04 ตุลาคม 2565

ทุกๆ อย่างที่คุณควรรู้เกี่ยวกับตะแกรงโมเลกุล (Molecular sieve)

ทุกๆ อย่างที่คุณควรรู้เกี่ยวกับตะแกรงโมเลกุล (Molecular sieve) สารดูดความชื้นที่นิยมใช้โดยทั่วไปได้แก่ ตะแกรงโมเลกุล, มอนต์มอริลโลไนต์, ซิลิกาเจล, แคลเซียมคลอไรด์ และแมกนีเซียมคลอไรด์ เป็นต้น โดยวันนี้เราจะมานำเสนอว่า ตะแกรงโมเลกุล คืออะไร ตะแกรงโมเลกุล คือสารดูดความชื้นสังเคราะห์ที่มีความสามารถในการดูดซับโมเลกุลของน้ำอย่างรุนแรง ขนาดรูพรุนของตะแกรงโมเลกุลสามารถกำหนดได้ด้วยกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน นอกจากดูดซับไอน้ำแล้ว ยังดูดซับก๊าซอื่นๆ ได้อีกด้วย ในกรณีที่ให้อุณหภูมิสูงกว่า 230 องศาเซลเซียส จะยังคงมีน้ำอยู่ในรูพรุนของโมเลกุล มักใช้ตะแกรงโมเลกุลเป็นตัวดูดซับก๊าซหรือของเหลว ซึ่งสามารถดูดซับน้ำได้เร็วกว่าซิลิกาเจล ในส่วนของตะแกรงอาจมีขนาดต่างๆทั้งเล็ก, กลาง และใหญ่ ช่วยป้องกันความชื้นและน้ำ ตะแกรงโมเลกุลอยู่ในรูปเม็ดหรือแท่ง มีโครงสร้างเป็นผลึกที่มีขนาดรูพรุ่นแตกต่างกัน มีโครงสร้างที่สม่ำเสมอ และด้วยเหตุนี้จึงสามารถป้องกันไม่ให้ความชื้นกลับเข้าสู่ผลิตภัณฑ์ และใช้สำหรับการกำจัดน้ำจากของเหลวและก๊าซ ตะแกรงโมเลกุลมีประโยชน์มากในการกำจัดน้ำสูงกว่าซิลิกาเจล หรือ แคลเซียม และ ยังคงเก็บความชื้นที่อุณหภูมิสูง เพราะฉะนั้นตะแกรงโมเลกุลจึงเป็นสารดูดความชื้นที่มีความต้องการมากที่สุด ตะแกรงโมเลกุลเป็นสารประกอบอะลูมิโนซิลิเกตที่มีโครงสร้างตาข่าย ส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิกอนและอะลูมิเนียมที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะออกซิเจนเพื่อสร้างโครงสร้างสายโซ่ นอกจากนี้ยังมีไอออนของโลหะที่มีราคาไฟฟ้าต่ำและมีรัศมีไอออนิกมากขึ้นและน้ำ ตั้งแต่สูญเสียโมเลกุลของน้ำอย่างต่อเนื่องหลังจากการให้ความร้อน แต่โครงสร้างผลึกของสายโซ่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง มีการก่อตัวของโพรงที่มีขนาดเดียวกัน โดยที่โพรงเชื่อมต่อกับรูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน โมเลกุลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กสามารถถูกดูดซับเข้าไปภายในรูพรุนได้ ในขณะที่โมเลกุลที่มีขนาดใหญ่กว่ารูพรุนจะไม่สามารถเข้าไปในรูพรุนได้  ดังนั้นโมเลกุลจะมีขนาดและรูปร่างต่างกัน, มีความเป็นขั้วต่างกัน, มีจุดเดือดต่างกัน และมีระดับความอิ่มตัวต่างกัน จะสามารถแยกออกจากกันได้ จากที่กล่าวมาข้างต้นคือหน้าที่ของ “ ตะแกรงโมเลกุล ” โดยตะแกรงโมเลกุลเป็นสารดูดความชื้นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการแพทย์ อุตสาหกรรมเคมี อิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ หลักการของตะแกรงโมเลกุลสำหรับการอบแห้ง ใช้ไฟฟ้าให้ความร้อนเตาอบเพื่อควบคุมอุณหภูมิของการอบแห้งและใช้สารละลายอิ่มตัวหกชนิดของซิงค์โบรไมด์ โพแทสเซียมอะซิเตท และแมกนีเซียมคลอไรด์ เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นต่างกันเพื่อจำลองอุณหภูมิและความชื้นสำหรับการจัดเก็บผลิตภัณฑ์ และใช้หลักการทั่วไปของการชั่งน้ำหนักเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ผลิตภัณฑ์เพื่อวัตถุประสงค์อื่น ตะแกรงโมเลกุล 4A สามารถการดูดซึมน้ำและมีประสิทธิภาพการปลดปล่อย ถ้าอุณหภูมิพื้นฐานยังคงไม่เปลี่ยนแปลง อัตราการดูดซับน้ำของตะแกรงโมเลกุลจะสูงขึ้นซึ่งสัดส่วนจะผกผันกับเวลาจากความชื้นที่แตกต่างกัน และ ค่าความชันของความชื้นต่างๆจะไม่เท่ากัน โดยเฉพาะเมื่อความชื้นสูงขึ้น อัตราการดูดซับน้ำอิ่มตัวของตะแกรงโมเลกุลจะดีขึ้น อัตราการดูดซับความชื้นของรูพรุนในตะแกรงโมเลกุลมีน้อยกว่าของอัตราการดูดซับของตะแกรงโมเลกุลอย่างมีนัยสำคัญ และอัตราการดูดซับน้ำของรูพรุนในตะแกรงโมเลกุลมีค่าประมาณ 16% ของอัตราการดูดซับน้ำที่แท้จริงของตะแกรงโมเลกุล หลังจากการดูดซับน้ำอิ่มตัวของตะแกรงโมเลกุล ความเค็มจะต้องเปลี่ยนจาก 61% เป็น 319% ความสมดุลระหว่างการดูดซับน้ำอิ่มตัวของตะแกรงโมเลกุลและความชื้นในสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ในสภาพแวดล้อมความชื้นต่ำของตะแกรงโมเลกุลและซิลิกาเจล และน้ำที่ดูดซับบนพื้นผิวของตะแกรงโมเลกุลสามารถปล่อยออกมาได้ทันเวลา วิธีเลือกตะแกรงโมเลกุล โดยทั่วไปชนิดของตะแกรงโมเลกุลที่นิยมใช้กันส่วนมากคือ ตะแกรงโมเลกุลชนิด 4A ซึ่งส่วนมากใช้สำหรับอบแห้งอากาศ, ก๊าซธรรมชาติ, ไฮโดรคาร์บอนอัลเคน สารทำความเย็น และก๊าซและของเหลวอื่น ๆ การเตรียมและการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซอาร์กอน, ทำให้แห้งแบบนิ่งของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และสารที่ไวต่อการเสื่อมสภาพของความชื้น, สารขจัดน้ำในสี, โพลีเอสเตอร์, สารแห้งและสารเคลือบ ลักษณะของตะแกรงโมเลกุล ภายใต้ความชื้นยังคงสามารถดูดซับไอน้ำจำนวนมากในสิ่งแวดล้อมและควบคุมความชื้นในสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความเร็วในการดูดซับความชื้นนั้นรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาสั้น ๆ ในการดูดซับ ไอน้ำปริมาณมากมีลักษณะเป็นสารดูดความชื้นที่มีการดูดซึมน้ำมากและมีความเร็วการดูดซึมน้ำที่ไม่พึงประสงค์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาสั้น ๆ จะไม่อิ่มตัวด้วยน้ำและยังคงมีความสามารถในการดูดซับน้ำ สารดูดความชื้นตะแกรงโมเลกุลในด้านวัสดุบรรจุภัณฑ์ยา ซองตะแกรงโมเลกุลเป็นผลิตภัณฑ์สารดูดความชื้นที่พัฒนาขึ้นขนาดกะทัดรัด โดยเฉพาะสำหรับการดูดซับความชื้นบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็ก (เช่นบรรจุภัณฑ์ยา) ในส่วนการพกพาและใช้งานสะดวกและการรับรองในคุณภาพของยา ยามักจะบรรจุในบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมวัสดุก่อนเข้าสู่ตลาด วัสดุบรรจุภัณฑ์และภาชนะบรรจุที่สัมผัสโดยตรงกับยาต้องปฏิบัติตามมาตรฐานสำหรับวัสดุบรรจุภัณฑ์ยาและการขึ้นทะเบียนผลิตภัณฑ์ที่ประกาศโดยรัฐ และต้องไม่เป็นพิษ สะอาด และต้องไม่มีปฏิกิริยาใดๆ กับยา และต้องไม่กระทบต่อคุณภาพที่แท้จริงของยา วัสดุบรรจุภัณฑ์ยาที่เหมาะสมจะช่วยให้มั่นใจในคุณภาพของยาได้ดียิ่งขึ้น สารดูดความชื้นในบรรจุภัณฑ์ สารดูดความชื้นมักใช้เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์แห้งและคงตัว โดยสามารถดูดซับความชื้นในอากาศและลดความชื้นในส่วนหัวของภาชนะปิดได้ด้วยการดูดซับทางกายภาพหรือปฏิกิริยาเคมี ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชันการดูดซึมความชื้นของสารดูดความชื้นซิลิกาเจลเกิดขึ้นจากการดูดซับทางกายภาพ ในขณะที่ฟังก์ชันการดูดซึมความชื้นของแคลเซียมออกไซด์รับรู้ได้จากปฏิกิริยาทางเคมี สารดูดความชื้นที่ใช้บ่อยที่สุดในบรรจุภัณฑ์ยาที่เป็นของแข็ง ได้แก่ ซิลิกาเจล ดินเบา และตะแกรงโมเลกุล เมื่อเลือกวัสดุดูดความชื้น ก่อนอื่นให้กำหนดไอโซเทอร์มของสารดูดความชื้นและกำหนดปริมาณ ปริมาณของสารดูดความชื้นมีความสำคัญมาก หากปริมาณไม่เพียงพอก็ไม่สามารถทำหน้าที่ป้องกันได้ หากใช้มากเกินไปจะทำให้แห้งมากเกินไปและมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นโดยไม่จำเป็น กรณีส่วนใหญ่ การใช้สารดูดความชื้นมากเกินไปจะไม่ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม การอบแห้งไฮเดรตบางชนิดมากเกินไปอาจนำไปสู่การก่อตัวของวัสดุอสัณฐานที่ไม่เสถียร ซึ่งจะส่งผลเสียต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ สารดูดความชื้นตะแกรงโมเลกุลในด้านฉนวนแก้ว นอกจากนี้ ควรกล่าวไว้ว่า Jalon มีตะแกรงโมเลกุลสำหรับกระจกฉนวนซึ่งมีลักษณะการดูดซึมน้ำขนาดใหญ่และการดูดซึมน้ำได้ช้า จะไม่อิ่มตัวด้วยน้ำเป็นเวลานานและยังคงมีความสามารถในการดูดซับน้ำ มีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ สามารถดูดซับน้ำเมื่อใช้เพื่อให้แก้วฉนวนชั้นในสามารถแห้งเป็นเวลานานและกระจกใสและโปร่งใส ฝุ่นละเอียดทำให้เกิดฝุ่นบนพื้นผิวด้านในของกระจกฉนวน ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของกระจกฉนวน ผลิตภัณฑ์นี้มีการดูดซึมน้ำที่แข็งแกร่ง แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่ดูดซับก๊าซอื่นๆ เช่น ไนโตรเจน ออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งจะไม่นำไปสู่การลดความดันภายในของกระจกฉนวน สารดูดความชื้นตะแกรงโมเลกุลในการทำความเย็น ตะแกรงโมเลกุลเป็นตัวดูดซับที่มีประสิทธิภาพสูงและเลือกได้ ยังสามารถดูดซับน้ำปริมาณมากได้ที่ความชื้นต่ำหรืออุณหภูมิสูง