Molekulārais siets(pazīstams arī kā sintētiskais ceolīts) ir sava veida mikroporains alumīnijasilikāta kristāls. Tā ir pamata skeleta struktūra, kas sastāv no silīcija un alumīnija, kas savienoti caur skābekļa tiltiem. Struktūrai ir daudz poru ar vienādu poru diametru un glīti sakārtoti dobumi ar lielu iekšējo virsmu. Kristāla režģī ir metālu katjoni (piemēram, Na+, K+ u.c.), lai līdzsvarotu liekos negatīvos lādiņus kristālā. Vielu adsorbcija ar molekulāro sietu ir fiziska adsorbcija. Kristāla poru iekšpusē ir spēcīga polaritāte un Kulona lauki, un tas parāda spēcīgu polāro molekulu (piemēram, ūdens) un nepiesātināto molekulu adsorbcijas spēju.
Tā kā pēc karsēšanas ūdens molekulas nepārtraukti tiek zaudētas, bet kristāla skeleta struktūra paliek nemainīga, veidojas daudz dobumu, un dobumus savieno daudzas mikroporas ar vienādu diametru, adsorbējot molekulas, kas ir mazākas par dobumu iekšpusē esošo poru diametru. , un izslēdz molekulas, kas ir lielākas par porām, tādējādi atdalot dažāda izmēra molekulas un panākot molekulu skrīninga funkciju, tāpēc to spilgti dēvē par "molekulāro sietu".
Šajā procesā acetilēns un hlorūdeņradis tiek dehidrēti atsevišķi.
Acetilēns, kas tiek nosūtīts no acetilēna ražošanas procesa, satur lielu daudzumu mitruma un piemaisījumu, un piemaisījumi vispirms tiek noņemti caur ūdens mazgāšanas torni vai smilšu filtru.
Pēc tam izmantojiet 0 grādu ūdeni, lai sasaldētu un dehidrētu, tas ir, izmantojot principu, ka ūdens piesātinātā tvaika spiediens gāzē samazinās, temperatūrai pazeminoties, ūdens gāzes fāzes daļējais spiediens tiek samazināts, pazeminot temperatūru, un gāzē esošais mitrums tiek noņemts. Ūdens saturu gāzē var noteikt pēc Gāzes piesātinātā tvaika spiediena pie temperatūras.
Pēc tam 3A molekulārā sieta ūdens absorbciju izmanto, lai no acetilēna vēl vairāk noņemtu nelielu daudzumu ūdens. Tajā pašā laikā temperatūras paaugstināšanas metodi izmanto, lai iztvaicētu ūdeni molekulārā sieta reģenerācijas procesā, un molekulārais siets tiek desorbēts ar gaisa plūsmu. Molekulāro sietu reģenerācija tiek veikta četros posmos, izmantojot aukstu un karstu slāpekli.
Acetilēna žāvēšanas tornī adsorbcijai ir trīsslāņu struktūra. Trešais slānis kalpo kā aizsargslānis, lai novērstu iekļūšanu žāvēšanas tornī. Kad pirmais un otrais molekulāro sietu slānis ir adsorbēts un piesātināts, torņa molekulārie sieti tiek aktivizēti un atjaunoti.
Acetilēna žāvēšanai izmantotais molekulārais siets ir 3A molekulārais siets, ko sauc arī par KA molekulāro sietu.
Tā pamatforma ir šāda: K8Na12[(AlO4)12·(SiO4)12]·27H2O.
Ūdens molekulu diametrs ir (2,1–3,1) × 10-10 m, acetilēna ir 3,2 × 10-10 m, un skābekļa ir (3,4–3,84) × 10-10 m. Kad iepriekš minētais gāzu maisījums iziet cauri 3A molekulārajam sietam, tiks adsorbēts tikai ūdens un neliels daudzums acetilēna, un citas molekulas, kuru diametrs ir lielāks par 3×10-10 m, nevar iekļūt molekulārā sieta kristāla dobumos.
Kad slapjš acetilēns iziet cauri 3A molekulārajam sietam, ūdens molekulas tiek aizturētas molekulārā sieta caurumos bez koadsorbcijas ar acetilēnu, un beidzot ir pabeigta acetilēna žāvēšana ar molekulāro sietu.
3A molekulārajam sietam ir šādas īpašības:
①Temperatūras ietekme uz ūdens absorbciju ir daudz mazāka nekā parastiem žāvēšanas līdzekļiem (piemēram, silikagelam);
② Žāvēšanas spēja vājinās, palielinoties ūdens saturam molekulārajā sietā;
③ Mitrā acetilēna plūsmas ātrums maz ietekmē molekulāro sietu adsorbcijas spēju;
④ Tādos pašos mitruma apstākļos ūdens absorbcijas spēja ir lielāka nekā citiem desikantiem (piemēram, silikagelam).
Lietojot molekulāros sietus, jāpievērš uzmanība šādiem četriem aspektiem:
① 3A molekulārā sieta poru izmērs ir jāizvēlas un jāizgatavo atbilstoši faktiskajam žāvēšanas materiāla gāzes molekulārajam diametram, kas ir galvenais, lai ietekmētu molekulārā sieta žāvēšanas procesa darbību.
② Molekulāro sietu mehāniskā izturība un reģenerācijas laiki ir svarīgi rādītāji, kas ietekmē to kalpošanas laiku. Tāpēc pēc iespējas jāpagarina molekulāro sietu primārais adsorbcijas laiks, jāsamazina reģenerāciju skaits, jāsamazina temperatūras atšķirības un mehāniskais nodilums reģenerācijas procesā, kā arī jāsamazina molekulāro sietu pulverēšanas parādība. .
③ Molekulāro sietu žāvēšanas jauda nav bezgalīga. Molekulāro sietu žāvētāju kalpošanas laiks un apstrādes jauda tiek aprēķināta, pamatojoties uz molekulāro sietu slodzes ietilpību projektētajā spiedienā. Palielinoties ūdens absorbcijai, žāvēšanas jauda samazinās līdz piesātinājumam, kas ir jānodrošina. Lai ierīce darbotos nevainojami, mēģiniet izvairīties no ilgstošas jēlgāzes un ūdens satura pārpalikuma vai ilgstošas ierīces slodzes pārsniegšanas.
④ Piemaisījumi (piemēram, sērskābe, fosforskābe, sāls utt.), ko pārvadā izejvielu gāze, var viegli aizsprostot molekulārā sieta poras un samazināt žāvēšanas torņa ūdens noņemšanas spēju. Tāpēc izejmateriāla gāze pirms ieiešanas žāvēšanas tornī ir rūpīgi jānomazgā un jāizņem.