غربال‌های مولکولی

جاذب‌های معدنی، عوامل فیلترکننده و عوامل خشک‌کننده
غربال‌های مولکولی، آلومینوسیلیکات‌های فلزی بلوری هستند که دارای یک شبکه سه بعدی به هم پیوسته از تتراهدرال‌های سیلیس و آلومینا می‌باشند. آب طبیعی هیدراتاسیون با حرارت دادن از این شبکه حذف می‌شود تا حفره‌های یکنواختی ایجاد شود که به صورت انتخابی مولکول‌هایی با اندازه خاص را جذب می‌کنند.
الک‌های با مش ۴ تا ۸ معمولاً در کاربردهای فاز گازی استفاده می‌شوند، در حالی که نوع ۸ تا ۱۲ مش در کاربردهای فاز مایع رایج است. شکل‌های پودری الک‌های ۳A، ۴A، ۵A و ۱۳X برای کاربردهای تخصصی مناسب هستند.
غربال‌های مولکولی که مدت‌هاست به خاطر ظرفیت خشک‌کنندگی‌شان (حتی تا ۹۰ درجه سانتیگراد) شناخته شده‌اند، اخیراً کاربرد خود را در فرآیندهای آلی مصنوعی نشان داده‌اند و اغلب امکان جداسازی محصولات مورد نظر را از واکنش‌های تراکمی که توسط تعادل‌های عموماً نامطلوب اداره می‌شوند، فراهم می‌کنند. نشان داده شده است که این زئولیت‌های مصنوعی می‌توانند آب، الکل‌ها (از جمله متانول و اتانول) و HCl را از سیستم‌هایی مانند سنتز کتیمین و انامین، تراکم استر و تبدیل آلدهیدهای غیراشباع به پلی‌انال‌ها حذف کنند.

نوع 3A
ترکیب 0.6 K2O: 0.40 Na2O: 1 Al2O3: 2.0 ± 0.1SiO2: x H2O
توضیحات فرم 3A با جایگزینی کاتیون‌های پتاسیم به جای یون‌های سدیم ذاتی ساختار 4A ساخته می‌شود و اندازه مؤثر منافذ را به حدود 3 آنگستروم کاهش می‌دهد، به استثنای قطر >3 آنگستروم، به عنوان مثال، اتان.
کاربردهای عمده آب‌زدایی تجاری از جریان‌های هیدروکربنی غیراشباع، از جمله گاز کراکینگ، پروپیلن، بوتادین، استیلن؛ خشک کردن مایعات قطبی مانند متانول و اتانول. جذب مولکول‌هایی مانند NH3 و H2O از جریان N2/H2. به عنوان یک عامل خشک‌کننده عمومی در محیط‌های قطبی و غیرقطبی در نظر گرفته می‌شود.
نوع 4A
ترکیب ۱ Na2O: ۱ Al2O3: ۲.۰ ± ۰.۱ SiO2: x H2O
توضیحات این فرم سدیم، خانواده‌ی غربال‌های مولکولی نوع A را نشان می‌دهد. دهانه‌ی مؤثر منافذ ۴ آنگستروم است، بنابراین مولکول‌هایی با قطر مؤثر >۴ آنگستروم، مانند پروپان، را حذف می‌کند.
کاربردهای عمده برای آب‌زدایی استاتیک در سیستم‌های بسته مایع یا گاز، به عنوان مثال، در بسته‌بندی داروها، قطعات الکتریکی و مواد شیمیایی فاسدشدنی؛ جمع‌آوری آب در سیستم‌های چاپ و پلاستیک و خشک کردن جریان‌های هیدروکربنی اشباع ترجیح داده می‌شود. گونه‌های جذب‌شده شامل SO2، CO2، H2S، C2H4، C2H6 و C3H6 هستند. به طور کلی به عنوان یک عامل خشک‌کننده جهانی در محیط‌های قطبی و غیرقطبی در نظر گرفته می‌شود.
نوع 5A
ترکیب 0.80 CaO : 0.20 Na2O : 1 Al2O3 : 2.0 ± 0.1 SiO2 : x H2O
توضیحات یون‌های کلسیم دو ظرفیتی به جای کاتیون‌های سدیم، روزنه‌هایی با قطر تقریبی ۵ آنگستروم ایجاد می‌کنند که مولکول‌های با قطر مؤثر > ۵ آنگستروم، مانند تمام حلقه‌های ۴ کربنی و ترکیبات ایزو را از خود دور نگه می‌دارد.
کاربردهای عمده جداسازی پارافین‌های نرمال از هیدروکربن‌های شاخه‌دار و حلقوی؛ حذف H2S، CO2 و مرکاپتان‌ها از گاز طبیعی. مولکول‌های جذب‌شده شامل nC4H10، nC4H9OH، C3H8 تا C22H46 و دی‌کلرودی‌فلوئورومتان (فرئون ۱۲®) هستند.
نوع ۱۳X
ترکیب 1 Na2O: 1 Al2O3: 2.8 ± 0.2 SiO2: xH2O
توضیحات فرم سدیم، ساختار اساسی خانواده نوع X را نشان می‌دهد، با منافذ باز مؤثر در محدوده 910¼. برای مثال، (C4F9)3N را جذب نمی‌کند.
کاربردهای عمده خشک کردن گاز تجاری، تصفیه هوای ورودی به نیروگاه (حذف همزمان H2O و CO2) و شیرین‌سازی هیدروکربن مایع/گاز طبیعی (حذف H2S و مرکاپتان).

زمان ارسال: 16 ژوئن 2023