เนื่องจากไม่ดูดซับสารทำความเย็นและน้ำมัน ตะแกรงโมเลกุลจึงมีการดูดซึมน้ำสูงกว่าตัวดูดซับอื่นๆ และสามารถทำให้สารทำความเย็นต่างๆ แห้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ หน่วยทำความเย็นเป็นระบบหมุนเวียนแบบปิด และไม่อนุญาตให้สื่อทำงานที่หมุนเวียนอยู่ในระบบมีสิ่งเจือปน การเข้ามาของสิ่งสกปรกจะทำให้ระบบไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ ลดประสิทธิภาพ เพิ่มการใช้พลังงาน และทำให้เกิดอุบัติเหตุในกรณีร้ายแรง สิ่งเจือปนที่พบได้ทั่วไปในหน่วยทำความเย็น ได้แก่ อากาศ ความชื้น น้ำมันหล่อลื่น และสิ่งเจือปนทางกล ความชื้นเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ใหญ่ที่สุดที่ส่งผลต่อระบบทำความเย็น กระบวนการทำความเย็นในเครื่องปรับอากาศต้องการปริมาณน้ำของสารทำความเย็นน้อยกว่า 15ppm เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส การอุดตันของเส้นเลือดฝอยที่เกิดจากการแช่แข็งของน้ำในสารทำความเย็นเนื่องจากอุณหภูมิต่ำจะส่งผลร้ายแรงต่อระบบและทำให้ไม่สามารถทำความเย็นได้ นอกจากนี้ เมื่อมีความชื้นในระบบ กรดอ่อนจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะส่งเสริมการกัดกร่อนของโลหะ และการกัดกร่อนของโลหะจะส่งผลร้ายแรงต่อชีวิตและการทำงานปกติของระบบ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องขจัดความชื้นในระบบทำความเย็น การใช้สารดูดความชื้นแบบตะแกรงโมเลกุลเพื่อขจัดความชื้นในระบบทำความเย็นเป็นทางเลือกที่ดีกว่า อย่างที่ผู้คนสังเกตเห็นว่าสารทำความเย็นคลอรีนที่ใช้ฟรีออนสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อบรรยากาศ ทำให้อุตสาหกรรมทำความเย็นต้องเปลี่ยนสารทำความเย็น ส่งผลให้มีสารทำความเย็น "สีเขียว" รุ่นใหม่ ในขณะเดียวกัน ก็ทำให้เกิดปัญหาความเข้ากันได้ของตะแกรงโมเลกุลและสารทำความเย็นใหม่ กล่าวคือ หากสารทำความเย็นใหม่ถูกทำให้แห้งด้วยตะแกรงโมเลกุลที่ไม่ผ่านการบำบัด ตะแกรงโมเลกุลอาจดูดซับน้ำจำนวนมากในขณะที่เอาน้ำออกและทำให้แห้ง ส่วนหนึ่งของสารทำความเย็นจะทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำความเย็น ทำให้ความแข็งแรงของสารดูดความชื้นลดลง หรือแม้แต่การแตกร้าวและปิดกั้นท่อหมุนเวียนของระบบทำความเย็น การปฏิบัติได้แสดงให้เห็นว่าตะแกรงโมเลกุลที่ไม่ผ่านการบำบัดไม่เหมาะสำหรับการทำให้แห้งสารทำความเย็นใหม่ เทคโนโลยี MSDH (การคายน้ำของตะแกรงโมเลกุล) ทำงานบนหลักการดูดซับแรงดันสวิง ปฏิกิริยาและขั้วไฟฟ้าสถิต ระหว่างตัวดูดซับและส่วนผสมของเอทานอล-น้ำเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงาน กระบวนการประกอบด้วยสองคอลัมน์ดูดซับ (เตียง) ที่เต็มไปด้วยตะแกรงโมเลกุล 3a; อย่างไรก็ตาม สามารถใช้ตะแกรงขนาดใดก็ได้ตั้งแต่ 2.9 Å ถึง 4.3 Å ได้ การไหลของเอทานอล-ไอน้ำอย่างต่อเนื่อง (เอทานอลประมาณ 95.63% (w/w)) ได้รับอนุญาตให้ผ่านตะแกรง ตะแกรงเหล่านี้ซึ่งยึดตามขนาดรูพรุนจำเพาะ (3Å) จะกักโมเลกุลของน้ำ (2.8Å) จากไอระเหยของส่วนผสมเอธานอลกับน้ำ ซึ่งจะทำให้โมเลกุลเอทานอล (4.4Å) ซึมผ่านไม่ได้ ดังนั้นโมเลกุลของน้ำจะเข้าไปในรูพรุนและติดอยู่ในกรงของซีโอไลต์ ในระหว่างขั้นตอนการดูดซับด้วยแรงดัน โมเลกุลของน้ำจากไอน้ำเอธานอลจะถูกดูดซับในรูพรุนของตะแกรงโมเลกุล ในขณะที่ไอเอธานอลที่ไม่ถูกดูดซับซึ่งปราศจากโมเลกุลของน้ำจะออกจากคอลัมน์ ไอเอทานอลเหล่านี้ หลังจากออกจากคอลัมน์ดูดซับ จะถูกควบแน่น จากนั้นเอธานอลที่ปราศจากน้ำที่ควบแน่นจะถูกรวบรวมในถัง หลังจากช่วงเวลาหนึ่ง คอลัมน์ภายใต้การดูดซับจะอิ่มตัวด้วยโมเลกุลของน้ำ จากนั้นคอลัมน์อิ่มตัวนี้จะถูกคายการดูดซึมเพื่อสร้างตะแกรงขึ้นมาใหม่ ในระหว่างการงอกใหม่ของคอลัมน์ น้ำจะถูกลบออกโดยการลดแรงดันคอลัมน์ (โดยการใช้สุญญากาศ) และกำจัดเตียงด้วยส่วนของไอเอธานอลบริสุทธิ์ ตะแกรงเหล่านี้ในคอลัมน์อาจมีการดูดซับและการคายน้ำสลับกัน MSDH เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับกระบวนการคายน้ำแบบเดิม และเป็นความพยายามที่ดีในการลดการใช้พลังงาน การใช้พลังงานของกระบวนการที่วัดในแง่ของการใช้ไอน้ำยังคงสามารถลดลงได้โดยใช้การดูดซับเฟสของเหลว เนื่องจากการดูดซับทั้งเฟสของเหลวและเฟสไอเป็นไปได้ในทางเทคนิค อย่างไรก็ตาม การดูดซับในเฟสไอซึ่งเกี่ยวข้องกับการระเหยและการให้ความร้อนสูงเกินไปของส่วนผสมของน้ำเอทานอลก่อนการสัมผัสกับเบดตะแกรงโมเลกุลมักเป็นที่ต้องการ จะทำให้ปริมาณการใช้ไอน้ำเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่ยังคงใช้พลังงานในกระบวนการต่ำเมื่อเทียบกับเทคนิคการคายน้ำอื่นๆ ความแตกต่างพื้นฐานในกระบวนการเมมเบรนและตะแกรงโมเลกุลที่ใช้สำหรับการคายน้ำเอทานอลคือ ผลผลิตของระบบเมมเบรนเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของน้ำ ในขณะที่ผลผลิตของตะแกรงโมเลกุลลดลงตามความเข้มข้นของน้ำ นอกจากการคายน้ำของตะแกรงโมเลกุลที่ลอกเลียนแบบแล้วยังเป็นเทคนิคที่ดีที่สุดสำหรับการคายน้ำเอทานอล การดูดซับน้ำบนซีโอไลต์เป็นกระบวนการคายความร้อนอย่างรุนแรง เมื่อไอน้ำจากเอทานอลเข้าสู่เตียง การดูดซับน้ำอย่างรวดเร็วตามด้วยการสร้างความร้อนที่สำคัญจะเกิดขึ้น ความเป็นไปได้ของการใช้ความร้อนที่ปล่อยออกมานี้ในการระเหยส่วนผสมของน้ำเอทานอลซึ่งจะช่วยลดการใช้ไอน้ำโดยรวมในกระบวนการนี้สามารถสำรวจได้ในอนาคตอันใกล้ แม้ว่ากระบวนการนี้จะเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานต่ำเมื่อเทียบกับการกลั่น ไม่แนะนำให้ใช้ MSDH สำหรับการนำเอธานอลจากการล้างด้วยการหมักกลับคืนมา เนื่องจากการสัมผัสตะแกรงโมเลกุลโดยตรงไปยังการล้างด้วยการหมักจะส่งผลให้รูพรุนบนตะแกรงอุดรูพรุน ซึ่งจะช่วยลดพื้นที่ในการดูดซับน้ำ MSDH มีความสามารถในการคายน้ำเอทานอลให้มีความเข้มข้นมากกว่า 99.8% (w/w) ของเอทานอล การคายน้ำเอทานอลด้วยตะแกรงโมเลกุลเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการผลิตแอลกอฮอล์ ตารางโมเลกุล เมื่อเทียบกับกระบวนการคายน้ำแอลกอฮอล์อื่นๆ การคายน้ำเอทานอลมีข้อดีดังต่อไปนี้: ง่าย: ต้นทุนการติดตั้งต่ำ: ใช้งานง่าย: เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือความต้องการพลังงานที่ต่ำกว่า 3000 btu/gal ค่าความร้อนสำหรับการดูดซับเอทานอล ในกระบวนการบำบัดดูดซับเอทานอล วัตถุดิบที่สำคัญที่สุดคือตะแกรงโมเลกุล ตะแกรงโมเลกุลเป็นสารดูดซับที่มีคุณค่าและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว โดยมีประวัติการใช้งานในอุตสาหกรรมมายาวนานกว่า 35 ปี ตะแกรงโมเลกุลเป็นสารประกอบโลหะอะลูมิโนซิลิเกตที่เป็นผลึก ที่นิยมใช้กันทั่วไปในเชิงพาณิชย์คือตะแกรงโมเลกุลสังเคราะห์ แต่มีโครงสร้างคล้ายกับซีโอไลต์ธรรมชาติ ตะแกรงโมเลกุลมักจะได้ยินโดยทั่วไปหมายถึง "ซีโอไลต์" เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าตะแกรงโมเลกุลมีความสามารถในการดูดความชื้นที่แข็งแกร่งมากและใช้สำหรับการทำให้ก๊าซบริสุทธิ์และควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับอากาศโดยตรงระหว่างการเก็บรักษา ตะแกรงโมเลกุลที่เก็บไว้เป็นเวลานานและดูดซับความชื้นควรสร้างใหม่ก่อนใช้งาน ตะแกรงโมเลกุลหลีกเลี่ยงน้ำมันและน้ำของเหลว เมื่อใช้พยายามหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับน้ำมันและน้ำของเหลว ก๊าซที่ใช้สำหรับการทำให้แห้งในการผลิตทางอุตสาหกรรม ได้แก่ อากาศ ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน อาร์กอน ฯลฯ เครื่องทำลมแห้งแบบดูดซับสองเครื่องเชื่อมต่อแบบขนานกัน ชิ้นงานหนึ่งสามารถสร้างใหม่ได้ สลับการทำงานและการสร้างใหม่เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานอย่างต่อเนื่อง เครื่องอบผ้าทำงานที่อุณหภูมิ 8-12°C และสร้างใหม่โดยการชะล้างด้วยความร้อนที่ 350 °C อุณหภูมิการงอกใหม่ของตะแกรงโมเลกุลที่มีข้อกำหนดต่างกันนั้นแตกต่างกันเล็กน้อย ตะแกรงโมเลกุลมีผลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีต่อปฏิกิริยาเฟสก๊าซอินทรีย์บางอย่าง นอกจากสารดูดความชื้นทางอุตสาหกรรม เช่น เภสัชภัณฑ์ แก้วฉนวน และสารทำความเย็นแล้ว ตะแกรงโมเลกุลยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ก๊าซปิโตรเลียมแตกร้าว โอเลฟินส์ โรงกลั่นก๊าซ และการทำให้แห้งด้วยก๊าซจากแหล่งน้ำมัน หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดให้ความสนใจที่เว็บไซต์ Jalon ต่อไป เราจะอัปเดตแอปพลิเคชันเหล่านี้

