Elektronen sieb

Arten von Elektronensieben

Ein Elektronensieb ist ein poröses Material, das durch die Verschmelzung von Silikatglas, Lithium und Aluminiumoxid entsteht. Im Prozess der resultierenden Atomanordnung im Material entsteht eine röhrenförmige Porenstruktur. Unter dem Einfluss von Umgebungstemperatur und -druck können diese Poren als molekularer Filter für Gase verwendet werden. Ein Elektronensieb kann bestimmte Moleküle innerhalb einer Gasmischung filtern. Der Schlüssel zur Selektivität des Elektronensiebs liegt in der Größe der Poren des Materials. Der Durchmesser der zu filtrierenden Moleküle ist größer als der Porendurchmesser des Elektronensiebs, und andere Moleküle werden in der Pore gehalten, während die ausgewählten Moleküle hindurchgehen. Ein kommerzielles Elektronensieb wird typischerweise zur Trennung von Stickstoff aus anderen Gasgemischen verwendet.

Basierend auf den Eigenschaften der Porengrößen und -verteilungen können Molekularsiebe in folgende Haupttypen unterteilt werden:

• A-Typ-Siebe

  A-Typ-Siebe waren die ersten Molekularsiebe, die entdeckt und charakterisiert wurden, und sie haben runde Poren mit einem Durchmesser von etwa 3 Å, die kleine Moleküle wie Wasser, Methanol, Wasserstoff und Ammoniak aufnehmen können.

• AX-Typ-Siebe

  A2X1-Typ-Siebe haben zwei verschiedene Porengrößen: 3 und 4 Å. Auch andere kleine Moleküle, wie Butan, können durch die Siebe gelangen.

• F-Typ-Siebe

  F-Typ-Siebe haben eine Porengröße von etwa 5,6 Å und können große Moleküle wie Cyclohexan, n-Hexan, n-Heptan und n-Octan aufnehmen.

• T-Zentralhöhlensiebe

  T-Zentralhöhlensiebe haben eine Porengröße von etwa 7,4 Å und können noch größere Moleküle wie n-Decan und Polystyrol aufnehmen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Molekularsiebe unterschiedliche Porengrößen haben, d.h. sie können eine Vielzahl verschiedener Moleküle aufnehmen. Daher müssen wir beim Filtern zuerst die Molekülgröße und -form der zu filtrierenden Moleküle bestimmen und dann das geeignete Molekularsieb auswählen.

Spezifikationen und Wartung

Das Elektronensieb ist in verschiedenen Modellen mit den folgenden Spezifikationen erhältlich:

• Leistung: Die Leistung von Elektronensieben liegt zwischen 0,16 und 0,5 kW.
• Spannung: Die Maschine bietet eine Vielzahl von Spannungen, wie z. B. 220 V/50 Hz, 380 V/60 Hz, und kundenspezifische Designs, um bestimmte industrielle Anforderungen zu erfüllen. Elektronensiebe sind auch mit verschiedenen Transformatormodellen erhältlich, darunter S7, S9, S11, S16 und andere.
• Abmessungen: Die Abmessungen von Elektronensieben variieren je nach Maschinenkapazität. So hat ein 1 t/h Elektronensieb eine Abmessung von 1,5 x 1,2 x 1,5 m, während ein 5 t/h Elektronensieb eine Abmessung von 2,0 x 1,5 x 1,8 m hat. Im Allgemeinen gilt: Je kleiner die Abmessungen des Siebes, desto größer sind die Kapazität und die Effizienz.
• Gewicht: Ein Elektronensieb, das 1 Tonne Gut trennt, wiegt 90 kg, während eines, das 5 Tonnen trennt, etwa 280 kg wiegt. Das Gewicht wird durch Konstruktion und Aufbau des Elektronensiebs beeinflusst.
• Siebweite: Elektronensiebe können Partikel von 5 Mikrometern bis 5 mm trennen. Die Siebmaschentypen und die Öffnungsverstellung beeinflussen die Siebweite.
• Anzahl der Schichten: Siebmaterialien arbeiten über 1 bis 10 Schichten. Mehr Schichten erhöhen die Siebmasse, reduzieren aber die Partikelabtrennung.
• Bandgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit des Förderbandes reicht von 0,5 bis 3 m/min. Eine höhere Geschwindigkeit verarbeitet mehr Material, kann aber die Genauigkeit der Trennung verringern.
• Trennpräzision: Die Präzision der Partikelabtrennung liegt zwischen 85 und 98 %. Faktoren, die dies beeinflussen, sind die Art des verwendeten Siebmaschens, die Geschwindigkeit, die Bandneigung und die Fütterungsmethoden.

Wartung

• Reinigung: Reinigen Sie die Elektronensiebe regelmäßig, um Rückstände und Verunreinigungen zu entfernen. Verwenden Sie Wasser und Spülmittel, um die Oberflächen, die Zuführung, die Ausleitung und die Siebe abzuwischen und zu reinigen. Ein Föhn oder ein Handtuch kann zum Trocknen der Siebe verwendet werden.
• Siebprüfung: Überprüfen Sie regelmäßig den Zustand der Siebe des Elektronensiebs. Achten Sie auf Anzeichen von Beschädigungen, wie z. B. Risse oder Verstopfungen. Reparieren oder ersetzen Sie beschädigte Siebe, um die Siebgenauigkeit und -effizienz zu erhalten.
• Schmierung: Halten Sie das Schmieröl und -fett für Motor und Untersetzer auf dem richtigen Pegel. Die Schmierung sorgt für einen reibungslosen und stabilen Betrieb, reduziert die Abnutzung und verlängert die Lebensdauer des Geräts.
• Befestigungsteile: Überprüfen Sie regelmäßig die Befestigungsteile, wie z. B. Schrauben, Klemmen und Anschlüsse, um sicherzustellen, dass sie fest und stabil sind. Ziehen Sie sie nach, wenn sie lose sind, um Vibrationen, Geräusche oder mechanische Schäden zu vermeiden.
• Staub- und Rauchentfernung: Richten Sie eine Staubextraktionsanlage oder eine lokale Absaughaube ein, um Staub und Rauch aus dem Siebprozess abzuführen. Dies verbessert die Arbeitsbedingungen und reduziert die Umweltverschmutzung.
• Elektrische Systemprüfung: Überprüfen Sie die elektronischen Komponenten, einschließlich der Steuerbox, der Kabel und der Anschlüsse, regelmäßig, um sicherzustellen, dass sie einwandfrei funktionieren. Überprüfen Sie, ob es Anzeichen von Beschädigungen, lockeren oder freiliegenden Stellen gibt. Führen Sie notwendige Reparaturen umgehend durch, um eine ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.
• Geplanter Service: Es ist ratsam, den Wartungsplan regelmäßig einzuhalten. Die Durchführung der empfohlenen Wartungsarbeiten in den geplanten Intervallen sorgt für einen effizienten Betrieb und verlängert die Lebensdauer der Maschine.

Anwendungen von Elektronensieben

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften findet das Elektronensieb eine breite Anwendung, insbesondere bei der Gewinnung von Stoffen mit kleinen Poren.

• Reinigung von Erdgas: Die Hauptanwendung von Elektronensieben liegt in der Trennung und Reinigung von Erdgas. Sie extrahieren selektiv den Wasserstoff und das Kohlendioxid aus der Erdgasmischung. Die Reinigung des Erdgases ermöglicht die Reduzierung von Kohlendioxidemissionen und führt zu einer nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Energiepraxis.
• Stickstoff-Sauerstoff-Trennung: Elektronensiebe sind wichtige Akteure bei der Trennung von Stickstoff aus der Luft. Sie extrahieren selektiv den Stickstoff aus Sauerstoff und anderen Komponenten der Luftmischung. Der extrahierte Stickstoff kann in verschiedenen Industrien eingesetzt werden: als Schutzgas beim Schweißen, als Kühlmittel in der Kryotechnik oder als Lösungsmittel für chemische Reaktionen.
• Wasserstoffgewinnung: Im Bereich der chemischen und raffinierenden Prozesse werden Elektronensiebe zur Rückgewinnung von Wasserstoff eingesetzt. Sie erreichen dies durch Fraktionierung des Wasserstoffs aus anderen Gasen, die Kohlenwasserstoffe enthalten. Der gewonnene Wasserstoff findet vielfältige Verwendung, u. a. in der chemischen Produktion, der Ölraffination und als saubere Energiequelle für Brennstoffzellen.
• Produktion von Wasserstoffbrennstoffen: Elektronensiebe spielen auch eine entscheidende Rolle bei der Produktion von Wasserstoffbrennstoffen mit Hilfe der Dampfreformierung von Methan. Diese Methode verwendet Elektronensiebe zur Trennung und Reinigung des bei der Reformierung erzeugten Wasserstoffbrennstoffs von anderen Nebenprodukten.
• Biogasreinigung: Im Bereich der erneuerbaren Energien werden Elektronensiebe zur Reinigung von Biogas eingesetzt. Biogasquellen stammen aus organischen Materialien wie Lebensmittelabfällen oder Tierresten. Durch die Verwendung von Elektronensieben wird das im Biogas vorhandene Kohlendioxid extrahiert, und das verbleibende Methan kann als erneuerbare Energiequelle genutzt werden.

