pro

Vesiniku puhastamiseks molekulaarne sõel

Molekulaarsed sõeladkasutatakse laialdaselt keemilises ja naftakeemiatööstuses erinevate eraldamis- ja puhastusprotsesside jaoks. Üks nende olulisi rakendusi on vesinikugaasi puhastamine. Vesinikku kasutatakse laialdaselt lähteainena erinevates tööstusprotsessides, näiteks ammoniaagi, metanooli ja muude kemikaalide tootmisel. Erinevate meetoditega toodetav vesinik ei ole aga nende rakenduste jaoks alati piisavalt puhas ning see tuleb puhastada, et eemaldada sellised lisandid nagu vesi, süsinikdioksiid ja muud gaasid. Molekulaarsed sõelad on nende lisandite eemaldamisel vesinikugaasi ojadest väga tõhusad.

Molekulaarsed sõelad on poorsed materjalid, millel on võime oma suuruse ja kuju põhjal selektiivselt adsorbeerida. Need koosnevad omavahel ühendatud õõnsuste või pooride raamistikust, mis on ühtlase suurusega ja kujuga, mis võimaldab neil nende õõnsustesse sobivaid molekule valikuliselt adsorbeerida. Õõnsuste suurust saab kontrollida molekulaarse sõela sünteesi ajal, mis võimaldab nende omadusi konkreetsete rakenduste jaoks kohandada.

Vesiniku puhastamise korral kasutatakse vesinikugaasi voolu vett ja muude lisandite adsorbeerumiseks molekulaarseid sõelu. Molekulaarne sõel adsorbeerub veemolekulid ja muud lisandid, võimaldades samal ajal vesiniku molekulidel läbi minna. Seejärel saab adsorbeeritud lisandeid molekulaarsest sõelast desorbeeruda, kuumutades seda või puhastades gaasivoolu.

Kõige sagedamini kasutatavmolekulaarne sõelVesiniku puhastamiseks on teatud tüüpi tseoliit, mida nimetatakse 3A tseoliidiks. Selle tseoliidi pooride suurus on 3 angstromi, mis võimaldab tal selektiivselt vett adsorbeeruda ja muid lisandeid, millel on suurem molekulaarne suurus kui vesinal. See on ka vee suhtes väga valikuline, mis muudab selle vesinikuvoolust vee eemaldamisel väga tõhusaks. Vesiniku puhastamiseks võib kasutada ka muud tüüpi tseoliite, näiteks 4A ja 5A tseoliiti, kuid need on vee suhtes vähem selektiivsed ja võivad vajada kõrgemat temperatuuri või desorptsiooni rõhku.

Kokkuvõtteks võib öelda, et molekulaarsed sõelad on vesinikugaasi puhastamisel väga efektiivsed. Neid kasutatakse laialdaselt keemilises ja naftakeemiatööstuses suure puhtusarja vesinikugaasi tootmiseks erinevate rakenduste jaoks. 3A tseoliit on vesiniku puhastamiseks kõige sagedamini kasutatav molekulaarne sõel, kuid sõltuvalt konkreetsetest rakendusnõuetest saab kasutada ka muud tüüpi tseoliite.

Lisaks tseoliitidele saab vesiniku puhastamiseks kasutada ka muud tüüpi molekulaarseid sõelusid, näiteks aktiveeritud süsiniku ja ränidioksiid. Nendel materjalidel on kõrge pindala ja kõrge pooride maht, mis muudab need väga tõhusaks gaasivooludest adsorbeerimisel. Kuid need on vähem selektiivsed kui tseoliidid ja võivad vajada kõrgemat temperatuuri või regenereerimiseks rõhku.

Lisaks vesiniku puhastamiselemolekulaarsed sõeladkasutatakse ka muudes gaasi eraldamise ja puhastamise rakendustes. Neid kasutatakse niiskuse ja lisandite eemaldamiseks õhust, lämmastikust ja muudest gaasivooludest. Neid kasutatakse ka gaaside eraldamiseks nende molekulaarse suuruse põhjal, näiteks hapniku ja lämmastiku eraldamine õhust ning süsivesinike eraldamine maagaasist.

Üldiselt on molekulaarsed sõelad mitmekülgsed materjalid, millel on lai valik rakendusi keemilises ja naftakeemiatööstuses. Need on hädavajalikud kõrge puhtusastmega gaaside tootmiseks ja pakuvad mitmeid eeliseid traditsiooniliste eraldusmeetoditega, näiteks väikese energiatarbimise, kõrge selektiivsuse ja toimimise lihtsuse ees. Kuna erinevates tööstusprotsessides kasvab kasvav kõrge puhtusastmega gaaside järele, kasvab tulevikus eeldatavasti molekulaarsete sõeside kasutamine.


Postiaeg:-19.-19. APR2023