อ่านต่อ 

  04 ตุลาคม 2565

7 เหตุผลที่ทำให้เกิดผงของตะแกรงโมเลกุลใน PSA

ก๊าซวัตถุดิบอุ้มน้ำ ตะแกรงโมเลกุลมีการดูดซึมน้ำที่ดีและความสัมพันธ์ที่ดีกับน้ำ เป็นการยากที่จะคายซับด้วยวิธีการทางกายภาพแบบทั่วไปหลังจากมีการดูดซับน้ำ ระบบ PSA แทบจะไม่สามารถกำจัดออกได้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิปกติ ส่งผลให้ความสามารถในการดูดซับของตะแกรงโมเลกุลลดลงอย่างมีนัยสำคัญและแรงดันของระบบเพิ่มสูงขึ้น หลังจากที่ตะแกรงโมเลกุลดูดซับน้ำ ความต้านทานแรงดันด้านข้างจะลดลงอย่างมาก และบ่อยครั้งที่ตะแกรงโมเลกุลเสียหายได้ง่ายในระหว่างกระบวนการปรับสมดุลแรงดันของระบบ PSA ระบบแรงดันสูง ตะแกรงโมเลกุลเป็นอนุภาคที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุน ในการออกแบบ PSA ดั้งเดิม ควรพิจารณาความต้านทานแรงดันของตะแกรงโมเลกุลอย่างเต็มที่ แรงดันสูงเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการดูดซับ แต่จะเป็นสาเหตุทำให้เกิดความผันผวนของชั้น ความผันผวนของชั้นจะทำให้เกิดการเสียดสีระหว่างอนุภาคตะแกรงโมเลกุลในการผลิตผง ทำให้รูพรุ่นขนาดเล็กในตะแกรงโมเลกุลถูกปิดกั้นและเสียหาย ความสามารถในการดูดซับจะลดลงอย่างมาก และความดันของระบบจะเพิ่มขึ้น และปรากฏการณ์นี้ค่อยๆ เสื่อมลง และในที่สุด ผงแป้งจำนวนมากก็ถูกปล่อยออกจากชั้น ตะแกรงโมเลกุลคุณภาพต่ำทำให้เกิดแป้งขึ้น เมื่อตะแกรงโมเลกุลบรรจุหลวมเกินไปและปริมาณการบรรจุไม่เพียงพอ ความเสียดทานระหว่างตะแกรงโมเลกุลจะมีขนาดใหญ่ที่สุด ซึ่งอาจทำให้ตะแกรงโมเลกุลกลายเป็นผงได้ง่าย แผ่นแยกและผ้ากรองในหอดูดซับมีข้อผิดพลาดในการแบ่งชั้นขนาดใหญ่ เมื่อเติมตะแกรงโมเลกุลแล้ว แผ่นแยกภายในและสำลีกรองจะมีข้อผิดพลาดในการแบ่งชั้นขนาดใหญ่ ซึ่งจะทำให้มีช่องว่างที่ซ่อนอยู่ เมื่อความดันของระบบสูง ช่องว่างเหล่านี้จะถูกปล่อยไปยังตะแกรงโมเลกุล ทำให้ตะแกรงโมเลกุลหลวมเกินไปและความหนาแน่นรวมลดลง ทำให้ตะแกรงโมเลกุลกลายเป็นผง กาสลับระบบบ่อยครั้งและการปรับแรงดันให้เท่ากัน การออกแบบระบบ PSA ควรพิจารณาปริมาณที่เหมาะสมและระยะเวลาการเปลี่ยนของตะแกรงโมเลกุล เพื่อให้ประสิทธิภาพการผลิตก๊าซของตะแกรงโมเลกุลอยู่ในช่วงที่เหมาะสม ระยะเวลาการเปลี่ยนสั้นจะเพิ่มอัตราการผลิตก๊าซ แต่จะเพิ่มการสึกหรอระหว่างตะแกรงโมเลกุลและทำให้ตะแกรงโมเลกุลกลายเป็นผง ทนต่อไนโตรเจนในท่อไอเสียได้มาก ความต้านทานของระบบ PSA ต่อการปล่อยไนโตรเจนมีน้อย สิ่งนี้สามารถดูดซับและปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างสมบูรณ์ มิฉะนั้น ความดันในระบบจะเพิ่มขึ้นในรอบถัดไป และความสามารถในการดูดซับที่มีประสิทธิภาพของตะแกรงโมเลกุลจะลดลงอย่างมาก หลังจากทำงานเป็นเวลานาน ทำให้เกิดผงตะแกรงโมเลกุลได้ง่าย สปริงขันในตัวดูดซับมีขนาดเล็ก สปริงปรับความตึงในตัวดูดซับสามารถเติมความสูงของช่องว่างของตะแกรงหลังจากที่ปล่อยผงออกได้ทันเวลา และความสูงของจุดทำงานของสปริงควรมากกว่าแรงดันสูงสุดในส่วนด้านในของตัวดูดซับ มิฉะนั้นช่องว่างตะแกรงโมเลกุลไม่สามารถเติมได้ทันเวลาความหนาแน่นของมวลจะลดลงและในที่สุดเตียงจะตกลงมาอย่างจริงจังและจะมีการปล่อยผงจำนวนมาก

