KWALIFIKACJA GIW1 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 23.
Osuszanie gazu ziemnego z zastosowaniem sit molekularnych następuje w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sita molekularne osuszają gaz przez adsorpcję, czyli wiązanie cząsteczek wody na powierzchni porowatego złoża. Aparatem, w którym zachodzi ten etap procesu, jest adsorber (kolumna adsorpcyjna). "Absorber" dotyczy pochłaniania w objętości cieczy, a pozostałe urządzenia nie są miejscem właściwego osuszania na sitach.

Pełne wyjaśnienie:

Osuszanie gazu ziemnego przy użyciu sit molekularnych jest przykładem adsorpcji. Oznacza to, że para wodna (oraz niekiedy inne składniki, zależnie od zastosowanego złoża) jest zatrzymywana na powierzchni ziaren sorbentu o bardzo rozwiniętej strukturze porów. Z tego powodu proces zachodzi w adsorberze, czyli kolumnie wypełnionej złożem adsorpcyjnym, przez którą przepływa gaz.

Dlaczego poprawne jest "adsorberze"? Ponieważ tylko adsorber jest projektowany jako aparat, w którym kontakt gazu ze stałym sorbentem prowadzi do wiązania wilgoci na złożu (spadek punktu rosy wody). W praktyce instalacje pracują zwykle cyklicznie (co najmniej dwie kolumny): jedna w trybie adsorpcji, druga w trybie regeneracji złoża.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "desorberze" – desorpcja to etap odwrotny (uwalnianie wcześniej zaadsorbowanych składników podczas regeneracji). Nie jest to etap właściwego osuszania gazu w trakcie "produkcji suchego gazu", tylko etap odtwarzania zdolności sorpcyjnej złoża.
  • "absorberze" – absorpcja polega na pochłanianiu składnika w objętości cieczy (np. roztworu), więc dotyczy innego mechanizmu rozdziału niż sita molekularne. Absorbery występują w innych węzłach technologicznych, ale nie opisują kolumny z sorbentem stałym.
  • "reboilerze" – reboiler to podgrzewacz/wyparka związana z pracą kolumn (np. destylacyjnych) i wytwarzaniem par w obiegu. Nie jest to aparat, w którym gaz jest osuszany na sitach molekularnych.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawiają się sita molekularne, niemal zawsze chodzi o adsorpcję (złoże stałe) i aparat typu adsorber. Jeśli mowa o roztworach ciekłych (np. glikol) – wtedy częściej spotkasz absorpcję i aparat typu absorber.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Adsorpcja to zatrzymywanie cząsteczek (np. wody) na powierzchni ciała stałego o dużej porowatości. W osuszaniu gazu na sitach molekularnych para wodna wiąże się w porach złoża, a z kolumny wypływa gaz o niższej zawartości wody (niższym punkcie rosy).
Adsorber jest kolumną wypełnioną złożem stałym, przez które przepływa gaz. To właśnie w tej kolumnie zachodzi kontakt gaz–sorbent i wiązanie wody na złożu. Inne urządzenia w układzie mogą służyć regeneracji złoża lub podgrzewaniu, ale nie są miejscem właściwej adsorpcji wilgoci.
Adsorpcja zachodzi na powierzchni ciała stałego (np. sita molekularne). Absorpcja to pochłanianie składnika w objętości cieczy (np. w roztworze). Na egzaminie to częsta pułapka: obecność sit molekularnych wskazuje na adsorpcję i aparat typu adsorber.
Desorpcja to proces odwrotny do adsorpcji: uwolnienie wcześniej zatrzymanych składników ze złoża. W instalacjach sit molekularnych występuje podczas regeneracji (odtwarzania zdolności sorpcyjnej), gdy złoże jest ogrzewane lub przedmuchiwane odpowiednim gazem.
Nie. Reboiler jest urządzeniem grzewczym (wyparką) spotykanym w układach kolumnowych, gdzie potrzebne jest wytwarzanie par i dostarczanie ciepła do procesu. W osuszaniu na sitach molekularnych kluczowym aparatem jest adsorber, a reboiler nie pełni roli miejsca wiązania wilgoci na złożu.
Najczęściej cyklicznie pracują co najmniej dwie kolumny adsorpcyjne: jedna w trybie adsorpcji (produkcja suchego gazu), a druga w trybie regeneracji (desorpcja i przygotowanie złoża do kolejnego cyklu). Dzięki temu możliwa jest ciągła praca instalacji przy zachowaniu jakości gazu.
Sita molekularne wybiera się zwykle wtedy, gdy wymagany jest bardzo niski punkt rosy wody (głębokie osuszenie) lub gdy instalacja ma wymagania jakościowe, których metody ciekłe nie spełniają. W praktyce decyzja zależy od parametrów gazu, wymagań odbiorcy i konfiguracji całego ciągu technologicznego.
Najczęstszy błąd to mechaniczne skojarzenie "osuszanie = absorber", bez sprawdzenia metody. Gdy w treści pojawiają się sita molekularne, poprawną logiką jest: złoże stałe → adsorpcjaadsorber. Absorber dotyczy pochłaniania w cieczy, a to inny mechanizm.
Złoże adsorpcyjne to warstwa materiału stałego (np. sita molekularne) wypełniająca kolumnę. Jego zadaniem jest selektywne zatrzymywanie cząsteczek wody w porach i na powierzchni ziaren. Z czasem złoże się nasyca, dlatego musi być okresowo regenerowane, aby odzyskało zdolność osuszania.
Ucz się przez mapy skojarzeń: metoda → mechanizm → aparat. Przykład: sita molekularne → adsorpcja → adsorber → regeneracja/desorpcja. Dodatkowo powtórz różnice między adsorpcją, absorpcją i destylacją oraz typowe nazwy urządzeń w schematach technologicznych (kolumny, wymienniki, podgrzewacze).
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 56% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Sita molekularne osuszają gaz przez adsorpcję, czyli wiązanie cząsteczek wody na powierzchni porowatego złoża."

Źródła:

  • Campbell, John M., "Gas Conditioning and Processing", Vol. 2: "The Equipment Modules" (rozdziały dot. dehydration/adsorption), John M. Campbell & Co. (wydania książkowe – wskazanie mechanizmu: molecular sieve dehydration w adsorberach).
  • Mokhatab, Saeid; Poe, William A.; Mak, James Y., "Handbook of Natural Gas Transmission and Processing", rozdziały dot. gas dehydration i molecular sieves, Gulf Professional Publishing (Elsevier) – opis instalacji osuszania na sitach molekularnych i roli adsorberów.
  • GPSA Engineering Data Book, sekcje dotyczące "Dehydration" oraz "Molecular Sieve Dehydration" (opis: kolumny adsorpcyjne/adsorbery i regeneracja złoża) – wydanie książkowe GPSA.

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z technologii przygotowania i uzdatniania gazu ziemnego (osuszanie, odsiarczanie, separacja)
  • Materiały producentów sit molekularnych i opis procesu TSA/PSA (ujęcie ogólne: adsorpcja i regeneracja)
  • Schematy blokowe instalacji przygotowania gazu (flow-sheets) z opisem funkcji aparatów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego