المنخل الجزيئي المجفف كل ما تحتاج إلى معرفته

المكونات الرئيسية للمجففات الشائعة هي المنخل الجزيئي ، مونتموريلونيت ، هلام السيليكا ، كلوريد الكالسيوم وكلوريد المغنيسيوم. اليوم سأقدم لك المجفف المنخل الجزيئي.

المجفف المنخل الجزيئي هو منتج مجفف اصطناعي مع امتصاص قوي لجزيئات الماء. يمكن التحكم في حجم مسام المناخل الجزيئية عن طريق تقنيات معالجة مختلفة. بالإضافة إلى امتصاص بخار الماء ، يمكنه أيضًا امتصاص الغازات الأخرى. في حالة ارتفاع درجة الحرارة فوق 230 درجة مئوية ، لا يزال بإمكانها الاحتفاظ بجزيئات الماء ، وعادة ما تستخدم كمواد ماصة للغازات أو السوائل. فهي أسرع في امتصاص الماء من هلام السيليكا. قد تكون الغرابيل مسامية دقيقة ، مسامية كبيرة وذات مسامية متوسطة. أنها توفر الحماية ضد الرطوبة والماء. هذه المناخل الجزيئية المجففة متوفرة في حبيبات وحبيبات. تكون الغرابيل في هيكل بلوري بأحجام مسام مختلفة. إنها موحدة في هيكلها ، وبالتالي لن تسمح للرطوبة بالعودة إلى الحاوية بسهولة شديدة. يتم استخدامها في إزالة الماء من السوائل والغازات. المنخل الجزيئي أكثر فعالية في إزالة الماء من هلام السيليكا أو الكالسيوم أو الطين. كما أنه يحتفظ بالرطوبة حتى في درجات الحرارة العالية. ومن ثم فهو المجفف المفضل.

ما هو تطبيق المجفف المنخل الجزيئي؟

المجفف المنخل الجزيئي هو منتج مجفف اصطناعي مع امتصاص قوي لجزيئات الماء. يمكن التحكم في حجم مسام المناخل الجزيئية عن طريق تقنيات معالجة مختلفة. بالإضافة إلى امتصاص بخار الماء ، يمكنه أيضًا امتصاص الغازات الأخرى. في حالة ارتفاع درجة الحرارة فوق 230 درجة مئوية ، لا يزال بإمكانها الاحتفاظ بجزيئات الماء جيدًا.

المنخل الجزيئي عبارة عن مركب سيليكات الألمنيوم مع شبكة مكعبة ، تتكون بشكل أساسي من السيليكون والألومنيوم المتصلين بجسور الأكسجين لتشكيل هيكل عظمي مفتوح. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحتوي أيضًا على أيونات معدنية مع انخفاض سعر الكهرباء ونصف قطر أيوني أكبر وماء في حالة مشتركة. نظرًا لأن جزيئات الماء تُفقد باستمرار بعد التسخين ، لكن الهيكل العظمي البلوري يظل دون تغيير ، يتم تكوين العديد من التجاويف من نفس الحجم ، وترتبط التجاويف بالعديد من المسام الدقيقة التي لها نفس القطر. يتم امتصاص الجزيئات ذات الأقطار الصغيرة في داخل المسام ، في حين يتم استبعاد الجزيئات الأكبر من المسام ، بحيث يتم استبعاد الجزيئات ذات الأشكال والأقطار المختلفة ، والجزيئات ذات درجات القطبية المختلفة ، والجزيئات ذات نقاط الغليان المختلفة ، والجزيئات بدرجات مختلفة من يمكن فصل التشبع. عندما يتم فتحه ، يكون له وظيفة "غربلة" الجزيئات ، لذلك يطلق عليه المنخل الجزيئي. يستخدم المجفف المنخل الجزيئي على نطاق واسع في طبي, الصناعة الكيميائية, إلكترونيات والصناعات الأخرى.

ما هو مبدأ تجفيف المنخل الجزيئي

1. استخدم فرن التجفيف بالتسخين الكهربائي للتحكم في درجة الحرارة ، واستخدم ستة محاليل مائية مشبعة من بروميد الزنك وخلات البوتاسيوم وكلوريد المغنيسيوم لإنشاء بيئات رطوبة مختلفة لمحاكاة بيئة درجة الحرارة والرطوبة لتخزين المنتج ، واستخدام العام مبادئ الوزن لدراسة جدوى استخدام المنتج لأغراض أخرى. 4A المنخل الجزيئي أداء امتصاص الماء والإفراج عنه.