อ่านต่อ 

  04 ตุลาคม 2565

ความแตกต่างของตะแกรงโมเลกุล 3A, 4A, 5A และ 13X

ตะแกรงโมเลกุลคืออะไร ? ตะแกรงโมเลกุลเป็นผลึกซีโอไลต์สังเคราะห์ ซึ่งอะตอมจะถูกจัดเรียงอย่างมีรูปแบบที่แน่นอน และโครงสร้างภายในนั้นเชื่อมต่อกันด้วยรูพรุนขนาดเล็กที่มีขนาดเท่าๆ กัน รูพรุนเหล่านี้สามารถรับและส่งโมเลกุลผ่านไปตามโพรงที่มีขนาดเท่าๆ กัน หรือขนาดเล็กกว่าเท่านั้น จึงเป็นที่มาของชื่อ “ตะแกรงโมเลกุล” โดยลักษณะการดูดซับไอน้ำ จะมีความแตกต่างจากซิลิกา เจล ค่อนข้างมาก ตะแกรงโมเลกุลสามารถดูดซับน้ำได้มากถึงประมาณ 20% ของน้ำหนักของน้ำ ก่อนที่ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศโดยรอบจะเพิ่มขึ้น ไม่ว่าการเพิ่มขึ้นใด ก็จะส่งผลถึงความชื้นสัมพัทธ์ ด้วยลักษณะเฉพาะเหล่านี้ จึงทำให้ตะแกรงโมเลกุลสามารถดูดซับน้ำได้ในอุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำมาก (-50°C ต่อน้ำที่ดูดซับ 10% ของน้ำหนัก) และยังมีความสามารถในการดูดซับไอน้ำได้อย่างรวดเร็ว และสามารถรักษาประสิทธิภาพการดูดซับที่ดีไว้ได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 90 องศาเซลเซียส ตะแกรงโมเลกุลเป็นสารประกอบอนินทรีย์อะลูมิโนซิลิเกต ซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิสูง และมีความคงตัวทางความร้อนที่ดี ซึ่งง่ายต่อการนำกลับมาใช้ใหม่ และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้ง โครงสร้างจะไม่ถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์หรือสารอื่นๆ ที่คล้ายกัน ส่วนประกอบหลักในโครงสร้างของโมเลกุลคือ tetrahedron ซิลิโคน-ออกซิเจน และ tetrahedron อะลูมิเนียม-ออกซิเจน เนื่องจากความจุของอลูมิเนียมเท่ากับ 3 ส่งผลให้ความจุของอะตอมของออกซิเจนหนึ่งอะตอมใน tetrahedron อลูมิเนียม - ออกซิเจน AIO4 เกิดความไม่สมดุล ดังนั้น เพื่อให้ tetrahedron ของอลูมิเนียม – ออกซิเจนทั้งหมดเป็นแถวเดียวกัน มันมีประจุลบ เพื่อรักษาความเป็นกลางทางไฟฟ้า จะต้องมีไออนของโลหะที่มีประจุบวกในบริเวณใกล้เคียงกับ tetrahedron อะลูมิเนียมออกไซด์ เพื่อชดเชยประจุลบ สนามพลังไฟฟ้าแรงสูงจะถูกสร้างขึ้นระหว่างไออนของโลหะที่มีประจุบวก และโครงสร้างตะแกรงโมเลกุลที่มีประจุลบ ซึ่งมีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพในการดูดซับของตะแกรงโมเลกุล ความสามารถในการดูดซับของตะแกรงโมเลกุลสำหรับโมเลกุลที่มีขั้ว ที่มีความแข็งแรงมากกว่าโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว และในเวลาเดียวกัน เนื่องจากผลของสนามพลังไฟฟ้าแรงสูงสำหรับโมเลกุลที่มีพันธะคู่ หรือพันธะ π ขนาดใหญ่ พวกมันยังมีความสามารถในการดูดซับได้มากกว่าผ่านการเหนี่ยวนำโพลาไรเซชั่น โดยทั่วไป ยิ่งประจุไออนบวกมีมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งมีรัศมีไออนนิกที่เล็กลงมากเท่านั้น และยิ่งสนามพลังไฟฟ้ามีกำลังแรงขึ้น ก็ยิ่งมีผลเหนี่ยวนำทำให้เกิดพันธะคู่มากขึ้นเท่านั้น และส่งผลให้มีความสามารถในการดูดซับสารดังกล่าวมากขึ้นตามไปด้วย  ตะแกรงโมเลกุลเป็นตัวดูดซับที่มีลักษณะเป็นของแข็งที่ถูกใช้งานในอุตสาหกรรมเคมี และหากถูกใช้งานแล้ว สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้หลังจากผ่านการใช้งาน และยังใช้งานสำหรับการทำให้แห้ง การเพิ่มความบริสุทธิ์ การแยก รวมถึงการนำก๊าซและของเหลวกลับมาใช้ซ้ำได้อีกด้วย ตั้งแต่ปี 1960 มันถูกใช้งานเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการแยกตัวในอุตสาหกรรมปิโตเลียม และขณะนี้ได้มีการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาตะแกรงโมเลกุลที่หลากหลายมากขึ้น เพื่อให้เหมาะสมกับแต่ละกระบวนการการเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ตะแกรงโมเลกุลมีด้วยกัน 2 ประเภท ได้แก่ ซีโอไลต์ธรรมชาติ และ ซีโอไลต์สังเคราะห์ (1)ซีโอไลต์ธรรมชาติส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของสะเก็ดภูเขาไฟ และการตกตะกอนในสภาพแวดล้อมทางทะเล หรือทะเลสาบ ปัจจุบัน มีแร่ซีโอไลต์มากกว่า 1,000 ชนิด โดยมี 35 ชนิดที่มีความสำคัญมากกว่าแร่ทั่วไป ได้แก่ ไคลโนปติโลไลต์ มอร์เดนไนต์ อีไรโอไนต์ และชาบาไซต์ และส่วนใหญ่จำหน่ายอยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ฝรั่งเศส และอื่นๆ และประเทศจีนยังพบแหล่งแร่มอร์เดนไนต์และคลิโนปติโลไลต์เป็นจำนวนมาก, ประเทศญี่ปุ่นเป็นประเทศที่มีการขุดแร่ซีโอไลต์ธรรมชาติมากที่สุดด้วย (2)เพราะแร่ซีโอไลต์ธรรมชาติถูกจำกัดด้วยทรัพยากร จึงทำให้มีการใช้ซีโอไลต์สังเคราะห์อย่างแพร่หลายตั้งแต่ปี 1950 เป็นต้นมา ตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์รูปแบบทั่วไปคืออะไร ? ตะแกรงโมเลกุลทั่วไป หลักๆ จะมีอยู่ทั้งหมด 4 รูปแบบด้วยกันได้แก่ 3A 4A 5A และ 13X โดยแต่ละรูปแบบก็ต่างมีคุณสมบัติและการใช้งานเฉพาะ และทั้งหมดยังคงความสามารถในการดูดซับน้ำไว้เช่นเดิม ตามขนาดรูพรุนที่แตกต่างกัน ตะแกรงโมเลกุลถูกกำหนดรูปแบบหลักๆ เป็น 3A, 4A, 5A และ 13X ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเคมี อิเล็กทรอนิกส์ ปิโตรเคมี ก๊าซธรรมชาติ และอื่นๆ เป็นต้น สูตรเคมีของตะแกรงโมเลกุล 3A, 4A, 5A และ 13X 3A：2/3K₂O1₃·Na₂₂O·Al₂O₃·2SiO₂.·4.5H₂O 4A：Na₂O·Al₂O₃·2SiO₂·4.5H₂O 5A：3/4CaO1/4Na₂OAl₂O₃·2SiO₂·4.5H₂O 13X：Na2O·Al2O3·2.45SiO2·6.0H20 การทำงานของตะแกรงโมเลกุล เชื่อมต่อกับขนาดรูพรุน ขนาดรูพรุนของพวกมันคือ 0.3nm./0.4nm./0.5nm. ตามลำดับ ด้วยรูพรุนเหล่านี้ สามารถดูดซับโมเลกุลที่มีขนาดที่เล็กกว่าได้ และยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้น ก็หมายถึงความสามารถในการดูดซับที่มากขึ้นด้วย และขนาดของรูพรุนที่ต่างกันก็จะสามารถเลือกได้ว่าโมเลกุลชนิดใดที่สามารถดูดซับได้ อธิบายสั้นๆ คือ ตะแกรงโมเลกุล 3A จะสามารถดูดซับได้เฉพาะโมเลกุลที่ขนาดเล็กกว่าหรือเท่ากับ 0.3nm. เท่านั้น ตะแกรงโมเลกุล 4A และ 5A ต่างก็เหมือนกันในหลักการนี้ ตะแกรงโมเลกุลเพียงตัวเดียว สามารถดูดซับความชื้นได้ถึง 22% ของน้ำหนัก เมื่อใช้เป็นสารดูดความชื้น ความแตกต่างของตะแกรงโมเลกุล 3A 4A 5A 13X ตะแกรงโมเลกุล 3A จะดูดซับน้ำเป็นส่วนใหญ่ และใช้เป็นตะแกรงโมเลกุลหลักในการทำให้แห้ง หรือการแยกตัวของก๊าซในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม โอเลฟิน ก๊าซจากโรงกลั่น และก๊าซบ่อน้ำมัน ตลอดจนสารดูดความชื้นในสารเคมี ยา กระจกฉนวน และอุตสาหกรรมอื่นๆ เป็นต้น ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการทำให้แห้งของของเหลว เช่น เอทานอล การดูดความชื้นในอากาศของกระจกฉนวน การแยกความชื้นของก๊าซที่มีส่วนผสมของไนโตรเจนและไฮโดรเจน การแยกความชื้นสารทำความเย็น เป็นต้น ตะแกรงโมเลกุล 4A ส่วนใหญ่ จะใช้สำหรับการแยกความชื้นของก๊าซธรรมชาติ ก๊าซเคมี และของเหลวต่างๆ เช่น สารทำความเย็น ยา ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ และสารระเหย การเพิ่มความบริสุทธิ์ของก๊าซอาร์กอน และการแยกก๊าซมีเทน อีเทน และโพนเพน โดยส่วนใหญ่ใช้กับการทำให้แห้งสนิทของก๊าซ และของเหลว เช่น อากาศ ก๊าซธรรมชาติ ไฮโดรคาร์บอน สารทำความเย็น การเตรียม และการเพิ่ความบริสุทธิ์ของอาร์กอน การแยกความชื้นของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุที่เน่าเสียง่าย สารขจัดน้ำในสี โพลีเอสเตอร์ สีย้อม และสารเคลือบ ตะแกรงโมเลกุล 5A ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการกำจัดความชื้นจากก๊าซธรรมชาติ การกําจัดสารกํามะถัน และการกําจัดคาร์บอนไดออกไซด์ การแยกไนโตรเจนและออกซิเจนเพื่อเตรียมการผลิตก๊าซออกซิเจน ก๊าซไนโตรเจน และก๊าซไฮโดรเจน การกำจัดสารที่เป็นไข (Wax) ในปิโตรเลียม เพื่อแยกสารประกอบไฮโดรคาร์บอนทั่วไปออกจากไฮโดรคาร์บอนที่แตกแขนง ( Branched Hydrocarbon ) และไฮโดรคาร์บอนแบบวนรอบ ( Cyclic Hydrocarbon ) อย่างไรก็ตาม พื้นที่ผิวจําเพาะขนาดใหญ่และการดูดซับขั้วของตะแกรงโมเลกุล 5A สามารถดูดซับน้ำแบบหมุนเวียนและแอมโมเนียตกค้างได้อย่างล้ำลึก ส่วนผสมไนโตรเจน-ไฮโดรเจนที่ย่อยสลายจะเข้าสู่เครื่องทำแห้งเพื่อขจัดความชื้นตกค้างและสิ่งสกปรกอื่นๆ เครื่องเพิ่มความบริสุทธิ์ใช้แทงค์ดูดซับคู่ แทงค์หนึ่งดูดซับก๊าซการสลายตัวของแอมโมเนียแห้ง และอีกตัวหนึ่งดูดซับความชื้นและแอมโมเนียตกค้างในสภาวะความร้อน (300-350 °C) เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเตรียมการนำกลับมาใช้ใหม่ ตะแกรงโมเลกุล 13X หรือที่เรียกว่าตะแกรงโมเลกุลชนิดโซเดียม X เป็นอลูมิโนซิลิเกตและโลหะอัลคาไลน์ซึ่งมีความเป็นเบสและเป็นประเภทของแข็งพื้นฐาน 3.64 A ขนาดน้อยกว่า 10 A โมเลกุลอื่นๆ ตะแกรงโมเลกุล 13x ส่วนใหญ่จะใช้ในการทําให้บริสุทธิ์ก๊าซในหน่วยแยกอากาศเพื่อขจัดน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ และการกําจัดกํามะถันในก๊าซธรรมชาติ ก๊าซปิโตรเลียมเหลว และไฮโดรคาร์บอนเหลว ก๊าซแห้งทั่วไป   ตะแกรงโมเลกุล 3A และ 5A ทำจากตะแกรงโมเลกุล 4A อย่างไร? วิธีการดังกล่าวสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนโซเดียมไอออนในโครงสร้างตะแกรงโมเลกุลของ 4A (โซเดียมของซีโอไลต์ประเภท A) ด้วยโพแทสเซียมไอออน เพื่อให้ขนาดรูพรุนที่มีประสิทธิภาพลดลงเหลือ 3Å ตะแกรงโมเลกุล 3A ส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารดูดความชื้นในก๊าซธรรมชาติ, โอเลฟินส์, ก๊าซโรงกลั่น, ก๊าซบ่อน้ำมัน, อุตสาหกรรมเคมี, ร้านขายยา, กระจกกันฉนวน, การกำจัดความชื้นในแอลกอฮอล์, การขจัดความชื้นในก๊าซผสมไนโตรเจนและไฮโดรเจน, การขจัดความชื้นในสารดูดความชื้น, การดูดซับความชื้นในสารทำความเย็น  ซึ่งความชื้นและโมเลกุลต่างๆ ที่มีขนาดเล็กกว่า 3Å ตะแกรงโมเลกุล 3A สามารถดูดซับได้เป็นอย่างดี จากรูปแบบดังกล่าว จะได้ตะแกรงขนาดรูพรุน 3Å และ 5Å โดยแลกเปลี่ยนโซเดียมไอออนสำหรับโพแทสเซียมและแคลเซียมไอออนตามลำดับ ตะแกรงโมเลกุล 4A สามารถดูดซับความชื้น, NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6, C2H4 และโมเลกุลอื่นๆ ภายใต้ 4A ตะแกรงโมเลกุล 4A ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการอบแห้งก๊าซธรรมชาติ ก๊าซและของเหลวส่วนใหญ่ สารทำความเย็น ยา อุปกรณ์ดิจิทัล และสารระเหย นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการทำให้บริสุทธิ์อาร์กอนและการแยกมีเทน อีเทน และโพรเพน การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ การทำให้อากาศและไฮโดรคาร์บอนแห้งสนิท เป็นอีไฮเดรเตอร์ในสี โพลีเอสเตอร์ สีย้อม และสารเคลือบ ได้มาจากการเปลี่ยนโซเดียมไอออนในโครงสร้างตะแกรงโมเลกุลของ 4A ด้วยแคลเซียมไอออน เพื่อให้ขนาดรูพรุนเพิ่มขึ้นเป็น 5Å อย่างมีประสิทธิภาพ ตะแกรงโมเลกุล 5A สามารถดูดซับโมเลกุลใดๆ ที่เล็กกว่ารูขุมขนได้ นอกจากลักษณะของ 3A และ 4A แล้ว 5A ยังสามารถดูดซับ C3-C4 n-alkane, เอทิลคลอไรด์, เอทิลโบรไมด์, บิวทานอล ฯลฯ และสามารถใช้ในการแยกไฮโดรคาร์บอน n-isomeric การดูดซับการแกว่งของแรงดัน และการดูดซับน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ร่วมกัน การใช้งานหลักของตะแกรงโมเลกุล 5A คือการอบแห้งก๊าซธรรมชาติ การดูดซับกํามะถันและ CO2 การแยกไนโตรเจนและออกซิเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และการผลิตไฮโดรเจน นอกจากนี้ การแยกปิโตรเลียม การแยกไฮโดรคาร์บอนปกติออกจากไฮโดรคาร์บอนที่แตกแขนงและไซคลิกไฮโดรคาร์บอนยังเป็นสองชนิดพิเศษของ 5A สำหรับการฟื้นฟู 5A พื้นที่ผิวจําเพาะขนาดใหญ่และความสามารถในการดูดซับสามารถนําไปสู่การดูดซับน้ำและแอมโมเนียได้ลึก ไฮโดรคาร์บอนที่ย่อยสลายแล้วจะเข้าสู่เครื่องอบผ้าเพื่อขจัดความชื้นที่เหลือและสิ่งสกปรกอื่นๆ อุปกรณ์ทำให้บริสุทธิ์ประกอบด้วยเสาดูดซับสองเสา อันหนึ่งสำหรับก๊าซสลายตัวของแอมโมเนียแห้งและอีกอันสำหรับความชื้นและแอมโมเนียที่เหลืออยู่ภายใต้สภาวะการฟื้นฟู ( ปกติ 300-350 °C ) ตะแกรงโมเลกุล 13X ยังมีชื่อว่าตะแกรงโมเลกุล ประเภท X เป็นรูปแบบโซเดียมของซีโอไลต์ X ซึ่งมีรูพรุนมากกว่าซีโอไลต์ประเภท A (ตะแกรงโมเลกุลของ 4A) เป็นอลูมิโนซิลิเกตโลหะอัลคาไลซึ่งมีความเป็นด่างบางอย่างและเป็นของชั้นของด่างที่เป็นของแข็ง ขนาดรูพรุนของมันคือ 10Å และสามารถดูดซับขนาดโมเลกุลระหว่าง 3.64 Å ถึง 10 Å การใช้งานหลักของ 13X คือการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซโดยการดูดซับความชื้นและคาร์บอนไดออกไซด์ในหน่วยแยกอากาศ การทำให้แห้งและการกําจัดกํามะถันสำหรับก๊าซธรรมชาติ LNG และไฮโดรคาร์บอนเหลว การอบแห้งก๊าซปกติให้แห้งสนิท นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา, การดูดซับร่วมของน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์, การดูดซับร่วมของน้ำและก๊าซ H2S ตะแกรงโมเลกุลชนิดอื่นที่พบได้น้อยกว่าคือตะแกรงโมเลกุล 10X ซึ่งมีขนาดรูพรุน 8A และใช้สำหรับการอบแห้งและการกําจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซและของเหลว และการแยกไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก เรายังสามารถหาตะแกรงโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นซึ่งออกแบบบนซีโอไลต์อื่นๆ ตะแกรงโมเลกุลมีอยู่ในรูปทรงต่างๆ และขนาดของอนุภาค ซึ่งเป็นทรงกลมและเม็ดที่พบได้บ่อยที่สุด ทรงกลมมีข้อดีหลายประการ เช่น ความหนาแน่นของโหลดสูงกว่าเม็ด ดังนั้นในปริมาณเดียวกัน เราจึงโหลดผลิตภัณฑ์ได้มากขึ้น ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของตัวดูดซับ นอกจากนี้ เนื่องจากไม่มีขอบคม จึงทนต่อการขัดสีได้มากขึ้น ซึ่งส่งผลให้เกิดฝุ่นน้อยลงและยังสามารถลดแรงกดทับภายในถังดูดซับได้เป็นอย่างดี

