pro

Molekulaarsõel vesiniku puhastamiseks

Molekulaarsõeladkasutatakse laialdaselt keemia- ja naftakeemiatööstuses mitmesuguste eraldamis- ja puhastusprotsesside jaoks. Üks nende olulisi rakendusi on gaasilise vesiniku puhastamine. Vesinikku kasutatakse laialdaselt lähteainena erinevates tööstusprotsessides, nagu ammoniaagi, metanooli ja muude kemikaalide tootmine. Erinevate meetoditega toodetud vesinik ei ole aga nende rakenduste jaoks alati piisavalt puhas ja seda tuleb puhastada, et eemaldada lisandid, nagu vesi, süsinikdioksiid ja muud gaasid. Molekulaarsõelad on nende lisandite eemaldamisel vesinikgaasivoogudest väga tõhusad.

Molekulaarsõelad on poorsed materjalid, millel on võime molekule valikuliselt adsorbeerida nende suuruse ja kuju alusel. Need koosnevad omavahel ühendatud õõnsustest või pooridest, millel on ühtlane suurus ja kuju, mis võimaldab neil valikuliselt adsorbeerida nendesse õõnsustesse sobivaid molekule. Õõnsuste suurust saab molekulaarsõela sünteesi ajal kontrollida, mis võimaldab kohandada nende omadusi konkreetsete rakenduste jaoks.

Vesiniku puhastamise korral kasutatakse molekulaarsõelu vee ja muude lisandite selektiivseks adsorbeerimiseks vesinikgaasivoost. Molekulaarsõel adsorbeerib veemolekulid ja muud lisandid, võimaldades samal ajal vesiniku molekulidel läbida. Adsorbeeritud lisandid saab seejärel molekulaarsõelalt desorbeerida, kuumutades seda või puhastades seda gaasivooluga.

Kõige sagedamini kasutatavmolekulaarsõelvesiniku puhastamiseks on tseoliidi tüüp, mida nimetatakse 3A tseoliidiks. Selle tseoliidi pooride suurus on 3 angströmi, mis võimaldab sel selektiivselt adsorbeerida vett ja muid lisandeid, mille molekuli suurus on suurem kui vesinikul. Samuti on see vee suhtes väga selektiivne, mis muudab selle vesinikuvoolust vee eemaldamisel väga tõhusaks. Vesiniku puhastamiseks võib kasutada ka teist tüüpi tseoliite, näiteks 4A ja 5A tseoliite, kuid need on vee suhtes vähem selektiivsed ja võivad vajada desorptsiooniks kõrgemat temperatuuri või rõhku.

Kokkuvõtteks võib öelda, et molekulaarsõelad on gaasilise vesiniku puhastamisel väga tõhusad. Neid kasutatakse laialdaselt keemia- ja naftakeemiatööstuses kõrge puhtusastmega vesinikgaasi tootmiseks mitmesugusteks rakendusteks. 3A tseoliit on vesiniku puhastamiseks kõige sagedamini kasutatav molekulaarsõel, kuid olenevalt konkreetsetest kasutusnõuetest võib kasutada ka teist tüüpi tseoliite.

Peale tseoliitide saab vesiniku puhastamiseks kasutada ka teist tüüpi molekulaarsõelu, näiteks aktiivsütt ja silikageeli. Nendel materjalidel on suur pindala ja suur pooride maht, mis muudab need gaasivoogudest lisandite adsorbeerimisel väga tõhusaks. Kuid need on vähem selektiivsed kui tseoliidid ja võivad regenereerimiseks vajada kõrgemat temperatuuri või rõhku.

Lisaks vesiniku puhastamiselemolekulaarsõeladkasutatakse ka muudes gaasi eraldamise ja puhastamise rakendustes. Neid kasutatakse niiskuse ja lisandite eemaldamiseks õhust, lämmastikust ja muudest gaasivoogudest. Neid kasutatakse ka gaaside eraldamiseks nende molekuli suuruse alusel, näiteks hapniku ja lämmastiku eraldamiseks õhust ning süsivesinike eraldamiseks maagaasist.

Üldiselt on molekulaarsõelad mitmekülgsed materjalid, millel on lai valik rakendusi keemia- ja naftakeemiatööstuses. Need on olulised kõrge puhtusastmega gaaside tootmiseks ja pakuvad traditsiooniliste eraldusmeetoditega võrreldes mitmeid eeliseid, nagu madal energiatarve, kõrge selektiivsus ja kasutuslihtsus. Seoses kasvava nõudlusega kõrge puhtusastmega gaaside järele erinevates tööstusprotsessides eeldatakse molekulaarsõelte kasutamise kasvu tulevikus.


Postitusaeg: 17. aprill 2023