2. إذا ظلت درجة الحرارة ثابتة بشكل أساسي ، فإن معدل امتصاص الماء للمنخل الجزيئي مع الكيس الداخلي للمنخل الجزيئي سيزداد عكسياً مع الوقت من بيئات الرطوبة المختلفة ، ومنحدر الرطوبة المختلفة ليس هو نفسه ، خاصة عندما تزداد الرطوبة ، تحسن معدل امتصاص الماء المشبع للمنخل الجزيئي.

3. معدل امتصاص الرطوبة للمنخل الجزيئي مع الكيس الداخلي أقل بكثير من معدل امتصاص الماء المتوقع للمنخل الجزيئي ، ومعدل امتصاص الماء للمنخل الجزيئي مع الكيس الداخلي هو فقط حوالي 16٪ من معدل امتصاص الماء الجوهري للمنخل الجزيئي .

4. بعد امتصاص الماء المشبع من المنخل الجزيئي ، يجب تغيير الملوحة من 61٪ إلى 319٪. هناك توازن بين امتصاص الماء المشبع للمنخل الجزيئي والرطوبة البيئية ، خاصة في بيئة الرطوبة المنخفضة للمنخل الجزيئي وهلام السيليكا ، ويمكن إطلاق الماء الممتص على سطح المنخل الجزيئي في الوقت المناسب.

كيف يمكنني اختيار المجفف المنخل الجزيئي؟

النوع الأكثر شيوعًا من المجفف المنخل الجزيئي is 4A المنخل الجزيئي， التي تستخدم بشكل أساسي للتجفيف العميق للهواء والغاز الطبيعي والهيدروكربون ألكان كامل وغاز التبريد والغازات والسوائل الأخرى ؛ تحضير وتنقية غاز الأرجون ؛ التجفيف الساكن للمكونات الإلكترونية والمواد المعرضة لتلف الرطوبة ؛ عامل تجفيف في الدهانات والبوليستر والمجففات والطلاء.

خصائص المجفف المنخل الجزيئي: في حالة الرطوبة ، لا يزال بإمكانه امتصاص كمية كبيرة من بخار الماء في البيئة والتحكم بفعالية في الرطوبة البيئية. سرعة امتصاص الرطوبة سريعة ، خاصة في فترة زمنية قصيرة جدًا لامتصاص كمية كبيرة من بخار الماء يتميز بخصائص مادة التجفيف ذات امتصاص الماء الكبير وسرعة امتصاص الماء غير المحببة ، خاصة في فترة زمنية قصيرة ، لن يتشبع بالماء ولا يزال لديه القدرة على امتصاص الماء.

المجفف المنخل الجزيئي في مجال مواد التعبئة والتغليف الصيدلانية

كيس المنخل الجزيئي عبارة عن منتج مجفف مضغوط تم تطويره خصيصًا لامتصاص الرطوبة في بيئات التعبئة الصغيرة (مثل عبوات الأدوية).

من أجل حمل الأدوية واستخدامها بشكل ملائم وضمان جودتها ، تحتاج الأدوية عادةً إلى تعبئتها بمواد تغليف مناسبة قبل دخول السوق. يجب أن تكون مواد التعبئة والتغليف والأوعية التي تتلامس بشكل مباشر مع الأدوية مطابقة لمعايير مواد التعبئة والتغليف الصيدلانية وتسجيل المنتجات الصادرة عن الدولة ، وأن تكون غير سامة ونظيفة ، ولا يكون لها أي تفاعل مع الأدوية ، ولا تؤثر على ذلك. الجودة الجوهرية للأدوية.

يمكن لمواد التعبئة والتغليف الصيدلانية المناسبة ضمان جودة الأدوية بشكل أفضل. مادة مجففة في العبوة.

عادة ما يستخدم المجفف للحفاظ على المنتج جافًا ومستقرًا ، ويمكنه امتصاص الرطوبة في الهواء وتقليل الرطوبة في مساحة الرأس للحاوية المغلقة من خلال الامتصاص الفيزيائي أو التفاعل الكيميائي.