อ่านต่อ 

  04 ตุลาคม 2565

ตะแกรงโมเลกุล 3A คืออะไร

ตะแกรงโมเลกุล 3A สารประกอบโพแทสเซียม-โซเดียมอลูมิโนซิลิเกตที่มีขนาดรูพรุน 3Å (0.3nm) และบางครั้งก็เรียกว่าตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ 3A สูตรทางเคมีของตะแกรงโมเลกุล 3A คือ K12[(AIO2)12(SIO2)]·XH2O ที่มีอัตราส่วนซิลิกอนต่ออลูมิเนียม: SiO2/Al2O3 ≈ 2 ตะแกรงโมเลกุล 3A หมายเลข CAS: 308080-99-1 ตะแกรงโมเลกุลคือ 3A ส่วนใหญ่จะใช้ในการดูดซับน้ำและไม่ดูดซับโมเลกุลใด ๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 3 Å ตามลักษณะการใช้งานอุตสาหกรรมของตะแกรงโมเลกุล 3A ผลิตโดย JALON มีความเร็วในการดูดซับที่รวดเร็ว เวลาฟื้นฟูสั้น ความแข็งแรงในการบดที่ทำให้ประสิทธิภาพการใช้ประโยชน์ของซีโอไลต์ และอายุการใช้งานของตะแกรงโมเลกุลจะยืดเยื้อ ตะแกรงโมเลกุล 3A เป็นสารดูดความชื้นที่จำเป็นสำหรับการอบแห้งแบบลึก การกลั่น และพอลิเมอไรเซชันของเฟสก๊าซและของเหลวในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมี การผลิตตะแกรงโมเลกุลจะเริ่มจากแป้งซีโอไลต์สังเคราะห์ ผสมกับสารดินเหนียว (Clay) เพื่อสร้างการยึดเกาะที่แข็งแรงและขึ้นรูปเป็นเม็ดเล็ก ๆ ทรงกลม ( Beads ) ตะแกรงโมเลกุลจะถูกเผาเพื่อกำจัดความชื้นที่อุณหภูมิ 600 ถึง 700 องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งทำให้เกิดเป็นเซรามิก ในการสังเคราะห์แป้งซีโอไลต์ 3A ผู้ผลิตจะใช้แป้งซีโอไลต์ 4A เพื่อทำการแลกเปลี่ยนไอออนของโลหะอัลคาไลน์ในโครงสร้างโมเลกุลของซีโอไลต์ ด้วยวิธีนี้ ประมาณครึ่งหนึ่งของโซเดียมไอออนในโครงสร้างสามารถแลกเปลี่ยนกับโพแทสเซียมไอออนได้ ดังนั้นจึงเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนและสร้างตะแกรงโมเลกุล 3A เกรดที่แตกต่างกันของตะแกรงโมเลกุล 3A หมายถึงเปอร์เซ็นต์ของไอออนที่ถูกแลกเปลี่ยน ประสิทธิภาพและการใช้งานตะแกรงโมเลกุล 3A ตะแกรงโมเลกุล 3A ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการคายน้ำทางอุตสาหกรรมของวัสดุไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว เช่น ก๊าซแตกร้าว โพรพิลีน บิวทาไดอีน อะเซทิลีน ฯลฯ และสำหรับการดูดซับน้ำในก๊าซของสารที่มีขั้ว (เช่น เอทานอล) และก๊าซธรรมชาติ ตะแกรงโมเลกุล 3A มีรูพรุนขนาดเล็ก ซึ่งสามารถกําจัดได้ในระหว่างกระบวนการดูดซับน้ำ และโมเลกุลอื่นๆ ทั้งหมดจึงถูกป้องกันจาก "การดูดซับร่วม" ของไฮโดรคาร์บอน การกำจัดความชื้นในตะแกรงโมเลกุล 3A เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ ( Regenerations ) ตะแกรงโมเลกุล 3A สามารถไล่ความชื้นและนํากลับมาใช้ใหม่ได้โดยการให้ความร้อนและเพิ่มความดันในเวลาเดียวกัน ซึ่งลักษณะการกำจัดความชื้นดังกล่าว สามารถเรียกอย่างหนึ่งว่า TPSA ( Thermal Pressure Swing Adsorption ) การกําจัดน้ำ: ก๊าซแห้ง เช่น ไนโตรเจน อากาศ ไฮโดรเจน ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว และอื่นๆ สามารถให้ความร้อนได้ถึง 150-320 °C และผ่านเข้าไปในตะแกรงโมเลกุลภายใต้แรงดัน 0.3-0.5 กก./ตร.ม. เป็นเวลา 3-4 ชั่วโมง จากนั้นส่งก๊าซแห้งที่มีความเย็นเข้าไปในแทงค์ดูดซับความชื้น ประมาณ 2-3 ชั่วโมง เพื่อแยกอากาศและลดอุณหภูมิถึงอุณหภูมิห้อง

