Tamis moléculairesont une affinité particulièrement élevée pour l'eau et de fortes propriétés d'absorption de l'eau, ils sont donc largement utilisés pour le séchage des gaz et constituent un agent de séchage relativement idéal. Des expériences ont montré que l'argon gazeux séché en continu par Mg(CIO4)2, P2O3 et sodium métallique n'est pas aussi efficace que celui séché par des tamis moléculaires. Pendant ce temps, les tamis moléculaires sont de nature stable, n'ont pas peur de la chaleur, n'ont pas peur de l'eau, ne sont pas érodés par divers solvants et peuvent être régénérés plusieurs fois tout en conservant de bonnes performances d'adsorption, et peuvent être utilisés pendant une longue période. Les avantages de l’utilisation de tamis moléculaires pour le séchage des gaz sont les suivants :
(1) Le degré de séchage est extrêmement élevé. Une fois le gaz séché par des tamis moléculaires, des produits avec un point de rosée extrêmement bas peuvent être obtenus et aucun autre équipement auxiliaire de congélation n'est requis. Le point de rosée de l'air après séchage par tamis moléculaire peut être aussi bas que -60 à -90 degrés, tandis qu'en utilisant d'autres agents de séchage tels que l'alumine ou la silice pour le séchage à l'air, le point de rosée ne peut atteindre qu'environ -60 degrés.
(2) Forte capacité de séchage pour les gaz à faible humidité relative. Lors du traitement de gaz comprimés à faible humidité relative ou de gaz qui ne sont pas complètement séchés, l'efficacité d'adsorption des tamis moléculaires est bien supérieure à celle des autres adsorbants. Plus la teneur en vapeur d'eau est faible, plus les caractéristiques des tamis moléculaires sont importantes. Par exemple, à une humidité relative de 1 %, la capacité d'adsorption des tamis moléculaires peut atteindre 18 % de son propre poids, soit 10 fois supérieure à celle de l'alumine activée et 20 fois supérieure à celle du gel de silice. Par conséquent, l’utilisation de tamis moléculaires pour éliminer les traces d’eau des gaz est très efficace.
(3) Forte performance d’absorption d’eau à haute température. Pour le séchage des gaz à haute-température, l'utilisation de tamis moléculaires pour la déshydratation est la meilleure solution. Par exemple, à 100 degrés, pour un air avec une humidité relative de 1,3 %, les tamis moléculaires peuvent adsorber jusqu'à 15 % du poids équivalent d'eau, soit 10 fois plus que l'alumine activée et 20 fois plus que le gel de silice.
Lorsque les adsorbants adsorbent l’eau, ils libèrent tous de la chaleur latente. Cette chaleur d'adsorption provoque une augmentation de la température du lit, réduisant ainsi la capacité d'adsorption de l'adsorbant. Cependant, la capacité d’adsorption des tamis moléculaires est moins affectée par les changements de température du lit. Par conséquent, il n’est parfois pas nécessaire d’attendre que la couche de lit soit complètement refroidie avant de l’utiliser après régénération.
(4) Bonne efficacité de séchage à des vitesses de gaz élevées
À des vitesses de gaz élevées, les tamis moléculaires ont également une bonne capacité d'adsorption pour le séchage des gaz. Par exemple, à faible vitesse du gaz, la capacité de séchage du gel de silice et des tamis moléculaires est similaire ; lorsque la vitesse du gaz augmente, la capacité d’adsorption du gel de silice diminue fortement, tandis que celle des tamis moléculaires ne diminue que légèrement.
(5) Peut adsorber simultanément d’autres molécules d’impuretés
Les tamis moléculaires peuvent éliminer les impuretés autres que l'eau du gaz. Bien que la capacité d'adsorption des tamis moléculaires pour l'eau soit beaucoup plus forte que pour d'autres impuretés gazeuses, tant que la conception est appropriée, l'eau et les autres impuretés peuvent être éliminées simultanément à l'aide de tamis moléculaires.
(6) Adsorption sélective
Dans de nombreuses opérations de séchage, les composants des matières premières sont également souvent adsorbés lors de la déshydratation. Par conséquent, dans certains processus de séchage par adsorption, ce problème de co-adsorption doit être pris en compte. L'utilisation de tamis moléculaires peut contrôler ce phénomène car les tamis moléculaires ont différents tamis avec différents diamètres de pores, et en sélectionnant un tamis moléculaire approprié avec des diamètres de pores appropriés, les composants de la matière première ne peuvent pas entrer mais adsorbent uniquement l'eau pour contrôler le problème de co-adsorption. Par exemple, dans la séparation à froid en profondeur du gaz brut pour les oléfines de gaz de pétrole, des tamis moléculaires de type 3A peuvent être utilisés pour éliminer l'eau tandis que les oléfines ne sont pas adsorbées.
L’utilisation d’un lit fixe de tamis moléculaires pour le séchage des gaz est un processus d’adsorption typique, et il peut être conçu de manière relativement fiable en utilisant les données de longueur de section de transfert de masse.
Le processus d'adsorption de séchage des gaz par tamis moléculaire s'effectue généralement en alternance avec deux ou plusieurs colonnes d'adsorption. Lorsque la couche du lit de tamis moléculaire de cette colonne d'adsorption atteint la saturation pour l'adsorption de l'eau, la colonne d'adsorption doit être remplacée et le tamis moléculaire saturé régénéré doit être adsorbé. Plus la température de régénération est élevée, plus la régénération est complète, mais la consommation d'énergie est également plus importante et la durée de vie du tamis moléculaire sera également raccourcie. Par conséquent, la température de régénération doit être aussi basse que possible pour réduire la consommation d’énergie et raccourcir le cycle de régénération, ce qui est bénéfique pour la production industrielle. Généralement, la température de régénération convient à 200 - 350 degrés. La capacité d'absorption d'eau des tamis moléculaires diminuera après plusieurs régénérations. Par exemple, après 200 régénérations, la capacité générale d'absorption d'eau diminuera d'environ 30 %, mais si d'autres régénérations sont effectuées, la diminution de la capacité d'absorption d'eau ralentira.
CHEMXIN est engagé dans le tamis moléculaire depuis 2002, avec plus de 24 ans d'expérience dans la fabrication, le développement et l'assistance à l'installation. Partageons plus de cas et étudions ensemble.