So wählen Sie ein Elektronensieb aus

Bevor Sie in ein Elektronensieb investieren, sollten Käufer mehrere wichtige Faktoren berücksichtigen, um sicherzustellen, dass sie die richtige Wahl treffen.

• Materialeigenschaften und Kompatibilität:

  Die Kenntnis der Art des zu sieben Materials und der spezifischen Eigenschaften des Materials ist entscheidend bei der Auswahl eines Elektronensiebs. Daher sollten Faktoren wie Siebpräzision, Partikelgrößenbereich und Durchsatz berücksichtigt werden. Die Kompatibilität zwischen den Materialien ist ebenfalls wichtig für eine optimale Leistung und minimale Wartungsanforderungen im Laufe der Zeit.

• Siebgenauigkeit und Partikelgrößenbereich:

  Verschiedene industrielle Prozesse können unterschiedliche Arten von Bodensiebsieben erfordern, je nachdem, was in Bezug auf die Siebpräzision und die Partikelgrößen als notwendig oder akzeptabel erachtet wird. Die Funktionalität des Siebes kann sich je nach Größe der Partikel, für die es ausgelegt ist, ändern. Daher ist es wichtig, das ideale Sieb zu berücksichtigen.

• Siebhaltbarkeit und Wartung:

  Die Haltbarkeit der Siebe sollte ebenfalls vor einem Kauf berücksichtigt werden, was die Überprüfung der Wartungsanforderungen beinhaltet.

• Stärke des elektromagnetischen Feldes:

  Die Stärke des elektromagnetischen Feldes bestimmt die Effizienz des Elektronensiebprozesses. Daher muss bei der Auswahl eines Modells sichergestellt werden, dass seine elektromagnetische Feldstärke die Anforderungen in Bezug auf die Siebeffizienz erfüllt.

• Stromverbrauch und Effizienz:

  Der Stromverbrauch ist ein wichtiger Faktor, insbesondere wenn er im industriellen Maßstab eingesetzt wird, wo die Energiekosten schnell ansteigen können. Man muss seine Effizienz im Verhältnis zum Stromverbrauch berücksichtigen, um während des Betriebs keine hohen Energiekosten zu verursachen.

Fragen und Antworten

F: Welche Partikel kann ein Elektronensieb trennen?

A: Elektronensiebe können Partikel trennen, die eine Größe von etwa 0,2 Mikrometern bis 2.000 Mikrometern haben. Sie können auch Materialien wie Sand und Zuschlagstoffe mit unterschiedlichen Formen und Dichten trennen.

F: Was sind die aktuellen Trends auf dem Markt für Elektronensiebe?

A: In jeder Branche wird ständig nach energiesparenden Methoden gesucht. Elektronensiebe werden in der Regel von einem Förderband gespeist, das Material auf ein vibrierendes Tablett abführt, das dann an einen Induktionsmotor zur Ansteuerung eines rotierenden elektrostatischen Reaktors gerichtet wird. Ein Transformator wird dann verwendet, um die Spannung auf die gewünschte Höhe zu erhöhen. Der Energieverbrauch eines Elektronensiebs kann durch die Verwendung von Frequenzumrichtern reduziert werden, um die Förderbandgeschwindigkeit und die Motorfrequenz entsprechend der Menge und Größe der zu trennenden Partikel anzupassen.

F: Wie wird die Materialverarbeitungszeit beim Einsatz eines Elektronensiebs verkürzt?

A: Durch die Verwendung eines Hochspannungstransformators mit einer kürzeren Verarbeitungszeit im Elektronensieb können Partikel schneller getrennt werden. So erhöht sich beispielsweise die Spannung bei Verwendung eines 60-Hz-Transformators anstelle eines 30-Hz-Transformators auf 300 kV anstelle von 150 kV, und die Verarbeitungszeit verkürzt sich von 2,5 Sekunden auf 0,75 Sekunden.

F: Wie groß ist der Markt für Elektronensiebe im Jahr 2023?

A: Die globale Marktgröße für Elektronensiebe liegt bei etwa 3,56 Milliarden Dollar.