Anwendungen des Molekularsiebs
Molekularsieb für die Erdgastrocknung
Erdgas ist eine sehr beliebte Brennstoffquelle. Es ist ein Kohlenwasserstoffgas, das hauptsächlich aus Methan oder CH₄ und einigen anderen Kohlenwasserstoffen in kleineren Mengen besteht. Derzeit ist Erdgas einer der am häufigsten verwendeten Energieträger. Die Trocknung von Erdgas ist ein wichtiges Thema, da Wasser oder andere Verunreinigungen im Erdgas das Risiko von Schäden an Pipelines durch Korrosion oder Hydratbildung erhöhen können.
Erdgas, das Wasserdampf und Verunreinigungen enthält, kann effizient durch Molekularsiebkolonnen geleitet werden. Mit Hilfe der hohen Adsorptionskapazität wird das Wasser bis zu einer niedrigen Konzentration aus dem Gasstrom entfernt. Je nach Art des für den Erdgastrocknungsprozess verwendeten Sorptionsmittels kann dieses bei einer bestimmten Temperatur effektiv regeneriert werden. Molekularsiebe gelten als die wirksamsten Trocknungs- und Adsorptionsmittel für die Trocknung von Erdgas mit geeigneten Molekülen kritischer Porengröße.
Der Trocknungsprozess mit den festen Trockenmitteln 3A, 4A und 5A basiert auf der Molekulargröße, der Porengröße und der Polarität des Gasstroms. Sie unterscheiden sich geringfügig in Bezug auf die Gasdurchflussrate und die Wasserdampfkonzentration in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Porengröße. 3A, 4A und 5A können als aktive Adsorptionsmittel fÃ?r Erdgas in Perlen- und Pelletform verwendet werden, um sehr niedrige Taupunkte von -100°C zu erreichen. Sie eignen sich fÃ?r die Dehydratisierung von Erdgas, das aromatische Verbindungen wie Methan, Ethan, Propan usw. enthÃ?lt. In den meisten FÃ?llen wird die VPS-Technologie auf der Grundlage des Molekularsiebtyps eingesetzt. Damit lässt sich eine maximale Effizienz erzielen. Eine größere Porengröße bedeutet eine höhere Adsorptionskapazität. In diesem Fall hat das 5A-Molekül die größte Adsorptions- oder Dehydratisierungskapazität im Vergleich zu 4A und 3A. In ähnlicher Weise haben 3A-Moleküle die größte Adsorptionskapazität für Wasser und die geringste für andere im Erdgas vorhandene Verbindungen.
Molekularsieb für die Dehydratisierung von Ethanol
Molekularsiebe können als wirksame Absorptionsmittel für Gase und Flüssigkeiten verwendet werden. Aktivierte Molekularsiebe mit einer einzigartigen Struktur helfen einigen Systemen, unerwünschte Gas- oder Flüssigkeitsverunreinigungen weitgehend zu entfernen. Sie können auch Gase oder Flüssigkeiten in Molekülgröße aufspalten. Molekularsiebe spielen eine große Rolle bei der Destillation von Ethanol oberhalb des azeotropen Punktes von 95,6% Volumenprozent. Mit Hilfe synthetischer Molekularsiebe können nun Ethanol-Dehydratisierungsprozesse oberhalb dieses azeotropen Punktes mit fortschrittlicher Technologie effizient durchgeführt werden.
Der Dehydratisierungsprozess mit Molekularsieben erfordert ein hohes Maß an Reinheit im Bereich der industriellen und lebensmitteltechnischen Anwendungen. Molekularsiebe des Typs 3A gelten als der effizienteste Typ zur Trocknung von Ethanol. Bei der Dehydratisierung von Ethanol durchströmt der hydratisierte Ethanoldampf ein Bett aus Molekularsieben. Beim Durchgang des Dampfes durch das Siebbett wird in einem ersten Schritt Wasser von den Poren der Adsorptionsmittelstruktur absorbiert. Der Adsorptionsprozess wird fortgesetzt, bis die mögliche Adsorption von Wasser aus diesen Dämpfen abgeschlossen oder das Molekularsieb gesättigt ist.
Die Übertragung von Wasser aus dem hydratisierten Ethanoldampf auf das aktivierte Molekularsieb erfolgt durch eine Zone, in der der Wassergehalt vom Einlass bis zum Auslass in der Konzentration reduziert wird. Diese Hauptübertragungszone bietet ein aktives Bett für den Transport des dehydrierten Wassers, während das andere Bett für die Regeneration verwendet wird. Die Bewegung von einem Bett zum anderen wird durch leistungsstarke Ventile und Automatisierung gesteuert. Reines Ethanol nach der Dehydratisierung mit Molekularsieben kann als Kraftstoff und für andere nützliche Anwendungen verwendet werden.