อ่านต่อ 

  04 ตุลาคม 2565

การออกแบบเตียงดูดซับตะแกรงโมเลกุลสำหรับการคายน้ำเอทานอล

ก๊าซและของเหลว ตะแกรงโมเลกุลเป็นตัวดูดซับที่ดีเยี่ยม การเปิดใช้งานตะแกรงโมเลกุลด้วยการออกแบบที่แตกต่างกันช่วยระบบจำนวนมากในการกำจัดก๊าซที่ไม่พึงประสงค์หรือสารปนเปื้อนที่เป็นของเหลวอย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังสามารถแยกก๊าซหรือของเหลวออกเป็นกลุ่มขนาดโมเลกุล ในการกลั่นเอทานอลเหนือเกณฑ์ azeotropic ที่ปริมาตร 95.6 เปอร์เซ็นต์ ตะแกรงโมเลกุลมีส่วนสำคัญ ด้วยการใช้ตะแกรงโมเลกุลสังเคราะห์ขั้นตอนการคายน้ำเอทานอลอาจดำเนินการด้วยเทคโนโลยีที่ได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นกว่าขีดจำกัดของอะซีโอทรอปิกนี้ เราจะดำเนินการวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบเตียงดูดซับตะแกรงโมเลกุลสำหรับการคายน้ำเอทานอล ไปกันเถอะ! การใช้ตะแกรงโมเลกุลในการคายน้ำเอทานอล เตียงตะแกรงโมเลกุลคืออะไร? รูสารซีโอไลต์เทียม ที่มี การออกแบบและขนาดที่แน่นอนและเป็นเนื้อเดียวกันเรียกว่าตะแกรงโมเลกุล ซึ่งช่วยให้ดูดซับก๊าซและของเหลวตามขนาดโมเลกุลและการตั้งค่าการซึมผ่านได้ ซีโอไลต์เป็นของแข็งผลึกที่ซึมผ่านได้สูงซึ่งพบได้ในธรรมชาติและอยู่ในกลุ่มเคมีอะลูมิโนซิลิเกต 3A, 4A, 5A และ 13X เป็นการจำแนกประเภทหลักสี่ประเภทของตะแกรงโมเลกุล ขนาดรูพรุนของตะแกรงโมเลกุลถูกกำหนดโดยประเภท ซึ่งกำหนดโดยรุ่นสังเคราะห์ของโมเลกุล ตะแกรงโมเลกุลทำงานโดยการละลายโมเลกุลของก๊าซหรือของเหลวที่มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงหน้าที่ของรูพรุนและคัดแยกโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่กว่ารู หน้าที่ของตะแกรงโมเลกุลในการคายน้ำเอทานอลคืออะไร? การกลั่นด้วยเอทานอลแบบธรรมดาสามารถบรรลุความบริสุทธิ์ได้เพียงประมาณ 96 เปอร์เซ็นต์ของเอทานอล โดยที่เหลือ 4 เปอร์เซ็นต์จะเป็นน้ำ เนื่องจากอะซีโอโทรปที่เกิดขึ้นเมื่อผสมกับน้ำ ในการพิจารณาคุณภาพของเชื้อเพลิง เอทานอลจะต้องถูกคายน้ำอย่างน้อย 99.9% ตะแกรงโมเลกุล 3A ซึ่งสร้างขึ้นโดยเฉพาะด้วยช่องเปิดขนาดอังสตรอม 3 ช่อง ใช้เพื่อดูดซับโมเลกุลของน้ำ ในขณะที่โมเลกุลเอทานอลที่ใหญ่กว่าจะถูกปฏิเสธ เพื่อให้ได้ระดับความบริสุทธิ์นี้ ขั้นตอนนี้ จะ ทำให้เอธานอลถูกคายน้ำอย่างมีประสิทธิภาพจนถึงระดับความบริสุทธิ์ที่จำเป็น เรียกได้ว่าเป็นเกรดเชื้อเพลิงเนื่องจากไม่มีการแข่งขันกันในการดูดซับ ในระหว่างขั้นตอนการผลิตจะมีการตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนในอนุภาคทั้งสองของตะแกรงโมเลกุลอย่างระมัดระวัง ในการควบคุมขนาดของรูเปิดรูพรุน โซเดียม แคลเซียม และโพแทสเซียมไอออนสามารถแลกเปลี่ยนภายในอนุภาคได้ ซึ่งช่วยให้โมเลกุลของแก๊สและของเหลวสามารถดูดซับได้อย่างดีเยี่ยม พิจารณาโรงจอดรถ: รถของคุณสูง 7 ฟุต แต่หลังคาโรงรถสูงเพียง 6'8 นิ้ว คุณจะไม่สามารถนำรถเข้าไปในโรงรถได้ ไม่ว่าคุณจะพยายามมากแค่ไหนก็ตาม การดูดซับอนุภาคในช่องเปิดของตะแกรงโมเลกุลทำงานบนหลักการเดียวกัน ตะแกรงโมเลกุลชนิดทั่วไปที่ใช้สำหรับการคายน้ำเอทานอล ในการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์และอาหารที่หลากหลาย ขั้นตอนการขจัดน้ำออกของตะแกรงโมเลกุลจำเป็นต้องมีความบริสุทธิ์ในระดับสูง ตะแกรงโมเลกุลชนิดที่มีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับการทำให้เอทานอลแห้งคือ Type 3A ไอเอธานอลไฮเดรตจะถูกส่งผ่านตะแกรงโมเลกุลระหว่างขั้นตอนการคายน้ำเอทานอล น้ำถูกดูดซับโดยรูพรุนของการออกแบบตัวดูดซับในขณะที่ไอระเหยเดินทางผ่านตะแกรงในขั้นตอนแรก ขั้นตอนการดูดซับจะดำเนินต่อไปจนกว่าการดูดซับน้ำที่เป็นไปได้ของไอระเหยจะสำเร็จหรือทำให้ตะแกรงโมเลกุลอิ่มตัว น้ำจะถูกถ่ายโอนจากไอเอธานอลที่ชื้นไปยังตะแกรงโมเลกุลที่ถูกกระตุ้นผ่านพื้นที่หรือบริเวณที่ความชื้นลดลงจากการป้อนเข้าไปยังการไหลออก โซนการเปลี่ยนผ่านหลักนี้มีเตียงหนึ่งเตียงสำหรับการขนส่งการคายน้ำและอีกเตียงสำหรับการสร้างใหม่ การใช้ประตูและระบบอัตโนมัติที่ทรงพลังการเคลื่อนไหวจากเตียงหนึ่งไปอีกเตียงหนึ่งจะได้รับการจัดการและจัดการ เอทานอลบริสุทธิ์สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในยานยนต์และการใช้งานอื่นๆ เมื่อถูกทำให้แห้งโดยใช้ตะแกรงโมเลกุล คุณควรใช้ตะแกรงโมเลกุลเท่าใด  ความสามารถในการทำให้แห้งของตะแกรงโมเลกุลอยู่ที่ประมาณ 20% ถึง 25% ของมวลของมันเอง สำหรับขั้นตอนการคายน้ำ ให้เทตะแกรงโมเลกุลเท่ากับ 3 ถึง 4 เท่าของปริมาณตัวทำละลายอินทรีย์ที่คาดการณ์ไว้ และหมุนวนเป็นครั้งคราวประมาณ 24 ชั่วโมง  การออกแบบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของตะแกรงโมเลกุลสำหรับการคายน้ำเอทานอล การออกแบบและการทำงานของกลไกตะแกรงโมเลกุลได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการ ความสามารถในการดูดซับของสารปนเปื้อนถูกกำหนดโดยอุณหภูมิในการทำงานและความดันบางส่วน เช่นเดียวกับชนิดของตะแกรงโมเลกุล (3A, 4A, 5A, 13X) ข้อจำกัดของอัตราการไหลและการลดแรงดัน ร่วมกับปริมาตรการดูดซับ มีความสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดรูปแบบการไหลที่ดีที่สุด จลนพลศาสตร์การถ่ายโอนน้ำหนัก และโดยส่วนต่อท้าย การออกแบบคอนเทนเนอร์ ขนาดของภาชนะบรรจุยังได้รับอิทธิพลจากขนาดรูพรุนของตะแกรงโมเลกุล เช่นเดียวกับการจัดวางเตียง (ขึ้นอยู่กับความหนาของตัวดูดซับและประกอบด้วยเม็ดยักษ์ เม็ดเล็ก หรือแผ่นแยก) การลดความดันและการกระจายการไหล ตลอดจนความต้องการกิจกรรมการสร้างใหม่ จะได้รับอิทธิพลจากอัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางต่อความสูงที่เลือก มีความเป็นไปได้ในการออกแบบสองแบบสำหรับส่วนประกอบการคายน้ำ : การออกแบบแบบบูรณาการหรือแบบแยกเดี่ยว โดยพิจารณาจากพารามิเตอร์ของวัตถุดิบเอทานอลที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบ และความพร้อมของโรงงานกลั่นแอลกอฮอล์1 การออกแบบแบบบูรณาการ เครื่องคายน้ำป้อนไอแบบบูรณาการเชื่อมต่อกับระบบกลั่นและรับไอเอธานอลที่มีน้ำจากหอแก้ไขโดยตรง กระแสการงอกใหม่หรือที่เรียกว่ากระแสการชำระล้าง ถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในการกลั่นเพื่อการฟื้นฟูเอทานอล เมื่อเปรียบเทียบกับหน่วยที่ไม่ต่อพ่วงประโยชน์ที่สำคัญที่สุดของระบบบูรณาการคือการลดการใช้พลังงานลงอย่างมาก นวัตกรรมการบูรณาการความร้อนที่ประหยัดพลังงานของ Vogelbusch กับระบบการกลั่น/การแก้ไข/การระเหยช่วยลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานได้อย่างมาก ต้องใช้แรงดันต่ำสุด 0.5 barg สำหรับป้อนอาหาร การออกแบบแบบสแตนด์อโลน ของเหลวไฮดรัสเอธานอลจากคลังสินค้าถูกทำให้แห้งโดยใช้ อุปกรณ์ทำแห้ง ป้อนอาหาร เหลวแบบสแตนด์อโลน ในคอลัมน์รีไซเคิลเล็กๆ เอธานอลที่มีน้ำจะระเหยไป ช่องทางการสร้างใหม่หรือที่เรียกว่ากระแสการชำระล้างจะถูกส่งไปยังห้องรีไซเคิลเพื่อสกัดเอทานอล การออกแบบที่เหมาะสมของการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ โดยคำนึงถึงวัตถุดิบและพารามิเตอร์ยูทิลิตี้ช่วยลดการใช้พลังงานของห้องทำแห้งเอทานอล หลักการของกระบวนการ เทคนิคการดูดซับที่ใช้ในการทำให้แห้งด้วยตะแกรงโมเลกุลนั้นใช้ซีโอไลต์สังเคราะห์ซึ่งเป็นสารที่มีความพรุนสูงเปราะ วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าแรงดึงดูดของซีโอไลต์สำหรับสวิตช์น้ำด้วยแรงดัน การบรรจุน้ำของซีโอไลต์ถูกกำหนดโดยแรงดันบางส่วนของน้ำที่ป้อนเข้าไป ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนแรง ขั้นตอนการดูดซับแรงดันสวิง (PSA) ไม่มีการควบแน่นเกิดขึ้นเนื่องจากเตียงตะแกรงโมเลกุลถูกฉีดด้วยไอระเหยที่มีความร้อนสูงเกินไป ไอเอทานอลไหลผ่านเตียงในขณะที่ไอถูกดูดซับเข้าไปในช่องเปิดของซีโอไลต์ เมื่อตะแกรงโมเลกุลเปียกโชกด้วยน้ำและรอยแยกใกล้เข้ามา จะต้องเปิดใช้งานอีกครั้ง: น้ำจะถูกลบออกจากพื้นผิวของซีโอไลต์โดยการลดแรงดันที่กระทำลงไป ใช้การ ตั้งค่า การดูดซับสวิงแรงดันด้วยตะแกรงโมเลกุลสองเบดเพื่อให้ได้การผลิตที่คงที่ เตียงหนึ่งอยู่ในขั้นตอนของการคายน้ำ ในขณะที่อีกเตียงหนึ่งกำลังถูกสร้างขึ้นใหม่ภายใต้สุญญากาศ แรงดันเตียงจะลดลงตลอดการเปิดใช้งาน และน้ำที่ดูดซับแล้วจะถูกดึงออกจากเตียงพร้อมกับไอระเหยที่ปล่อยออกมาจากเตียงสำหรับเป่าแห้งอีกห้องหนึ่ง ช่องทางการชำระล้างหรือการสร้างใหม่นี้จะถูกแยกส่วนออกและสูบไปยังโรงกลั่นเพื่อสกัดเอทานอล ขั้นตอนทั้งหมดเป็นแบบอัตโนมัติ หลักการเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับที่หนึ่ง: อุณหภูมิและความดันในอุดมคติ ประเด็นที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ตามกฎพื้นฐานหลักสองประการของการดูดซับคือ หน่วยควรทำงานที่ความดันสูงสุดและอุณหภูมิต่ำสุดที่เป็นไปได้มากที่สุด เมื่อเลือกอุณหภูมิสำหรับฟังก์ชัน โปรดจำไว้ว่านี่เป็นขั้นตอนขั้นตอนไอ ซึ่งหมายความว่าช่องป้อนไม่สามารถเปลี่ยนขั้นตอนที่จุดใดๆ เป็นผลให้อุณหภูมิต่ำสุดที่สามารถใช้ได้อยู่เหนือจุดเชื่อมต่อของการเปลี่ยนแปลงระยะ ความดันสูงสุดที่ระบบสามารถรับได้ เช่นเดียวกับปริมาณความร้อนสูงยิ่งที่เข้าถึงได้จำกัดกลไก แรงดันสูงสุดถูกกำหนดโดยพิกัดของคอนเทนเนอร์ ท่อ และเกท จุดเดือดของเอทานอล/สารละลายน้ำเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิต่ำสุด การออกแบบส่วนใหญ่ใช้ azeotrope แบบน้ำ/เอทานอล ซึ่งมีเอทานอลประมาณ 95% ในความเป็นจริง พืชส่วนใหญ่ทำงานต่ำกว่าอะซีโอโทรป โดยมีระดับเอทานอลต่ำถึง 90% ต้องตรวจสอบจุดเดือดที่แท้จริงของชุดค่าผสมใดๆ อุณหภูมิไอขาเข้าควรตั้งไว้ที่ 50°F หรือ 10°C ของความร้อนสูงยิ่งยวดเพื่อรับประกันว่าสารยังคงอยู่ในขั้นตอนของไอ พารามิเตอร์ที่สมบูรณ์แบบสำหรับการดูดซับสูงสุดสามารถระบุได้โดยการประเมินปัจจัยเหล่านี้ คำนวณการตั้งค่าสูงสุดสำหรับการสร้างใหม่โดยใช้แนวทางไอโซเทอร์มเดียวกัน คุณต้องบรรลุสุญญากาศสูงสุดที่สามารถทำได้ในภาชนะที่อุณหภูมิคงที่ ความสามารถในการทำงานถูกกำหนดให้เป็นความแตกต่างในความจุที่อุณหภูมิคงที่ระหว่างแรงดันสูงสุดที่เป็นไปได้และแรงดันต่ำสุดที่เป็นไปได้ หลักการเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับที่สอง: ความสามารถในการทำงาน แผ่นข้อมูลจำเพาะต้องมาพร้อมกับตะแกรงโมเลกุลทุกอัน และควรระบุความจุน้ำคงที่ เนื่องจากเม็ดบีดตะแกรง 3A ที่เชื่อมติดกันทั้งหมดมีความจุน้ำแบบคงที่ที่ 18-22 เปอร์เซ็นต์โดยมวล จึงมีความทนทานต่อความสามารถในการทำงานจริงเพียงนาทีเดียว ปริมาตรคงที่ของตะแกรงโมเลกุลมีประโยชน์ในฐานะตัวบ่งชี้ทั่วไปของความบริสุทธิ์ แต่ความสามารถในการทำงานจำเป็นที่สุดสำหรับประสิทธิภาพ ค่าความต่างของปริมาตรน้ำของตะแกรงโมเลกุลที่อุณหภูมิคงที่ระหว่างแรงดันการทำงานแบบคู่ การดูดซับ และการกระตุ้นจะอธิบายเป็นความสามารถในการทำงาน เขตการถ่ายโอนมวลเป็นบริเวณที่น้ำถูกดูดซับหรือชะออกจากตะแกรงโมเลกุลอย่างมีสติตลอดระยะการดูดซับหรือการสร้างใหม่ของลูป ตามสมมุติฐาน เขตแลกเปลี่ยนมวลจะมีรูปร่างเหมือน "ปลั๊กโฟลว์" ซึ่งเป็นแผ่นเวเฟอร์ทรงกลมที่เคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอตลอดเส้นผ่านศูนย์กลางของเตียง ในความเป็นจริง ทั้งการกระจายไอและการเสียดสีบนผนังของคอนเทนเนอร์ก่อให้เกิดพื้นที่การถ่ายเทมวล เพื่อให้บรรลุผลการใช้ตะแกรงโมเลกุลอย่างเต็มที่ การกระจายตัวที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการกระจายไอที่เหมาะสม ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการทำงาน ภายใต้รัฐธรรมนูญและความดันที่กำหนด อุณหภูมิจะต้องรับประกันการบำรุงรักษาขั้นตอนไออย่างต่อเนื่อง เนื่องจากของเหลวสร้างอุปสรรคต่อภายนอกลูกปัด การถ่ายโอนมวลของของเหลวไปยังจุดเชื่อมต่อคริสตัลจึงถูกขัดขวางในการหมุนเวียนแบบสองเฟส แรงตึงผิวของของเหลวพิสูจน์ให้เห็นแล้วว่ายากต่อการกำจัดน้ำที่เป็นของเหลวผ่านการระเหยซ้ำอีกครั้งหลังจากที่อัดแน่นจนถึงขั้นของเหลวการกระจายตัวของไอที่ไอดี สมมาตรและความเร็วของเขตถ่ายโอนมวลตรวจสอบความแตกต่างสูงสุดระหว่างแรงดันของตัวดูดซับและการดูดที่สร้างใหม่ที่อุณหภูมิคงที่ขนาดที่เหมาะสมของตะแกรงโมเลกุล 3Aขอตัวอย่างใบรับรองการประเมินเพิ่มเติมจากแผ่นข้อมูลจำเพาะ ประเมินผลิตภัณฑ์ตะแกรงโมเลกุลจากผู้ผลิตต่างๆ พวกเขาไม่ได้ทำเหมือนกันทั้งหมดและไม่ได้ทำแบบเดียวกัน ตรวจสอบคุณลักษณะต่างๆ เช่น แรงบด ความสามารถในการสวมใส่ ขนาดของอนุภาคที่กระจาย และความรู้ด้านเทคนิค

