¿Cuál es la diferencia tamiz molecular 3a 4a 5a 13x

¿Qué es el tamiz molecular?

Los tamices moleculares son zeolitas cristalinas sintéticas en las que los átomos están dispuestos en un patrón definido. Internamente, la estructura tiene muchas cavidades interconectadas por poros más pequeños de tamaño uniforme. Estos poros solo son capaces de aceptar y pasar a las cavidades moléculas del mismo y menor tamaño, de ahí el nombre de tamiz molecular.

Las características de adsorción del vapor de agua son muy diferentes a las del gel de sílice. Tamices moleculares puede adsorber hasta aproximadamente un 20% en peso de agua antes de que la humedad relativa del aire ambiente aumente significativamente. Cualquier aumento adicional provoca un gran aumento de la humedad relativa.

Estas características permiten que los tamices moleculares mantengan un punto de rocío muy bajo (-50 °C para 10 % en peso de agua adsorbida). El material también tiene la capacidad de adsorber rápidamente el vapor de agua y es capaz de mantener una alta eficiencia de adsorción a altas temperaturas de hasta 90 °C.

El tamiz molecular es un compuesto inorgánico de aluminosilicato, que puede soportar altas temperaturas y tiene buena estabilidad térmica, lo que brinda comodidad para la regeneración y puede reutilizarse muchas veces. El esqueleto no se descompone por microorganismos o similares. Los componentes principales del esqueleto del tamiz molecular son el tetraedro de silicio-oxígeno y el tetraedro de aluminio-oxígeno. Dado que la valencia del aluminio es 3, la valencia de un átomo de oxígeno en el tetraedro de aluminio-oxígeno AlO4 no está equilibrada, de modo que todo el tetraedro de aluminio-oxígeno está en bandas. Tiene carga negativa. Para mantener la neutralidad eléctrica, debe haber iones metálicos cargados positivamente en las proximidades del tetraedro de óxido de aluminio para compensar su carga negativa. Se genera un fuerte campo eléctrico entre los iones metálicos con carga positiva y el marco del tamiz molecular con carga negativa, lo que tiene un gran impacto en el rendimiento de adsorción del tamiz molecular. La capacidad de adsorción de los tamices moleculares para sustancias polares es mucho mayor que la de las sustancias no polares. Al mismo tiempo, por efecto de un fuerte campo eléctrico, para sustancias que contienen enlaces dobles o enlaces π grandes, también tienen una capacidad de adsorción considerable por polarización inducida. Generalmente, cuanto más carga lleva el catión, menor es el radio iónico, más fuerte es el campo eléctrico generado, mayor es el efecto de inducción sobre los dobles enlaces y mayor es la capacidad de adsorción de dichas sustancias.

Los tamices moleculares se utilizan como adsorbentes sólidos en la industria química, y las sustancias adsorbidas se pueden desorber y los tamices moleculares se pueden regenerar después de su uso. También se utiliza para el secado, purificación, separación y recuperación de gases y líquidos. Desde la década de 1960, se ha utilizado como catalizador de craqueo en la industria de refinación de petróleo, y ahora se han desarrollado una variedad de catalizadores de tamiz molecular adecuados para diferentes procesos catalíticos. Hay dos tipos de tamices moleculares: zeolita natural y zeolita sintética.① La mayoría de las zeolitas naturales se forman por la reacción de la toba volcánica y las rocas sedimentarias tobáceas en ambientes marinos o lacustres. En la actualidad, existen más de 1000 tipos de minerales de zeolita, entre los cuales 35 son los más importantes, los más comunes son clinoptilolita, mordenita, erionita y chabazita. Distribuido principalmente en los Estados Unidos, Japón, Francia y otros países, China también encontró una gran cantidad de depósitos de mordenita y clinoptilolita, Japón es el país con la mayor cantidad de minería de zeolita natural. ②Debido a que la zeolita natural está limitada por los recursos, una gran cantidad de zeolitas sintéticas se han utilizado desde la década de 1950.

¿Cuál es el tipo común de tamiz molecular de zeolita?

Los tamices moleculares están disponibles en cuatro formas genéricas primarias, 3A, 4A, 5A y 13X. Cada forma tiene sus propias propiedades y aplicaciones específicas, y todas conservan una preferencia polar por la adsorción de agua.