على سبيل المثال ، يتم تحقيق وظيفة امتصاص الرطوبة لمجفف هلام السيليكا عن طريق الامتصاص الفيزيائي ، بينما تتحقق وظيفة امتصاص الرطوبة لأكسيد الكالسيوم من خلال التفاعل الكيميائي.

أكثر المواد المجففة شيوعًا في العبوات الدوائية الصلبة هي هلام السيليكا والتراب الدياتومي والمناخل الجزيئية.

عند اختيار المادة المجففة ، حدد أولاً درجة حرارة امتصاص الرطوبة في المادة المجففة وحدد الجرعة ، فكمية المجفف مهمة جدًا. إذا كان المبلغ غير كافٍ ، فلا يمكن أن يلعب دوره الوقائي الواجب. إذا تم استخدامه بشكل مفرط ، فسيؤدي ذلك إلى تجفيف مفرط وزيادة غير ضرورية في التكلفة.

في معظم الحالات ، لن يؤثر الإفراط في استخدام المجفف على جودة المنتج. ومع ذلك ، قد يؤدي الإفراط في تجفيف بعض الهيدرات إلى تكوين مواد غير متبلورة غير مستقرة ، مما يؤثر سلبًا على جودة المنتج.

 المنخل الجزيئي المجفف في مجال الزجاج العازل

بالإضافة إلى ذلك ، من الجدير بالذكر أن يالون لديها غربال جزيئي للزجاج المعزولالتي تتميز بخصائص امتصاص الماء الكبير وبطء امتصاص الماء. لن يتم تشبعه بالماء لفترة طويلة ولا يزال لديه قدرة على امتصاص الماء ؛ لديها رطوبة نسبية منخفضة. لا يزال بإمكانه امتصاص الماء عند استخدامه ، بحيث يمكن الحفاظ على الطبقة البينية للزجاج العازل جافة لفترة طويلة ، ويكون الزجاج شفافًا وشفافًا. يشكل الغبار الناعم غبارًا على السطح الداخلي للزجاج العازل ، مما يؤثر على جودة الزجاج العازل ؛ يتمتع هذا المنتج بامتصاص قوي للماء ، ولكنه في نفس الوقت لا يمتص الغازات الأخرى مثل النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، مما لن يؤدي إلى تقليل الضغط الداخلي للزجاج العازل.

المنخل الجزيئي المجفف في مجال التبريد

المنخل الجزيئي هو نوع من المواد الماصة عالية الكفاءة والانتقائية. لا يزال بإمكانه امتصاص كمية كبيرة من الماء عند الرطوبة المنخفضة أو درجات الحرارة العالية. نظرًا لأنه لا يمتص المبرد والزيت ، فإن المنخل الجزيئي لديه امتصاص ماء أعلى من المواد الماصة الأخرى ويمكنه تجفيف المبردات المختلفة بشكل فعال.

وحدة التبريد عبارة عن نظام دوران مغلق ، ولا يُسمح باحتواء وسط العمل المتداول في النظام على أي شوائب. سيؤدي دخول الشوائب إلى جعل النظام غير قادر على العمل بشكل طبيعي ، ويقلل من الكفاءة ، ويزيد من استهلاك الطاقة ، ويسبب حوادث في الحالات الخطيرة. توجد العديد من الشوائب الشائعة في وحدات التبريد وهي الهواء والرطوبة وزيت التشحيم والشوائب الميكانيكية. الرطوبة هي أحد أكبر العوامل التي تؤثر على أنظمة التبريد. تتطلب عملية التبريد في مكيف الهواء أن يكون محتوى الماء في مادة التبريد أقل من 15 جزء في المليون. هذا لأنه عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 0 درجة مئوية ، فإن انسداد الشعيرات الدموية الناجم عن تجميد الماء في المبرد بسبب انخفاض درجة الحرارة سيؤثر بشكل خطير على النظام ويجعل التبريد مستحيلًا. علاوة على ذلك ، عندما تكون هناك رطوبة في النظام ، سيتم إنتاج حمض ضعيف ، مما سيعزز تآكل المعدن ، وسيؤثر تآكل المعدن بشكل خطير على حياة النظام وتشغيله الطبيعي.