อ่านต่อ 

  04 ตุลาคม 2565

101 คู่มือพื้นฐานสำหรับกระบวนการแยกอากาศด้วยความเย็น

ในการดำเนินการขนาดกลางถึงขนาดใหญ่, เทคโนโลยีการแยกอากาศด้วยความเย็นมักใช้เพื่อสร้างไนโตรเจน ออกซิเจน และอาร์กอนในรูปของก๊าซและ/หรืv ของเหลว สำหรับการผลิตออกซิเจนและไนโตรเจนบริสุทธิ์พิเศษ วิธีการแยกอากาศด้วยความเย็นเป็นวิธีที่แนะนำ สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอัตราการผลิตสูง เป็นเทคนิคที่ประหยัดที่สุด เทคโนโลยีไครโอเจนิกส์ถูกนำมาใช้ในการดำเนินงานทั้งหมดที่ผลิตสินค้าอุตสาหกรรมที่เป็นก๊าซเหลว  ปริมาณของก๊าซและของเหลวที่ออกมา ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ และแรงกดดันในการส่งมอบ ล้วนส่งผลต่อความสลับซับซ้อนของ ขั้นตอนการ แยกอากาศ ด้วยความเย็น เช่นเดียวกับขนาดทางกายภาพของเฟืองและพลังงานที่จำเป็นในการขับเคลื่อน บทความนี้กล่าวถึงคู่มือกระบวนการแยกอากาศด้วยความเย็น ไปกันเถอะ! 1. การแยกและกลั่นอากาศด้วยความเย็นคืออะไร? เทคนิคการแยกไนโตรเจนและออกซิเจนออกจากอากาศเรียกว่าการกลั่นด้วยความเย็น อาร์กอนยังถูกแยกออกจากกันในบางสถานการณ์ คำว่า "ไครโอเจนิกส์" หมายถึงอุณหภูมิที่เย็น ขณะที่ "การกลั่น" หมายถึงการแยกตัวของธาตุออกจากชุดค่าผสมโดยใช้จุดเดือดของธาตุ ด้วยเหตุนี้ ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำมากจะถูกสกัดออกมาเป็นพิเศษที่อุณหภูมิต่ำในการกลั่นด้วยความเย็น กระบวนการนี้ทำให้ได้สารที่มีความบริสุทธิ์สูงแต่ก็ใช้พลังงานสูงเช่นกัน กล่องเย็นเป็นภาชนะฉนวนขนาดใหญ่ที่มีเสากลั่นและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำงานที่อุณหภูมิต่ำมาก เอฟเฟกต์ Joule Thomson หรือที่เรียกว่าเอฟเฟกต์การควบคุมปริมาณ ถูกใช้ในวงจรทำความเย็น ก๊าซจะไหลผ่านประตูที่หุ้มฉนวนหรือปลั๊กที่ซึมผ่านฉนวนได้ตลอดการควบคุมปริมาณ และอุณหภูมิของก๊าซจะเปลี่ยนไปเมื่อความดันสลับกัน 2. วัสดุที่คุณต้องการ อากาศแวดล้อมสามารถประกอบรวมด้วยความชื้นได้ถึง 5% โดยเนื้อหาและก๊าซอื่นๆ อีกหลายชนิด (โดยทั่วไปจะอยู่ในระดับการติดตาม) ที่ต้องถูกกำจัดที่ตำแหน่งอย่างน้อยหนึ่งแห่งในการตั้งค่าการแยกอากาศและการทำให้บริสุทธิ์3. ขั้นตอนและกระบวนการแยกอากาศด้วยความเย็นการกลั่นด้วยความเย็นของอากาศ: ขั้นตอน3.1การปรับสภาพ การบีบอัด และการระบายความร้อนของอากาศที่เข้ามา ขึ้นอยู่กับส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ที่วางแผนไว้และแรงของผลิตภัณฑ์ที่ยอมรับได้ อากาศจะถูกบีบอัดให้อยู่ระหว่าง 5 ถึง 8 บาร์ (ประมาณ 75 ถึง 115 psig) ในสถานการณ์ส่วนใหญ่ หลังจากขั้นตอนสุดท้ายของการบีบอัด อากาศที่หดตัวจะถูกทำให้เย็น และไอส่วนใหญ่ในกระแสลมจะถูกควบแน่นและขจัดออก เมื่ออากาศไหลผ่านเครื่องทำความเย็นระหว่างเฟสและอาฟเตอร์คูลเลอร์อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากอุณหภูมิของช่องระบายความร้อนที่หาได้ (ซึ่งมักจะถูกจำกัดโดยอุณหภูมิกระเปาะชื้นหรือแห้งของอากาศแวดล้อม) เป็นตัวกำหนดอุณหภูมิสุดท้ายของอากาศที่ออกจากโครงสร้างการอัด อุณหภูมิของอากาศอัดจึงมักจะสูงกว่าอุดมคติ อุณหภูมิเพื่อประสิทธิภาพสูงสุดของหน่วยดาวน์สตรีม ด้วยเหตุนี้จึงมักใช้ระบบทำความเย็นแบบกลไกเพื่อทำให้อากาศเย็นลงอย่างมาก3.2 การกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อให้เป็นไปตามเกณฑ์คุณภาพผลิตภัณฑ์ จะต้องขจัดองค์ประกอบบางอย่างของกระแสลมที่เข้ามา ไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ควรถูกกำจัดออกจากอากาศก่อนจะเข้าสู่ส่วนกลั่นด้วยความเย็นของโรงงาน เนื่องจากจะแข็งตัวและสะสมที่ด้านนอกของอุปกรณ์ขั้นตอนที่อุณหภูมิต่ำมาก หน่วย ตะแกรงโมเลกุลและตัวแลกเปลี่ยนแบบย้อนกลับเป็นสองวิธีที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการกำจัดไอระเหยและคาร์บอนไดออกไซด์ หน่วยเตรียมการทำให้บริสุทธิ์ของตะแกรงโมเลกุลถูกใช้ในอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่ออากาศใหม่เกือบทั้งหมด เพื่อแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำออกจากกระแสลมโดยการดูดซับอนุภาคเหล่านี้ไปยังด้านนอกของสารตะแกรงโมเลกุลที่อุณหภูมิใกล้เคียง สารมลพิษอื่นๆ เช่น ไฮโดรคาร์บอน ที่อาจพบในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม สามารถกำจัดออกได้อย่างง่ายดายโดยการปรับองค์ประกอบของสารดูดซับในระบบเหล่านี้ สารดูดซับมักจะถูกเก็บไว้ในภาชนะสองใบที่เหมือนกัน ซึ่งหนึ่งในนั้นใช้เพื่อทำให้อากาศบริสุทธิ์บริสุทธิ์ และอีกส่วนหนึ่งจะถูกสร้างใหม่ด้วยก๊าซเสียที่สะอาด ในช่วงเวลาปกติ สองแผ่นสลับบริการ เมื่อต้องการอัตราส่วนการสกัดไนโตรเจนสูง การทำให้บริสุทธิ์ก่อนการกรองด้วยตะแกรงโมเลกุลเป็นทางเลือกที่ชัดเจน อีกทางเลือกหนึ่งคือการกำจัดน้ำและ CO2 โดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ "ย้อนกลับ" ในขณะที่เครื่องแลกเปลี่ยนแบบย้อนกลับมักถูกมองว่าเป็นเทคโนโลยี "โบราณ" แต่อาจมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนมากกว่าสำหรับโรงงานไนโตรเจนหรือออกซิเจนที่มีอัตราการผลิตที่ต่ำกว่า ระบบจ่ายอากาศอัดถูกระบายความร้อนด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอะลูมิเนียมประสานสองคู่ในโรงงานที่ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบย้อนกลับ อากาศที่มาถึงจะถูกระบายความร้อนด้วยการถ่ายเทความร้อน "ปลายอุ่น" ไปยังอุณหภูมิที่ต่ำพอที่ไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์จะแข็งตัวบนพื้นผิวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ระบบวาล์วจะสลับหน้าที่ของอากาศและทางเดินก๊าซเสียเป็นระยะๆ หลังจากการเปลี่ยนแปลง ก๊าซของเสียที่แห้งมากและมีความร้อนต่างกันจะระเหยน้ำและทำให้ความเย็นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เย็นลงซึ่งเกิดขึ้นระหว่างช่วงการระบายความร้อนของอากาศเย็นลง ก๊าซเหล่านี้จะถูกปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศ และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบย้อนกลับถูกเตรียมไว้สำหรับการพลิกกลับของหน้าที่ขนส่งอีกครั้งหลังจากที่กำจัดออกไปจนหมด ระบบดูดซับความเย็นจะใช้เมื่อใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบย้อนกลับเพื่อกำจัดไฮโดรคาร์บอนที่เข้าสู่หน่วยกลั่น (ในหน่วยเตรียมการทำให้บริสุทธิ์ สารก่อมลพิษไฮโดรคาร์บอนจะถูกกำจัดไปพร้อมกับไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อใช้ตะแกรงโมเลกุล “ส่วนหน้า”) 3.3 การนำความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิป้อนอากาศลงสู่ระดับการแช่แข็ง ความร้อนจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างการป้อนอากาศเข้าและเอาต์พุตเย็นและการไหลของก๊าซเสียออกจากขั้นตอนการกลั่นด้วยความเย็นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอะลูมิเนียมแบบเชื่อมประสาน ช่องก๊าซที่ส่งออกจะถูกทำให้ร้อนอีกครั้งที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับอากาศแวดล้อม ปริมาณความเย็นที่ต้องสร้างขึ้นโดยโรงงานจะลดลงโดยการนำระบบทำความเย็นกลับมาใช้ใหม่จากช่องทางผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซและของเสีย เทคนิคการทำความเย็นที่รวมการเติบโตของกระแสขั้นตอนแรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างน้อยหนึ่งขั้นตอนทำให้เกิดอุณหภูมิที่เย็นมากที่จำเป็นสำหรับการกลั่นด้วยความเย็น 3.4การกลั่นด้วยอากาศ มีการใช้เสากลั่นสองแบบต่อเนื่องกันเพื่อผลิตออกซิเจนเป็นผลพลอยได้ในระบบการกลั่น เสา "สูง" และ "ต่ำ" (หรือสลับกัน เสา "ล่าง" และ "บน") เป็นคำที่ใช้กันมากที่สุด สิ่งอำนวยความสะดวกไนโตรเจนสามารถมีหนึ่งหรือสองคอลัมน์ ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ เสากลั่นแต่ละอันจะปล่อยไนโตรเจนที่ด้านบนและออกซิเจนที่ด้านล่าง เมื่อออกซิเจนที่ปนเปื้อนที่ผลิตในเสาหลักแรก (แรงดันสูงกว่า) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ก็จะได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นไปอีกในเสาหลักที่สองที่มีแรงดันต่ำกว่า หากต้องการไนโตรเจนบริสุทธิ์พิเศษ จะใช้เสาแรงดันบนหรือแรงดันต่ำเพื่อกำจัดออกซิเจนเกือบทั้งหมดที่ไม่ได้ถูกกำจัดออกไปในช่วงแรกของการกลั่น อาร์กอนมีจุดเดือดเทียบได้กับออกซิเจน