Μοριακό κόσκινο(γνωστός και ως συνθετικός ζεόλιθος) είναι ένα είδος μικροπορώδους αργιλοπυριτικού κρυστάλλου. Είναι μια βασική δομή σκελετού που αποτελείται από πυρίτιο και αλουμίνιο που συνδέονται μέσω γεφυρών οξυγόνου. Η δομή έχει πολλούς πόρους με ομοιόμορφες διαμέτρους πόρων και τακτοποιημένες κοιλότητες με μεγάλη εσωτερική επιφάνεια. Υπάρχουν μεταλλικά κατιόντα (όπως Na+, K+ κ.λπ.) στο κρυσταλλικό πλέγμα για να εξισορροπηθούν τα πλεονάζοντα αρνητικά φορτία στον κρύσταλλο. Η προσρόφηση ουσιών από μοριακό κόσκινο είναι φυσική προσρόφηση. Υπάρχουν ισχυρά πεδία πολικότητας και Coulomb μέσα στους πόρους των κρυστάλλων και δείχνει ισχυρή ικανότητα προσρόφησης για πολικά μόρια (όπως το νερό) και ακόρεστα μόρια.
Δεδομένου ότι τα μόρια του νερού χάνονται συνεχώς μετά τη θέρμανση, αλλά η κρυσταλλική δομή του σκελετού παραμένει αμετάβλητη, σχηματίζονται πολλές κοιλότητες και οι κοιλότητες συνδέονται με πολλούς μικροπόρους με την ίδια διάμετρο, απορροφώντας μόρια μικρότερα από τη διάμετρο των πόρων μέσα στις κοιλότητες. , και αποκλείει μόρια μεγαλύτερα από τους πόρους, διαχωρίζοντας έτσι μόρια διαφορετικών μεγεθών και επιτυγχάνοντας τη λειτουργία διαλογής μορίων, γι' αυτό ονομάζεται έντονα "μοριακό κόσκινο".
Σε αυτή τη διαδικασία, το ακετυλένιο και το υδροχλώριο αφυδατώνονται χωριστά.
Το ακετυλένιο που αποστέλλεται από τη διαδικασία παραγωγής ακετυλενίου περιέχει μεγάλη ποσότητα υγρασίας και ακαθαρσίες και οι ακαθαρσίες αφαιρούνται πρώτα μέσω ενός πύργου πλύσης νερού ή φίλτρου άμμου.
Στη συνέχεια χρησιμοποιήστε 0 βαθμού νερό για να παγώσετε και να αφυδατώσετε, δηλαδή χρησιμοποιώντας την αρχή ότι η πίεση κορεσμένων ατμών του νερού στο αέριο μειώνεται καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, η μερική πίεση της αέριας φάσης του νερού μειώνεται με μείωση της θερμοκρασίας, και αφαιρείται η υγρασία στο αέριο. Η περιεκτικότητα του αερίου σε νερό μπορεί να προσδιοριστεί σύμφωνα με τον Υπολογίζεται η πίεση κορεσμένων ατμών του αερίου σε θερμοκρασία.
Η απορρόφηση νερού του μοριακού κόσκινου 3Α χρησιμοποιείται στη συνέχεια για την περαιτέρω απομάκρυνση ιχνών ποσοτήτων νερού από την ακετυλίνη. Ταυτόχρονα, η μέθοδος αύξησης της θερμοκρασίας χρησιμοποιείται για την εξάτμιση του νερού κατά τη διαδικασία αναγέννησης του μοριακού κόσκινου και το μοριακό κόσκινο εκροφάται με τη ροή του αέρα. Η αναγέννηση των μοριακών κόσκινων πραγματοποιείται σε τέσσερα στάδια με χρήση ψυχρού και θερμού αζώτου.
Ο πύργος ξήρανσης ασετυλενίου υιοθετεί μια δομή τριών στρωμάτων για προσρόφηση. Το τρίτο στρώμα χρησιμεύει ως προστατευτικό στρώμα για να αποτρέψει τη διείσδυση στον πύργο ξήρανσης. Όταν το πρώτο και το δεύτερο στρώμα μοριακών κόσκινων προσροφηθούν και κορεσθούν, τα μοριακά κόσκινα του πύργου ενεργοποιούνται και αναγεννώνται.
Το μοριακό κόσκινο που χρησιμοποιείται στην ξήρανση με ακετυλένιο είναι το μοριακό κόσκινο 3Α, που ονομάζεται επίσης μοριακό κόσκινο ΚΑ.
