Quiconque a sans doute travaillé dans un laboratoire et appris l'importance de ce solvant sec, mais le récipient contenant le mystique tamis moléculaire à la base reste complètement rempli et personne ne se souvient qu'il ait jamais été régénéré, n'est-ce pas ? Il est peut-être temps de réapprovisionner ces pastilles !

Les tamis sont une merveilleuse innovation. Tamis moléculaires 3A sécher efficacement chaque solvant courant, à l'exception de l'acétone, aussi bien ou plus qu'un solvant à 10-20% w/v. Un conteneur de tamis/solvant est également beaucoup moins susceptible de prendre feu et il est beaucoup moins coûteux de le maintenir en bon état de fonctionnement.

L'ensemble du processus d'activation d'un tamis moléculaire peut sembler assez déroutant. C'est pourquoi nous allons vous guider dans cet article. Allons-y ! 

Qu'est-ce qu'un tamis moléculaire ?

Un tamis moléculaire est un matériau pénétrable dont les pores sont de taille constante. Le diamètre de ces trous est équivalent à celui de très petites particules. Par conséquent, les grosses molécules ne peuvent pas passer par ces trous et sont adsorbées, alors que les particules plus petites le peuvent.

Les particules ayant la plus grande masse ont tendance à partir en premier, suivies par celles ayant un poids moléculaire plus faible, lorsqu'un mélange de particules se déplace à travers un lit garni de porosité et de substances semi-solides (le tamis). En corollaire, ces tamis moléculaires peuvent aider à la chromatographie. Des variétés particulières de tamis moléculaires peuvent être utilisées pour fabriquer des séchoirs.

Il peut être utilisé pour sécher les flux de gaz dans le secteur pétrolier, en fonction de l'utilisation du tamis moléculaire. D'autres solvants, ainsi que de puissants déshydratants, peuvent être séchés à l'aide de ce produit chimique. Les applications catalytiques peuvent catalyser l'isomérisation, l'alkylation et l'époxydation. Les plongeurs et les pompiers portant des appareils respiratoires peuvent également utiliser des tamis moléculaires pour filtrer l'air qu'ils respirent.

Pourquoi faut-il activer un tamis moléculaire ?

Avant d'être utilisés, les tamis moléculaires doivent être activés (séchés). Mettez un petit nombre de tamis moléculaires dans la paume de votre main et ajoutez une goutte d'eau pour voir s'ils sont secs. Ils sont secs s'ils émettent une quantité significative de chaleur. L'objectif principal de l'activation est de augmenter leur fonctionnalité et de maintenir le produit sec et stable.

De quoi avez-vous besoin pour activer le tamis moléculaire ?

Pour un petit montant

Pour activer un tamis moléculaire en plus petites quantités, utiliser un adaptateur de contrôle du débit, chauffer les tamis moléculaires à 120 °C dans un bain d'huile sous un vide poussé pendant une nuit (sans agitation). Remplir d'argon et utiliser selon les besoins. Vérifier régulièrement que les tamis ne produisent pas de chaleur et les sécher si nécessaire.

Pour l'industrie/le grand montant

Pour activer un tamis moléculaire à des fins industrielles, il faut le chauffer sous un vide poussé et à une température comprise entre 175 °C et 315 °C.

Le processus d'activation des tamis moléculaires

Dans un système à cycle classique, la régénération implique le chauffage et la purge avec un gaz porteur pour éliminer l'adsorbat de la feuille de tamis moléculaire. Pour évaporer le fluide et compenser la chaleur du trempage de l'extérieur du tamis moléculaire, il faut chauffer suffisamment pour élever la température de l'adsorbat, de l'adsorbant et du récipient. 

En ce qui concerne la régénération, la température du lit est cruciale. Pour le type 3A, des températures de lit comprises entre 175 et 260° sont couramment utilisées. Lorsque les oléfines sont prédominantes dans le gaz, cette plage inférieure limite la polymérisation sur les substrats du tamis moléculaire. La plupart des composés oléfiniques seront éliminés à basse température, c'est pourquoi un chauffage modéré est conseillé ; des températures de l'ordre de 200-315 °C sont nécessaires pour les tamis 4A, 5A et 13X.

