تطبيق نظام تنقية الغربال الجزيئي في وحدة فصل الهواء

يستخدم الهواء المضغوط بواسطة ضاغط الهواء ألومينا منشطة ممتزة ومنخل جزيئي لإزالة الماء، وثاني أكسيد الكربون، والأسيتيلين، وما إلى ذلك. وباعتباره مادة ماصة، يمكن للمنخل الجزيئي أن يمتص العديد من الغازات الأخرى، وله ميل واضح في عملية الامتزاز. كلما كانت قطبية الجزيئات ذات الحجم المماثل أكبر، أصبح من السهل امتصاصها بواسطة المنخل الجزيئي، وكلما كانت الجزيئات غير المشبعة أكبر، أصبح من السهل امتصاصها بواسطة المنخل الجزيئي. إنه يمتص بشكل رئيسي H2O، CO2، C2، H2 وشوائب CnHm الأخرى في الهواء؛ بالإضافة إلى قدرة الامتصاص للمنخل الجزيئي المتعلقة بنوع المواد الممتزة، ولكنها تتعلق أيضًا بتركيز المواد الممتزة، ودرجة الحرارة، لذلك يتم ضغط الهواء قبل الدخول إلى نظام التنقية ولكن أيضًا من خلال برج تبريد الهواء لتقليل درجة حرارة الهواء قبل دخوله إلى نظام التنقية، ويرتبط محتوى الماء في الهواء بدرجة الحرارة، فكلما انخفضت درجة الحرارة انخفض محتوى الماء. لذلك، يمر نظام التنقية أولاً عبر برج تبريد الهواء لتقليل درجة حرارة الهواء، وبالتالي تقليل محتوى الماء في الهواء.
يتم تغذية الغاز المضغوط من برج تبريد الهواء إلى نظام التنقية، والذي يتكون بشكل رئيسي من اثنين من الممتزات، وسخان البخار وفاصل الغاز السائل. إن جهاز الامتزاز المنخل الجزيئي عبارة عن هيكل سرير أفقي بطابقين، والطبقة السفلية محملة بالألومينا المنشطة، والطبقة العليا محملة بالمنخل الجزيئي، ويعمل جهازا الامتصاص على التبديل. عندما يعمل أحد الممتزات، يتم تجديد الممتز الآخر ونفخه على البارد للاستخدام. تتم إزالة الهواء المضغوط من برج تبريد الهواء بواسطة جهاز امتصاص الماء وثاني أكسيد الكربون والشوائب الأخرى مثل CnHm. يتكون تجديد الغربال الجزيئي من مرحلتين، إحداهما هي النيتروجين القذر من مجزئ الهواء، الذي يتم تسخينه بواسطة سخان البخار إلى درجة حرارة التجديد، ويدخل جهاز الامتزاز لتجديد الحرارة، وتحليل الماء الممتز وثاني أكسيد الكربون، وتسمى مرحلة التسخين، والآخر هو النيتروجين القذر الذي لا يمر عبر سخان البخار، حيث يتم نفخ جهاز الامتزاز بدرجة حرارة عالية إلى درجة حرارة الغرفة، وسوف يقوم بتحليل الماء الممتز وثاني أكسيد الكربون من جهاز الامتزاز. إنها تسمى مرحلة الضربة الباردة. يتم تفريغ نفايات النيتروجين المستخدمة في التدفئة والنفخ البارد في الغلاف الجوي من خلال كاتم الصوت.