Das Problem der Regeneration von Geräten zur Wasseraufnahme mit kleinen Molekularsieben
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Kürzlich muss ein Experiment durchgeführt werden, bei dem das Wasser aus dem in Flaschen abgefüllten Stickstoff entfernt werden soll – mit einer Reinheit von 99,9 %. Ich möchte dazu Molekularsiebe verwenden. Das Volumen der Geräte für dieses Experiment beträgt etwa 0,5–1 Kubikmeter. In diesen Geräten wird Stickstoff unter leichtem Überdruck gehalten. Anschließend wird der Stickstoff mit Hilfe eines Lüfters in die Box mit den Molekularsieben geleitet, um das Wasser zu entfernen. Die Menge an Molekularsieben beträgt etwa 2 Kilogramm. Die Box mit den Molekularsieben kann entvackuumt werden. Der aktuelle Plan sieht so aus: Nachdem die Molekularsiebe das Wasser aufgenommen haben, werden sie regeneriert. Zunächst wird die Box entvackuumt, anschließend werden die Molekularsiebpartikel mit einem elektrischen Heizer erhitzt. Nach Erreichen einer bestimmten Temperatur bleibt diese Temperatur für eine Weile erhalten. Danach wird wieder entvakuiert, und schließlich kühlen die Molekularsiebe natürlich ab. Ich frage mich, ob dieser Ansatz funktionieren wird. Falls ja, könnten Sie mir bitte einige Referenzwerte bezüglich der Heiztemperatur und der Heizzeit geben? Welches Molekularsieb ist am besten geeignet – 4A, 5A oder 13X? Vielen Dank für Ihre Ratschläge
Molekularsiebe adsorbieren Stoffe, deren Größe kleiner ist als die Porengröße des Molekularsiebs. Größere Stoffe können nicht adsorbiert werden. Der Durchmesser von Stickstoff beträgt etwa 3,64. 4A-Molekularsiebe sind in der Lage, Stickstoff zu adsorbieren; daher sollte man 3A-Molekularsiebe verwenden. Falls Sie noch weitere Fragen haben, können Sie mir eine private Nachricht schicken. Ich habe früher in der Branche der Molekularsiebe gearbeitet
Wer kann meine vorherigen Antworten löschen? In einen emaillierten Behälter mit Öffnung an der Unterseite wird 3A-Molekularsieb sowie flüssiges Trockenmittel gefüllt. Wenn das Molekularsieb seine Funktionsfähigkeit verliert, wird es durch die Öffnung an der Unterseite entnommen, mit Wasser gewaschen und anschließend mit einem großen Sieb von den zerbrochenen Teilchen getrennt. Danach wird es in einen großen Ofen gelegt und bei 300 Grad für 24 Stunden getrocknet. Anschließend wird es abgekühlt und erneut verwendet
Das ist wirklich praktikabel – Molekularsiebe eignen sich hervorragend dafür. Was die genauen Temperaturen und Zeiten des Erhitzens angeht: Falls es keine vorhandenen Daten gibt, kann man zunächst eine ungefähre Vorstellung bekommen. Man versucht es ein paar Mal – falls das nicht klappt, einfach noch ein paar Mal :) Immerhin handelt es sich um Experimente; man kann sie auch als Nebenaufgabe betrachten. Das alles stammt von jemandem, der bereits seit einigen Jahren in der Chemiebranche experimentiert hat
Diese Regenerierungsmethode ist durchführbar. Niedriger Druck und hohe Temperatur begünstigen die Regeneration. Es wird ein 3A-Molekularsieb verwendet, die Temperatur wird auf 280 °C erhöht. Die Dauer sowie die Anzahl der Erhitzungsvorgänge können anhand des Taupunkts des Gases (Regenerierungsgrad) angepasst werden – von länger bis kürzer
Ich weiß nicht, wie hoch der Stickstoff-Taupunkt sein sollte