Après la régénération, le tamis moléculaire doit être refroidi à moins de 15° de la température du flux à traiter. Le tamis moléculaire le plus une manière simple d'accomplir Il s'agit d'utiliser le même flux de gaz que celui utilisé pour le chauffage, mais sans apport de chaleur. Au cours de la boucle de chauffage, le flux de gaz doit être une séquence d'événements conduisant à l'adsorption, et tout au long du cycle de refroidissement, il doit être simultané (selon le flux de la procédure). En l'absence de gaz de purge, de minuscules quantités de tamis moléculaires peuvent être séchées dans un four caractérisé par un refroidissement lent dans un environnement fermé, tel qu'un dessiccateur.

La procédure d'activation

• Une étape de dépressurisation est souvent incluse dans le cycle de régénération. Si la régénération est effectuée à une pression inférieure à celle de l'étape d'adsorption, une dépressurisation est nécessaire. Comme le gaz de régénération n'est pas le gaz produit, ou peut-être un autre gaz accessible à une pression inférieure, tel que N2, H2, CH4, et le gaz combustible, cela peut se produire pour diverses raisons. La pression plus basse peut également être utilisée pour réduire la quantité d'énergie nécessaire à la régénération.
• L'égouttage est la deuxième étape de l'activation moléculaire. Avant d'introduire un gaz de chauffage, tout le liquide doit être évacué de l'adsorbeur au cours de l'étape de drainage. L'écoulement par gravité est généralement utilisé pour drainer le liquide. Si l'on excepte une petite partie retenue dans le tamis moléculaire et à l'extérieur du conteneur de l'adsorbeur, la quasi-totalité du liquide est évacuée à la fin de l'étape d'égouttage. Ce liquide est éliminé lors de l'étape de purge, qui consiste à introduire du gaz de régénération froid pendant 1 à 2 heures pour éliminer tout liquide restant.
• Le processus de chauffage commence par l'infusion d'un gaz de régénération chaud dans la cuve. Pour éviter la pression thermique, la température est progressivement augmentée jusqu'à la température de chauffage.
• L'énergie de chauffage nécessaire à la régénération est fournie par un gaz chaud dont le débit, la température et la durée sont spécifiés.
• La charge de contaminants sur le tamis moléculaire diminue à mesure que la température augmente. Le passage d'un flux de gaz chaud a deux effets : premièrement, le contaminant se désorbe à mesure que la température augmente et, deuxièmement, la pollution désorbée est transportée hors de la feuille. Pour désorber le contaminant, une certaine quantité de chaleur à basse température doit être introduite dans l'adsorbeur.
• En outre, si le débit (ou la période) du gaz d'activation est trop faible, un dépôt se forme sur les couches supérieures des tamis moléculaires en raison d'un manque d'énergie de résorption. En raison de la direction privilégiée de l'écoulement, le gaz ne se déplace pas à travers l'ensemble de la feuille dans un flux ou une direction laminaire, mais plutôt à travers une partie seulement de celle-ci. Il peut en résulter une accumulation localisée dans le lit.
• Le tamis moléculaire est activé à la fin de la phase de chauffage. Les contaminants ne sont toutefois pas entièrement éliminés. Le tamis moléculaire est activé à la fin de l'étape de chauffage. conditions d'équilibre à la fin du chauffage et le schéma thermique observé par le tamis moléculaire laissent invariablement un reste de contaminant dans le tamis moléculaire.
• Par exemple, vers la fin d'une procédure de production, un nouveau tamis est activé à 500°C-600°C et a une teneur en eau résiduelle très faible (moins de 0,5 %). La valeur de cette teneur en impuretés résiduelles est déterminée par le degré de régénération (température, durée, débit et autres facteurs du processus) ainsi que par l'âge du tamis moléculaire. En conséquence, le cycle d'adsorption suivant aura un temps d'adsorption plus court.

Les sujets d'inquiétude

Bien que l'activation du tamis moléculaire soit un processus simple, il convient d'être prudent lors de la manipulation des gaz et de la chaleur. La dernière chose à faire est de provoquer un désastre. 

Conclusion

Le tamis moléculaire est le meilleur déshydratant du marché. Pour une qualité optimale, Jalon est le meilleur choix pour vous. Nous contacter et nous nous ferons un plaisir de vous apporter notre expertise.