Η βασική του μορφή είναι η εξής: K8Na12[(AlO4)12·(SiO4)12]·27H2O.
Η διάμετρος των μορίων του νερού είναι (2,1~3,1)×10-10 m, το ακετυλένιο είναι 3,2×10-10 m και το οξυγόνο είναι (3,4~3,84)×10-10 m. Όταν το παραπάνω μείγμα αερίων περάσει από μοριακό κόσκινο 3Α, θα προσροφηθεί μόνο νερό και μικρή ποσότητα ακετυλενίου και άλλα μόρια με διάμετρο μεγαλύτερη από 3×10-10 m δεν μπορούν να εισέλθουν στις κρυσταλλικές κοιλότητες του μοριακού κόσκινου.
Όταν το υγρό ακετυλένιο διέρχεται από το μοριακό κόσκινο 3Α, τα μόρια νερού συγκρατούνται στις οπές του μοριακού κόσκινου χωρίς συν-προσρόφηση με ακετυλένιο και τελικά ολοκληρώνεται η ξήρανση του ακετυλενίου από το μοριακό κόσκινο.
3 Ένα μοριακό κόσκινο έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
① Η επίδραση της θερμοκρασίας στην απορρόφηση του νερού είναι πολύ μικρότερη από αυτή των γενικών αποξηραντικών (όπως το silica gel).
②Η ικανότητα ξήρανσης εξασθενεί καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε νερό του μοριακού κόσκινου.
③ Ο ρυθμός ροής της υγρής ακετυλενίου έχει μικρή επίδραση στην ικανότητα προσρόφησης των μοριακών κόσκινων.
④ Κάτω από τις ίδιες συνθήκες υγρασίας, η ικανότητα απορρόφησης νερού είναι μεγαλύτερη από άλλα αποξηραντικά (όπως το silica gel).
Κατά τη χρήση των μοριακών κόσκινων, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθες τέσσερις πτυχές:
① Το μέγεθος πόρων του μοριακού κόσκινου 3Α πρέπει να επιλεγεί και να κατασκευαστεί σύμφωνα με την πραγματική μοριακή διάμετρο αερίου ξήρανσης, η οποία είναι το κλειδί για να επηρεάσει τη λειτουργία της διαδικασίας ξήρανσης μοριακού κόσκινου.
② Η μηχανική αντοχή και οι χρόνοι αναγέννησης των μοριακών κόσκινων είναι σημαντικοί δείκτες που επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής τους. Ως εκ τούτου, ο κύριος χρόνος προσρόφησης των μοριακών κόσκινων θα πρέπει να επεκταθεί όσο το δυνατόν περισσότερο, ο αριθμός των αναγεννήσεων θα πρέπει να μειωθεί, οι αλλαγές θερμοκρασίας και η μηχανική φθορά κατά τη διαδικασία αναγέννησης πρέπει να μειωθούν και το φαινόμενο σκόνης των μοριακών κόσκινων πρέπει να μειωθεί. .
③Η ικανότητα ξήρανσης των μοριακών κόσκινων δεν είναι άπειρη. Η διάρκεια ζωής και η ικανότητα επεξεργασίας των στεγνωτηρίων μοριακού κόσκινου υπολογίζονται με βάση την ικανότητα φόρτωσης των μοριακών κόσκινων υπό την πίεση σχεδιασμού. Καθώς αυξάνεται η απορρόφηση νερού, η ικανότητα στεγνώματος μειώνεται μέχρι κορεσμού, κάτι που θα πρέπει να διασφαλιστεί. Για την ομαλή λειτουργία της συσκευής, προσπαθήστε να αποφύγετε τη μακροχρόνια περίσσεια της περιεκτικότητας σε ακατέργαστο αέριο και νερό ή τη μακροχρόνια υπέρβαση του φορτίου της συσκευής.
④ Οι ακαθαρσίες (όπως θειικό οξύ, φωσφορικό οξύ, αλάτι κ.λπ.) που μεταφέρονται από το αέριο πρώτης ύλης μπορούν εύκολα να προκαλέσουν απόφραξη των πόρων του μοριακού κόσκινου και να μειώσουν την ικανότητα απομάκρυνσης νερού του πύργου ξήρανσης. Επομένως, το αέριο της πρώτης ύλης θα πρέπει να πλυθεί καλά και να αφαιρεθεί πριν εισέλθει στον πύργο ξήρανσης.