Según el tamaño de poro diferente, el tamiz molecular se define como 3A, 4A, 5A y 13X. Se aplican a la industria química, electrónica, petroquímica, gas natural, etc.

La fórmula química de 3A, 4A, 5A, 13X

3A：2/3K₂O1₃·Na₂₂O·Al₂O₃·2SiO₂.·4.5H₂O

4A: Na₂O·Al₂O₃·2SiO₂·4.5H₂O

5A：3/4CaO1/4Na₂OAl₂O₃·2SiO₂·4.5H₂O

13X：No₂oh al₂O₃·2.45SiO₂· 6.0H₂0

El funcionamiento del tamiz molecular está relacionado con el tamaño de sus poros. Su tamaño de poro es 0.3nm/ 0.4nm/ 0.5nm. Estos poros pueden adsorber la molécula más pequeña que ellos y cuanto más grande se vuelve, mayor capacidad de adsorción. Y son los diferentes tamaños de poro los que deciden qué tipo de molécula puede adsorber. En resumen, solo las moléculas de tamaño inferior a 0.3 nm pueden ser adsorbidas por 3A MS. 4A y 5A también siguen este principio. El tamiz molecular único puede adsorber humedad hasta en un 22 % de su peso cuando se usa como desecante.

¿Qué es diferente tamiz molecular 3a 4a 5a 13x

Tamiz molecular 3A mPrincipalmente adsorbe agua y se utiliza principalmente para secar gas de petróleo craqueado, olefina, gas de refinería y gas de yacimientos petrolíferos, así como desecante en industrias químicas, farmacéuticas, de vidrio aislante y otras. Se utiliza principalmente para el secado de líquidos (como el etanol), el secado al aire de vidrio aislante, el secado de gases mixtos de nitrógeno e hidrógeno, el secado de refrigerantes, etc.

tamices moleculares 4A se utilizan principalmente para secar gas natural y diversos gases y líquidos químicos, refrigerantes, productos farmacéuticos, datos electrónicos y sustancias volátiles, purificar argón y separar metano, etano y propano. Se utiliza principalmente para el secado profundo de gases y líquidos como aire, gas natural, hidrocarburos, refrigerantes; preparación y purificación de argón; secado estático de componentes electrónicos y materiales perecederos; agente deshidratante en pinturas, poliésteres, tintes y revestimientos

Tamiz molecular 5A se utiliza principalmente para el secado de gas natural, la desulfuración y la eliminación de dióxido de carbono; separación de nitrógeno y oxígeno para preparar oxígeno, nitrógeno e hidrógeno; desparafinado de petróleo para separar los hidrocarburos normales de los hidrocarburos ramificados y los hidrocarburos cíclicos. Sin embargo, la gran superficie específica y la adsorción polar de los tamices moleculares 5A renovables pueden lograr una adsorción profunda de agua y amoníaco residual. La mezcla de nitrógeno e hidrógeno descompuesta ingresa a un secador para eliminar la humedad residual y otras impurezas. El dispositivo de purificación adopta torres de adsorción dobles, una absorbe el gas de descomposición de amoníaco seco y la otra desorbe la humedad y el amoníaco residual en un estado calentado (generalmente 300-350) para lograr el propósito de regeneración

molécula 13Xtamiz, también conocido como tamiz molecular tipo X de sodio, es un aluminosilicato de metal alcalino, que tiene cierta basicidad y pertenece a una clase de bases sólidas. 3.64A es menos de 10A cualquier molécula. El tamiz molecular 13x se usa principalmente en la purificación de gas en la unidad de separación de aire para eliminar agua y dióxido de carbono. Secado y desulfuración de gas natural, gas licuado de petróleo e hidrocarburos líquidos. Secado profundo de gases generales.

¿Cómo se hacen 3A y 5A a partir del tamiz molecular 4A?