لذلك ، من الضروري إزالة الرطوبة في نظام التبريد. يعد استخدام المجفف المنخل الجزيئي لإزالة الرطوبة في نظام التبريد خيارًا أفضل. كما لاحظ الناس أن المبردات المكلورة القائمة على الفريون لها أضرار جسيمة في الغلاف الجوي ، مما يجبر صناعة التبريد على استبدال المبردات ، مما يؤدي إلى جيل جديد من المبردات "الخضراء". في الوقت نفسه ، تسبب أيضًا في مشكلة توافق المنخل الجزيئي والمبرد الجديد. وهذا يعني أنه إذا تم تجفيف مادة التبريد الجديدة بواسطة منخل جزيئي غير معالج ، فقد يمتص المنخل الجزيئي كمية كبيرة من الماء أثناء إزالة الماء والتجفيف. سوف يتسبب جزء من المبرد في حدوث عيوب مثل التأثير على كفاءة التبريد ، مما يتسبب في تقليل قوة المادة المجففة أو حتى تكسيرها وعرقلة أنابيب دوران نظام التبريد. أظهرت الممارسة أن المناخل الجزيئية غير المعالجة ليست مناسبة لتجفيف المبردات الجديدة.

المنخل الجزيئي المجفف في جفاف الإيثانول

تعمل تقنية MSDH (التجفيف بالمناخل الجزيئية) على مبدأ امتصاص الضغط المتأرجح. تعتبر التفاعلات الكهروستاتيكية والقطبية بين الممتزات وخليط الماء من الإيثانول أساس العملية.

تتكون العملية من عمودين ممتزين (أسرة) مملوءتين المنخل الجزيئي 3 أ؛ ومع ذلك ، يمكن استخدام غرابيل من أي حجم يتراوح من 2.9 إلى 4.3. يُسمح بالتدفق المستمر لبخار الماء والإيثانول (حوالي 95.63٪ (وزن / وزن) من الإيثانول) بالمرور عبر طبقة الغربال. هذه المناخل ، بناءً على حجم مسامها المحدد (3) ، تحتفظ بجزيئات الماء (2.8) من أبخرة خليط الماء والإيثانول وبالتالي تمنع جزيئات الإيثانول (4.4Å) من الدخول من خلاله. وهكذا تدخل جزيئات الماء من خلال المسام وتحتجز في أقفاص الزيوليت.

أثناء خطوة الامتزاز المضغوطة ، تمتص جزيئات الماء من بخار الماء الإيثانول في مسام المناخل الجزيئية بينما يترك بخار الإيثانول غير الممتص والخالي من جزيئات الماء العمود. تتكثف أبخرة الإيثانول هذه ، بعد خروجها من عمود الامتصاص ، ثم يتم جمع الإيثانول اللامائي البحت المكثف في خزان. بعد فترة زمنية معينة ، يتشبع العمود الموجود تحت الامتزاز بجزيئات الماء. ثم يخضع هذا العمود المشبع للامتصاص لتجديد المناخل. أثناء تجديد العمود ، تتم إزالة الماء عن طريق إزالة ضغط العمود (عن طريق تطبيق التفريغ) وتطهير الطبقة بجزء من بخار الإيثانول المنقى. تخضع هذه المناخل في الأعمدة بالتناوب لامتصاص وامتصاص الماء. يعد MSDH بديلاً واعدًا لعمليات الجفاف التقليدية ومحاولة جيدة لتقليل استهلاك الطاقة عليها. لا يزال من الممكن خفض استهلاك الطاقة للعملية المقاسة من حيث استهلاك البخار الخاص بها عن طريق تطبيق امتزاز المرحلة السائلة ، نظرًا لأن كلا من الامتزاز في المرحلة السائلة والبخارية ممكنان تقنيًا. ومع ذلك ، يُفضل عادةً امتصاص طور البخار الذي يتضمن التبخر والتسخين الفائق لخليط ماء الإيثانول قبل تعرضه لطبقة الغربال الجزيئي.

سيؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في استهلاك البخار ، ولكن لا يزال استهلاك الطاقة للعملية منخفضًا مقارنة بتقنيات الجفاف الأخرى. يتمثل الاختلاف الأساسي في عمليات الغشاء والغرابيل الجزيئية المستخدمة في تجفيف الإيثانول في زيادة إنتاجية نظام الغشاء مع تركيز الماء ، بينما تقل إنتاجية المناخل الجزيئية مع تركيز الماء. إلى جانب التقليد القليلة ، يظل الجفاف بالمناخل الجزيئية هو الأسلوب الأكثر ملاءمة لتجفيف الإيثانول. امتزاز الماء على الزيوليت هو عملية طاردة للحرارة بقوة. عندما يدخل بخار ماء الإيثانول إلى السرير ، يحدث امتصاص سريع للماء يتبعه توليد حرارة كبير. يمكن أيضًا استكشاف إمكانية استخدام هذه الحرارة المنبعثة في تبخير خليط ماء الإيثانول وبالتالي تقليل الاستهلاك الكلي للبخار في العملية في المستقبل القريب. على الرغم من أن العملية مرتبطة باستهلاك منخفض للطاقة مقارنة بالتقطير ؛ لا يُنصح أبدًا باستخدام MSDH لاستعادة الإيثانول من الغسيل المتخمر لأن التعرض المباشر للمناخل الجزيئية للغسيل المخمر سيؤدي إلى خنق المسام في المناخل وبالتالي تقليل مواقع امتصاص الماء. MSDH لديه القدرة على تجفيف الإيثانول لتركيز أكثر من 99.8٪ (وزن / وزن) من الإيثانول.

أصبح تجفيف الإيثانول باستخدام المناخل الجزيئية الطريقة الأكثر شيوعًا حتى الآن في إنتاج الكحول. الشبكة الجزيئية ،

بالمقارنة مع عمليات تجفيف الكحول الأخرى ، فإن تجفيف الإيثانول له المزايا التالية: بسيط: تكلفة تركيب منخفضة: سهل التشغيل:

صديقة للبيئة ، ولكن من المحتمل أن تكون الأهم هي متطلبات الطاقة التي تقل عن 3000 وحدة حرارية بريطانية / جالون قيمة التسخين لامتصاص الإيثانول.

في عملية معالجة امتصاص الإيثانول ، فإن أهم المواد الخام هي المنخل الجزيئي.

المناخل الجزيئية هي مواد ماصة فريدة وقيمة ولها تاريخ يمتد لأكثر من خمسة وثلاثين عامًا في التطبيقات الصناعية. المناخل الجزيئية عبارة عن مركبات معدنية بلورية من الألومينوسيليكات. تستخدم بشكل شائع تجاريًا المناخل الجزيئية الاصطناعية ، لكن هيكلها مشابه للزيوليت الطبيعي. غالبًا ما يُسمع المنخل الجزيئي ، ويشير عمومًا إلى "الزيوليت".

الجدير بالذكر أن المناخل الجزيئية تتمتع بقدرة استرطابية قوية للغاية وتستخدم لتنقية الغاز ، ويجب تجنب التعرض المباشر للهواء أثناء التخزين. يجب إعادة إنتاج المناخل الجزيئية التي تم تخزينها لفترة طويلة وامتصاص الرطوبة قبل الاستخدام. تتجنب المناخل الجزيئية الزيت والماء السائل. عند الاستخدام ، حاول تجنب ملامسة الزيت والماء السائل. تشمل الغازات المستخدمة للتجفيف في الإنتاج الصناعي الهواء ، والهيدروجين ، والأكسجين ، والنيتروجين ، والأرجون ، وما إلى ذلك. يتم توصيل مجففي امتصاص على التوازي ، أحدهما يعمل والآخر يمكن تجديده. العمل بالتناوب والتجديد لضمان التشغيل المستمر للمعدات. يعمل المجفف عند درجة حرارة 8-12 درجة مئوية ويتم تجديده بالشطف تحت درجة حرارة تصل إلى 350 درجة مئوية. تختلف درجة حرارة تجديد المناخل الجزيئية ذات المواصفات المختلفة قليلاً. المناخل الجزيئية لها تأثير تحفيزي جيد على بعض تفاعلات الطور الغازي العضوي.

بالإضافة إلى المجففات الصناعية مثل المستحضرات الصيدلانية والزجاج العازل والمبردات ، يمكن أيضًا استخدام المناخل الجزيئية في صناعات مثل غاز تكسير البترول والأوليفينات ومصافي الغاز وتجفيف غاز حقول النفط.

إذا كنت تريد معرفة المزيد ، يرجى الاستمرار في الانتباه إلى موقع Jalon على الويب ، وسنقوم بتحديث هذه التطبيقات.