モレキュラーシーブの異なる粒子サイズが用途に及ぼす影響

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11/05/2023
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モレキュラーシーブの異なる粒子サイズが用途に及ぼす影響.

モレキュラーシーブ 分子をふるい分ける機能を持つ水和アルミノケイ酸塩の一種です。 その構造上、孔径が均一で整然と並んだ孔が多数存在します。 異なる細孔サイズに応じて、異なる分子を分離できます。 異なる細孔サイズを備えたモレキュラーシーブは、異なるサイズや形状の分子をふるい分けることができます。 たとえば、3A モレキュラーシーブは 0.3nm より小さい分子のみを吸着でき、4A モレキュラーシーブは 0.4nm より小さい分子のみを吸着でき、5A モレキュラーシーブは 0.5nm より小さい分子のみを吸着できます。 したがって、モレキュラーシーブを選択する際には、最良のスクリーニング効果を得るために、分離対象物質の大きさと形状に応じて適切なタイプのモレキュラーシーブを選択する必要があります。

一般的な球状モレキュラーシーブの粒径は、4×8メッシュ(φ3~5mm)、8×12メッシュ(φ1.6~2.5mm)、10×18メッシュ(直径1~2mm)です。 モレキュラーシーブの粒径はモレキュラーシーブ粒子の直径を指し、モレキュラーシーブの用途に重要な影響を与えます。 この記事では、モレキュラーシーブのさまざまな粒子サイズがアプリケーションに及ぼす影響を次の側面から紹介します。

  1. 吸着性能(物質移動率): 一般に、粒子サイズが小さいほど比表面積が大きくなり、物質移動が速くなり、吸着能力が強くなります。 乾燥剤として使用すると、22 グラムのモレキュラーシーブは自重の最大 XNUMX% の水を吸収できます。 したがって、効率的な乾燥や不純物の除去が必要な用途では、吸着性能を向上させるために比較的小さな粒子サイズのモレキュラーシーブを選択する必要があります。
  2. 圧力降下: モレキュラーシーブの粒子サイズも、その適用中に発生する圧力降下に大きな影響を与えます。 一般に、粒径が小さいほど、粒径が大きい場合に比べて圧力降下が大きくなる傾向があります。 これは、粒子が小さいほど単位体積あたりの表面積が大きくなり、濾過される気体または液体とふるい材との接触点が増えるためです。 その結果、スクリーンを通過するガスまたは液体の流れに対する抵抗が大きくなり、圧力損失が大きくなります。 逆に、粒子が大きくなると単位体積あたりの表面積が小さくなり、接触点が少なくなり、気体や液体の流れに対する抵抗が少なくなり、結果として圧力降下が低くなります。
  3. 圧壊強度: モレキュラーシーブの粒子サイズは、その粉砕強度、つまり壊れたり粉砕される前にモレキュラーシーブに加えられる圧力や力の量に大きな影響を与えます。 一般に、粒子サイズが大きいほど、粒子サイズが小さい場合よりも破砕強度が高くなる傾向があります。 これは、粒子が大きいほど単位体積あたりの表面積が小さくなり、材料を弱める原因となる表面の欠陥や欠陥の影響を受けにくいためです。 逆に、粒子が小さいほど、単位体積あたりの表面積が大きくなります。これは、表面欠陥、亀裂、および破砕強度を低下させるその他の欠陥が発生しやすいことを意味します。 さらに、より小さな粒子は、機械的応力または摩擦により小さな粒子がより大きな粒子の表面から剥がれ落ちるプロセスである磨耗もより受けやすい可能性があります。 これにより、材料がさらに弱くなり、圧壊強度が低下します。
  4. 流量性能: モレキュラーシーブの粒径もその流動性能に影響します。 一般に、粒径が大きいほど流動抵抗は小さくなり、流速は速くなります。 これは、高速分離が必要な一部のアプリケーションにとって有利です。 たとえば、気体や液体の精製、触媒作用、吸着などのプロセスでは、流動抵抗を減らし、流速を高めるために、より大きな粒径のモレキュラーシーブを選択する必要があります。

要約すると、モレキュラーシーブの異なる粒子サイズは用途に大きな影響を与えます。 したがって、モレキュラーシーブを使用する場合、最良の結果を達成するには、さまざまな用途要件に応じて適切な粒子サイズを選択する必要があります。

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