ดังนั้นหากต้องการเพียงแค่ออกซิเจนและไนโตรเจนเป็นผลพลอยได้ ก็ควรคงค่าออกซิเจนไว้ด้วย ในระบบสองเสาแบบเดิม จะจำกัดความบริสุทธิ์ของออกซิเจนไว้ที่ประมาณ 97 เปอร์เซ็นต์ หากอนุญาตให้ใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ต่ำ (เช่น เพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้) ความบริสุทธิ์ของออกซิเจนอาจลดลงได้ถึง 95% อย่างไรก็ตาม ควรกำจัดอาร์กอนออกจากหน่วยกลั่นหากต้องการออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง เมื่อต้องการอาร์กอน อาร์กอนจะถูกลบออกที่ตำแหน่งในกระแสแรงดันต่ำที่ความเข้มข้นของอาร์กอนสูงสุด อาร์กอนที่สกัดออกมาจะได้รับการบำบัดในหอกลั่นอาร์กอนดิบแบบ "ดึงด้านข้าง" ซึ่งรวมเข้ากับเสาแรงดันต่ำ กระแสอาร์กอนที่ปนเปื้อนสามารถระบายออก บำบัดในสถานที่เพื่อกำจัดทั้งออกซิเจนและไนโตรเจนเพื่อผลิตอาร์กอนที่ "บริสุทธิ์" หรือเก็บไว้เป็นของเหลวและส่งไปยัง "โรงกลั่นอาร์กอน" ที่อยู่ห่างไกลออกไป ตัวเลือกส่วนใหญ่จะกำหนดโดยปริมาณของอาร์กอนที่เข้าถึงได้และการวิเคราะห์ต้นทุนและผลประโยชน์ของตัวเลือกต่างๆ ตามแนวทางพื้นฐาน การทำให้บริสุทธิ์ด้วยอาร์กอนจะคุ้มค่าที่สุดเมื่อมีออกซิเจนอย่างน้อย 100 ตันถูกสร้างขึ้นทุกวัน ใช้เทคนิคหลายขั้นตอนในการผลิตอาร์กอนบริสุทธิ์จากอาร์กอนดิบ วิธีการทั่วไปเกี่ยวข้องกับการใช้ส่วนประกอบ “ดีออกโซ” เพื่อกำจัดออกซิเจน 2 – 3% ที่มีอยู่ในอาร์กอนดิบ นี่เป็นขั้นตอนเล็ก ๆ หลายขั้นตอนที่รวมออกซิเจนกับไฮโดรเจนในภาชนะที่ประกอบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมี แล้วกำจัดน้ำที่ตามมา (หลังจากการทำให้เย็นลง) ในเครื่องอบตะแกรงโมเลกุล ถัดไป กระแสอาร์กอนที่ปราศจากออกซิเจนจะถูกกลั่นเพื่อกำจัดไนโตรเจนที่เหลือและไฮโดรเจนที่ไม่ละลายน้ำในหน่วยกลั่นแบบ “อาร์กอนบริสุทธิ์” ตัวเลือกการผลิตอาร์กอนที่สองเกิดขึ้นจากความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการกลั่นแบบคอลัมน์บรรจุ: การกู้คืนอาร์กอนด้วยการแช่แข็งอย่างสมบูรณ์ ซึ่งใช้คอลัมน์การกลั่นที่สูงมาก (แต่เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก) เพื่อให้ได้การแยกอาร์กอน/ออกซิเจนที่ยากลำบาก การแปรผันที่ค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัวในจุดเดือดระหว่างออกซิเจนและอาร์กอนทำให้จำเป็นต้องมีการกลั่นหลายขั้นตอนสำหรับอาร์กอน ปริมาณของออกซิเจนที่บำบัดในระบบกลั่น เช่นเดียวกับตัวแปรอื่นๆ ที่ส่งผลต่ออัตราการฟื้นตัว จะจำกัดปริมาตรของอาร์กอนที่โรงงานอาจส่งออกได้ ปัจจัยเหล่านี้รวมถึงปริมาณของออกซิเจนเหลวที่ผลิตและความสม่ำเสมอของพารามิเตอร์การดำเนินงานของโรงงาน การสร้างอาร์กอนต้องไม่เกิน 4.4 เปอร์เซ็นต์ของอัตราการป้อนออกซิเจน (โดยปริมาตร) หรือ 5.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก เนื่องจากสัดส่วนของก๊าซธรรมชาติที่มีอยู่ในอากาศ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนส่วนหน้าใช้เพื่อเปลี่ยนเส้นทางผลิตภัณฑ์ก๊าซเย็นและของเสียที่มาจากหอแยกอากาศ พวกมันทำให้อากาศที่เข้ามาเย็นลงเมื่อร้อนจนถึงอุณหภูมิแวดล้อม ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น การถ่ายเทความร้อนระหว่างอินพุตและสตรีมผลิตภัณฑ์ช่วยลดภาระการทำความเย็นสุทธิของโรงงาน และเป็นผลให้การใช้พลังงาน 3.5 เครื่องทำความเย็น เพื่อพิจารณาการรั่วไหลของความร้อนในอุปกรณ์เย็นและการแลกเปลี่ยนความร้อนที่ไม่ดีระหว่างทางเข้าและทางออกของก๊าซ เครื่องทำความเย็นถูกผลิตขึ้นที่อุณหภูมิการแช่แข็ง วัฏจักรการทำความเย็นที่ใช้ในโรงแยกอากาศด้วยความเย็นจะเหมือนกับวงจรที่ใช้ในบ้านและระบบปรับอากาศในรถยนต์ในทางทฤษฎี ตามชนิดของพืช กระแสน้ำแรงดันสูงอย่างน้อย 1 แห่ง (ไนโตรเจน ก๊าซเสีย ก๊าซป้อน หรือก๊าซที่ส่งออก) จะถูกลดความดันลง และทำให้กระแสน้ำเย็นลง แรงดันตกคร่อม (หรือการขยายตัว) เกิดขึ้นภายในตัวขยายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำความเย็นและพลังงานในอุตสาหกรรม  อุณหภูมิของกระแสก๊าซจะลดลงมากขึ้นเมื่อพลังงานถูกขับออกจากกระแสน้ำในระหว่างการเจริญเติบโตมากกว่าเมื่อถูกขยายผ่านวาล์ว พลังงานของตัวแผ่ขยายสามารถใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับคอนเดนเซอร์แบบขั้นตอน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้พลังงานมาก เช่น ปั๊มน้ำมันหรือเครื่องเป่าลม ก๊าซที่ส่งออกจากโรงงานออกซิเจนแบบแช่เยือกแข็ง/ระบบแยกอากาศมักจะออกจากกล่องเย็น (ภาชนะหุ้มฉนวนที่มีส่วนการกลั่นและเครื่องจักรอื่นๆ ทำงานที่อุณหภูมิต่ำมาก) ที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับบรรยากาศ แต่ที่ความดันลดลง มักจะอยู่เหนือบรรยากาศเดียว (สัมบูรณ์) ขั้นตอน การแยกและการทำให้บริสุทธิ์โดยทั่วไปจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อแรงดันในการจัดส่งลดลง แม้ว่าแรงดันที่ต่ำกว่าจะทำให้ความต้องการพลังงานในการแยกลดลง หากเอาต์พุตต้องได้รับแรงดันที่มากกว่า เครื่องอัดผลิตภัณฑ์หรือทางเลือกแบบหมุนเวียนหลายทางเพื่อป้อนไนโตรเจนหรือออกซิเจนที่แรงดันการกระจายที่สูงขึ้นจากกล่องเย็นโดยตรง เทคนิคแรงดันการจัดส่งที่สูงขึ้นเหล่านี้สามารถประหยัดต้นทุนได้มากกว่าการแยกสารพร้อมกับการบีบอัด เนื่องจากไม่ต้องใช้คอมเพรสเซอร์หรือไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์4. เคล็ดลับที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย ก่อนเริ่มการก่อสร้างและออกแบบระบบหรือกระบวนการแช่แข็งใดๆ ให้ดำเนินการวิเคราะห์อันตรายอย่างเป็นทางการ กำหนดความเสี่ยงและวิธีจัดการกับความเสี่ยง วางสถานการณ์ "จะเกิดอะไรขึ้นถ้า" โปรดจำไว้ว่าเครื่องจักรอาจล้มเหลว ของเหลวแช่แข็งสามารถเปลี่ยนเป็นก๊าซได้อย่างรวดเร็ว วาล์วอาจรั่วหรือใช้งานอย่างไม่ถูกต้อง และเครื่องดูดฝุ่นอาจทำงานผิดปกติ การประเมินนี้ควรทำโดยไม่คำนึงถึงขนาดหรือความซับซ้อนของระบบแช่แข็ง ตั้งแต่เริ่มต้น ให้รวมความปลอดภัยไว้ในอุปกรณ์และขั้นตอนการทำงานของคุณ การผสมผสานองค์ประกอบด้านความปลอดภัยเมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการออกแบบอาจมีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลามาก และอาจมองข้ามอันตรายได้ เป็นที่น่าสังเกตว่า ดีกว่าเสมอที่จะขจัดอันตรายผ่านการออกแบบทางวิศวกรรม มากกว่าที่จะปรับปรุงมัน แม้แต่ผู้เชี่ยวชาญก็อาจพลาดบางสิ่งบางอย่างหรือทำผิดพลาดได้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องให้ผู้อื่นประเมินความปลอดภัยของระบบแช่แข็งของคุณ ไม่ว่าจะเป็นเพื่อนร่วมงาน ผู้เชี่ยวชาญภายนอก หรือหน่วยงานตรวจสอบที่เป็นทางการ เพื่อเพิ่มโอกาสของระบบที่ปลอดภัย ประเมินความเป็นไปได้ของอันตรายจากการขาดออกซิเจนเสมอเมื่อต้องรับมือกับของเหลวที่เกิดจากการแช่แข็งหรือก๊าซเฉื่อย ไม่ว่าปริมาณจะมีน้อยเพียงใด กำหนดว่าอันตรายดังกล่าวไม่มีอยู่จริงผ่านการประเมิน หรือใช้การปรับปรุงหรือบรรเทาการออกแบบที่เกี่ยวข้องเพื่อกำจัดหรือลดอันตราย เนื่องจากก๊าซปริมาณมหาศาลที่ผลิตโดยของเหลวแช่แข็งในปริมาณเล็กน้อย และมีความเป็นไปได้ที่ระดับออกซิเจนที่ต่ำเพียงพอ อาการทางสรีรวิทยาครั้งแรกอาจทำให้หมดสติอย่างรวดเร็ว มาพร้อมกับอาการโคม่าและความตาย ความยากลำบากของ ODH จึงรุนแรงเป็นพิเศษ ที่อุณหภูมิห้องเย็น ใช้เฉพาะสารที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทำงานที่อุณหภูมิเหล่านั้น พึงระลึกไว้ว่าสารที่ควรทำงานที่อุณหภูมิแวดล้อม (เช่น ผนังด้านนอกของภาชนะสูญญากาศ) อาจบรรลุอุณหภูมิด้วยการแช่แข็งในกลไกความล้มเหลวบางอย่างในระหว่างการประเมินอันตราย ตรวจสอบว่าทุกคนที่ทำงานด้วยหรือรอบๆ อุปกรณ์แช่แข็ง แม้กระทั่งผู้ใช้ทั่วไปหรือเป็นครั้งคราว ได้รับการฝึกอบรมด้านความปลอดภัยสำหรับอันตรายจากภาวะอุณหภูมิต่ำและอันตรายจากออกซิเจนตามระดับที่กำหนด สวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่เหมาะสมและปฏิบัติตามขั้นตอนการปฏิบัติงานที่กำหนดไว้เสมอ การใช้ทางลัดมักทำให้เกิดความโชคร้าย 5. ส่วนที่สำคัญที่สุด ในกระบวนการแยกอากาศด้วยความเย็น สารทำแห้งเป็นสิ่งจำเป็น คุณต้องทำงานกับโรงงานผลิตที่สามารถนำเสนอผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงแก่คุณได้ ติดต่อเราและเรายินดีเป็นอย่างยิ่งที่จะให้บริการแก่คุณ     

อ่านต่อ