Se obtiene reemplazando los iones de sodio en la estructura de tamiz molecular de 4A (forma de sodio de la zeolita tipo A) por iones de potasio, de manera que el tamaño de poro efectivo se reduce a 3Å. El tamiz molecular 3A se utiliza principalmente como desecante en gas de craqueo de petróleo, olefinas, gas de refinería, gas de pozo de petróleo, industria química, farmacia, vidrio aislado, secado de líquidos (alcohol), vidrio aislado, secado de gas mixto de nitrógeno e hidrógeno, secado desecante, refrigerantes secado, etc. La humedad y las moléculas por debajo de 3Å pueden ser adsorbidas por el tamiz molecular 3A.

De esta forma se obtienen tamices de poros de 3Å y 5Å, intercambiando iones de sodio por iones de potasio y calcio, respectivamente. El tamiz molecular 4A puede adsorber la humedad, NH₃, H₂S, SO₂, dióxido de carbono, C₂H₅Oh, C₂H₆, C₂H₄ y otras moléculas por debajo de 4A. El tamiz molecular 4A es principalmente para el secado de gas natural, la mayoría de los tipos de gas y líquidos, refrigerantes, medicamentos, equipos digitales y materia volátil, también es capaz de purificar argón y separar metano, etano y propano. Otras aplicaciones incluyen el secado profundo de aire e hidrocarburos, siendo los deshidratantes en pinturas, poliésteres, tintes y recubrimientos.

Se obtiene reemplazando los iones de sodio en la estructura del tamiz molecular de 4A con iones de calcio, de modo que el tamaño de poro efectivo se puede aumentar a 5 Å. 5Un tamiz molecular puede adsorber cualquier molécula más pequeña que su poro. Además de las características de 3A y 4A, 5A también puede adsorber C₃-C₄ n-alcano, cloruro de etilo, bromuro de etilo, butanol, etc. Y se puede utilizar en la separación de hidrocarburos n-isoméricos, adsorción por cambio de presión y coadsorción de agua y dióxido de carbono. Las principales aplicaciones del tamiz molecular 5A son el secado de gas natural, la adsorción de azufre y CO2, la separación de nitrógeno y oxígeno, la producción de oxígeno, nitrógeno e hidrógeno. Además, el desparafinado de petróleo, la separación de hidrocarburos normales de hidrocarburos ramificados y cíclicos también son dos especialidades de 5A. En cuanto a la regeneración de 5A, su gran área de superficie específica y su capacidad adsorbente pueden contribuir a una adsorción profunda en agua y amoníaco. Los hidrocarburos descompuestos luego ingresan al secador para eliminar la humedad restante y otras impurezas. El equipo de depuración consta de dos torres de adsorción. Uno para el gas de descomposición de amoníaco seco y el otro para la humedad y el amoníaco restante en condiciones de regeneración (normalmente 300-350 ℃).

El tamiz molecular 13X también se denomina tamiz molecular tipo X. Es la forma de sodio de la zeolita X, cuyos poros son más grandes que los de la zeolita tipo A (el tamiz molecular de 4A). Es un aluminosilicato de metal alcalino, que tiene cierta alcalinidad y pertenece a una clase de álcalis sólidos. Su tamaño de poro es de 10 Å y puede adsorber moléculas de tamaño entre 3.64 Å y 10 Å. Las principales aplicaciones de 13X son la purificación de gas mediante la adsorción de humedad y dióxido de carbono en la unidad de separación de aire, secado y desulfuración de gas natural, GNL e hidrocarburos líquidos, secado profundo de gas normal. También se puede utilizar como portador de catalizador, coadsorción de agua y dióxido de carbono, coadsorción de agua y H₂gas S.

Otros tipos de tamices moleculares menos comunes son Molecular Sieve 10X, que tiene un tamaño de poro de 8A y se utiliza para el secado y desulfuración de gases y líquidos y separación de hidrocarburos aromáticos. También podemos encontrar tamices moleculares más específicos diseñados sobre otras zeolitas. Los tamices moleculares están disponibles en varias formas y tamaño de sus partículas, siendo las formas más comunes las esferas y los gránulos. Las esferas tienen varias ventajas como que su densidad de carga es superior a la de los pellets, por lo que en un mismo volumen cargamos más producto, alargando el ciclo de vida del adsorbente. Además, debido a que no tienen bordes afilados, son más resistentes al desgaste, lo que da como resultado una formación menos fina, lo que evita una mayor caída de presión en el lecho.