eau à 0 degrés pour congeler et déshydrater, c'est-à-dire qu'en utilisant le principe selon lequel la pression de vapeur saturée de l'eau dans le gaz diminue à mesure que la température diminue, la pression partielle de l'eau en phase gazeuse est réduite en abaissant la température, et l'humidité du gaz est éliminée. La teneur en eau du gaz peut être déterminée en fonction de la pression de vapeur saturée du gaz à la température.
L’absorption d’eau du tamis moléculaire 3A est ensuite utilisée pour éliminer davantage les traces d’eau de l’acétylène. Dans le même temps, la méthode d'augmentation de la température est utilisée pour vaporiser l'eau pendant le processus de régénération du tamis moléculaire, et le tamis moléculaire est désorbé avec le flux d'air. La régénération des tamis moléculaires s'effectue en quatre étapes utilisant de l'azote froid et chaud.
La tour de séchage à l'acétylène adopte une structure à trois couches pour l'adsorption. La troisième couche sert de couche protectrice pour empêcher la pénétration dans la tour de séchage. Lorsque les première et deuxième couches de tamis moléculaires sont adsorbées et saturées, les tamis moléculaires de la tour sont activés et régénérés.
Le tamis moléculaire utilisé dans le séchage de l'acétylène est le tamis moléculaire 3A, également appelé tamis moléculaire KA.
Sa forme de base est la suivante : K8Na12[(AlO4)12·(SiO4)12]·27H2O.
Le diamètre des molécules d'eau est de (2,1~3,1)×10-10 m, celui de l'acétylène est de 3,2×10-10 m et celui de l'oxygène est de (3,4~3,84)×10-10 m. Lorsque le mélange gazeux ci-dessus passe à travers le tamis moléculaire 3A, seule l'eau et une petite quantité d'acétylène seront adsorbées, et les autres molécules d'un diamètre supérieur à 3×10-10 m ne peuvent pas pénétrer dans les cavités cristallines du tamis moléculaire.
Lorsque l'acétylène humide passe à travers le tamis moléculaire 3A, les molécules d'eau sont retenues dans les trous du tamis moléculaire sans co-adsorption avec l'acétylène, et le séchage de l'acétylène par le tamis moléculaire est finalement terminé.
Le tamis moléculaire 3A présente les caractéristiques suivantes :
①L'effet de la température sur l'absorption d'eau est beaucoup plus faible que celui des dessicants généraux (tels que le gel de silice) ;
②La capacité de séchage s'affaiblit à mesure que la teneur en eau du tamis moléculaire augmente ;
③Le débit d'acétylène humide a peu d'effet sur la capacité d'adsorption des tamis moléculaires ;
④ Dans les mêmes conditions d'humidité, la capacité d'absorption d'eau est supérieure à celle des autres déshydratants (tels que le gel de silice).
Lors de l’utilisation de tamis moléculaires, les quatre aspects suivants doivent être pris en compte :
①La taille des pores du tamis moléculaire 3A doit être sélectionnée et réalisée en fonction du diamètre moléculaire réel du gaz du matériau de séchage, ce qui est la clé pour affecter le fonctionnement du processus de séchage du tamis moléculaire.
② La résistance mécanique et les temps de régénération des tamis moléculaires sont des indicateurs importants qui affectent leur durée de vie. Par conséquent, le temps d'adsorption primaire des tamis moléculaires doit être prolongé autant que possible, le nombre de régénérations doit être réduit, les changements de différence de température et l'usure mécanique pendant le processus de régénération doivent être réduits et le phénomène de poudrage des tamis moléculaires doit être réduit. .
③La capacité de séchage des tamis moléculaires n'est pas infinie. La durée de vie et la capacité de traitement des séchoirs à tamis moléculaire sont calculées en fonction de la capacité de chargement des tamis moléculaires sous la pression de conception. À mesure que l’absorption d’eau augmente, la capacité de séchage diminue jusqu’à saturation, ce qui doit être assuré. Pour le bon fonctionnement de l'appareil, essayez d'éviter l'excès à long terme de la teneur en gaz brut et en eau ou l'excès à long terme de la charge de l'appareil.
④ Les impuretés (telles que l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, le sel, etc.) transportées par le gaz de matière première peuvent facilement provoquer le blocage des pores du tamis moléculaire et réduire la capacité d'élimination de l'eau de la tour de séchage. Par conséquent, le gaz de matière première doit être soigneusement lavé et éliminé avant d’entrer dans la tour de séchage.