أسباب تعطيل المنخل الجزيئي في نظام تنقية وحدة فصل الهواء

1- تأثير المحتوى المائي الزائد على نشاط المنخل الجزيئي
تتمثل الوظيفة الرئيسية لوحدة تنقية الهواء في إزالة الرطوبة والهيدروكربونات من الهواء لتوفير هواء جاف للأنظمة اللاحقة. يتكون هيكل الجهاز من طابقين أفقيين، حيث يبلغ ارتفاع طبقة الألومينا المنشطة السفلية 590 مم، بينما يبلغ ارتفاع طبقة المنخل الجزيئي العلوي 962 مم، ويتم التبديل بين وحدتي التنقية. تمتص الألومينا المنشطة الماء من الهواء بشكل أساسي، بينما يستخدم المنخل الجزيئي مبدأ الامتزاز الانتقائي الجزيئي لامتصاص الهيدروكربونات. وبناءً على تركيب المادة وخصائص الامتزاز للمنخل الجزيئي، يكون ترتيب الامتزاز كالتالي: H2O > H2S > NH3 > SO2 > CO2 (ترتيب امتزاز الغازات القلوية). H2O > C3H6 > C2H2 > C2H4، CO2، C3H8 > C2H6 > CH4 (ترتيب امتزاز الهيدروكربونات). يُلاحظ أن هذا المنخل الجزيئي يتمتع بأعلى قدرة امتصاص لجزيئات الماء. مع ذلك، فإن محتوى الماء فيه مرتفع للغاية، مما يؤدي إلى تبلور الماء الحر داخله. حتى مع درجة الحرارة العالية (220 درجة مئوية) التي يوفرها بخار الماء المضغوط (2.5 ميجا باسكال) المستخدم في عملية التجديد، لا يمكن إزالة هذا الماء المتبلور، إذ تشغل جزيئات الماء المتبلور مسام المنخل الجزيئي، مما يعيق قدرته على امتصاص الهيدروكربونات. ونتيجة لذلك، يتعطل المنخل الجزيئي، ويقصر عمره الافتراضي، وتتسرب جزيئات الماء إلى المبادل الحراري ذي الألواح منخفضة الضغط في نظام التقطير، مما يؤدي إلى تجمد قنوات التدفق وانسدادها، وبالتالي التأثير على تدفق الهواء وكفاءة نقل الحرارة، وفي الحالات الخطيرة، قد يتعطل الجهاز تمامًا.
2. تأثير كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت على نشاط المنخل الجزيئي
بسبب الامتزاز الانتقائي للمنخل الجزيئي، فإنه بالإضافة إلى قدرته العالية على امتزاز جزيئات الماء، يتمتع بألفة أكبر تجاه كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت مقارنةً بقدرته على امتزاز ثاني أكسيد الكربون. يشغل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت السطح النشط للمنخل الجزيئي، وتتفاعل المكونات الحمضية معه، مما يؤدي إلى تسممه وتعطيله، وبالتالي انخفاض قدرته على الامتزاز وتقصير عمره الافتراضي.
باختصار، يُعدّ ارتفاع نسبة الرطوبة وغازي كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت في هواء مخرج برج تبريد الهواء لفصل الهواء السبب الرئيسي لتعطيل عمل المنخل الجزيئي وتقصير عمره الافتراضي. ومن خلال التحكم الدقيق في مؤشرات التشغيل، وإضافة جهاز تحليل رطوبة مخرج جهاز التنقية، والاختيار الأمثل لأنواع مبيدات الفطريات، والجرعات الكمية المناسبة منها، وإضافة المياه الخام إلى برج تبريد الماء، والتحليل الدوري لتسربات المبادل الحراري، وغيرها من التدابير، يُمكن ضمان التشغيل الآمن والمستقر لجهاز التنقية، مما يُتيح الكشف المبكر والإنذار الفوري والتعديل في الوقت المناسب، وبالتالي ضمان كفاءة استخدام المنخل الجزيئي إلى حد كبير.