分子篩用于氣體和液體的干燥、凈化和分離。它們之所以起作用,是因?yàn)椋?nbsp; 1、分子篩強(qiáng)力地吸附某些類型分子。 2、它們能篩出大于自身孔徑的分子。
分子如水分子和甲醇分子有正電極和負(fù)電極。這些帶電極的分子被分子篩牢牢地吸引住。相反,無電極的分子,如甲烷分子和乙烷分子,被吸引的力量就減弱許多。當(dāng)水的混合物(帶電極)和甲烷(不帶電極)通過分子篩時(shí),盡管兩者都非常之小很容易通過孔徑,但只有水被吸附了。 如分子篩孔徑小于甲烷分子,但大于水分子時(shí),水也能從具有很強(qiáng)吸附力的流體中被分離,比如甲醇。 當(dāng)分子篩從工業(yè)生產(chǎn)液流中分離水分子,分子篩會釋放熱量。在大多數(shù)系統(tǒng)中,工業(yè)生產(chǎn)液流的溫度只上升幾度。然而,當(dāng)高濃度(大于0.5%)的具有很強(qiáng)吸引力的分子被吸附時(shí),溫度則上升到35℃以上。
在室溫下(低于65℃ ),分子篩對于流體如水有相當(dāng)高的容量。然而,在高溫情況下(140-340℃),容量就非常低。因?yàn)檫@個(gè)原因,當(dāng)分子篩被吸附飽和,可以通過(140-340℃)的氣流加熱分子篩來脫附被吸附的分子。此操作被稱為“再生”。 加熱后,在分子篩回到循環(huán)使用前,以室溫氣流將分子篩冷卻至運(yùn)行溫度。使用兩個(gè)或者兩個(gè)以上的容器就可以持續(xù)作業(yè)了,其中一個(gè)或者一個(gè)以上是用于再生,一個(gè)或者以上是用于作業(yè)。也可以通過減壓使分子篩再生。
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