Apakah beza ayak molekul 3a 4a 5a 13x

Apakah penapis molekul?

Saringan Molekul ialah zeolit ​​kristal sintetik di mana atom-atomnya tersusun dalam corak yang pasti. Secara dalaman, strukturnya mempunyai banyak rongga yang disambungkan oleh liang-liang yang lebih kecil dengan saiz yang seragam. Liang-liang ini hanya boleh menerima dan melepasi molekul rongga yang sama dan saiznya lebih kecil, maka dinamakan ayak molekul.

Ciri-ciri penjerapan wap air sangat berbeza daripada gel silika. Ayak molekul boleh menyerap sehingga lebih kurang 20% ​​mengikut berat air sebelum kelembapan relatif udara di sekeliling meningkat dengan ketara. Sebarang peningkatan selanjutnya menyebabkan peningkatan besar dalam kelembapan relatif.

Ciri-ciri ini membolehkan ayak molekul mengekalkan takat embun yang sangat rendah (-50°C untuk 10% berat air terjerap). Bahan ini juga mempunyai keupayaan untuk menyerap wap air dengan pantas dan mampu mengekalkan kecekapan penjerapan yang tinggi pada suhu tinggi sehingga 90°C

Ayak molekul ialah sebatian bukan organik aluminosilikat, yang boleh menahan suhu tinggi dan mempunyai kestabilan haba yang baik, yang memberikan kemudahan untuk penjanaan semula dan boleh digunakan semula berkali-kali. Rangka tidak diuraikan oleh mikroorganisma atau sebagainya. Komponen utama bahagian rangka penapis molekul ialah tetrahedron silikon-oksigen dan tetrahedron aluminium-oksigen. Memandangkan valens aluminium ialah 3, valens satu atom oksigen dalam tetrahedron aluminium-oksigen AlO4 tidak seimbang, supaya keseluruhan tetrahedron aluminium-oksigen diikat. Ia mempunyai cas negatif. Untuk mengekalkan neutraliti elektrik, mesti ada ion logam bercas positif di sekitar tetrahedron aluminium oksida untuk mengimbangi cas negatifnya. Medan elektrik yang kuat dijana antara ion logam bercas positif dan rangka kerja ayak molekul bercas negatif, yang mempunyai kesan besar ke atas prestasi penjerapan penapis molekul. Kapasiti penjerapan penapis molekul untuk bahan kutub jauh lebih kuat daripada bahan bukan kutub. Pada masa yang sama, disebabkan oleh kesan medan elektrik yang kuat, untuk bahan yang mengandungi ikatan berganda atau ikatan π besar, mereka juga mempunyai kapasiti penjerapan yang besar melalui polarisasi teraruh. Secara amnya, lebih banyak cas yang dibawa oleh kation, lebih kecil jejari ion, lebih kuat medan elektrik yang dihasilkan, lebih besar kesan aruhan pada ikatan berganda, dan lebih besar kapasiti penjerapan untuk bahan tersebut.

Ayak molekul digunakan sebagai penjerap pepejal dalam industri kimia, dan bahan yang terjerap boleh diserap, dan ayak molekul boleh dijana semula selepas digunakan. Juga digunakan untuk pengeringan, penulenan, pengasingan dan pemulihan gas dan cecair. Sejak tahun 1960-an, ia telah digunakan sebagai pemangkin retak dalam industri penapisan petroleum, dan kini pelbagai pemangkin ayak molekul yang sesuai untuk proses pemangkin yang berbeza telah dibangunkan. Terdapat dua jenis ayak molekul: zeolit ​​semulajadi dan zeolit ​​sintetik.① Kebanyakan zeolit ​​semulajadi terbentuk melalui tindak balas tuf gunung berapi dan batuan sedimen tuffaceous dalam persekitaran marin atau lacustrine. Pada masa ini, terdapat lebih daripada 1000 jenis bijih zeolit, di antaranya 35 lebih penting, yang biasa ialah klinoptilolit, mordenit, erionit dan chabazite. Diedarkan terutamanya di Amerika Syarikat, Jepun, Perancis dan negara-negara lain, China juga menemui sejumlah besar deposit mordenit dan klinoptilolit, Jepun adalah negara yang mempunyai jumlah perlombongan zeolit ​​asli yang terbesar.②Oleh kerana zeolit ​​asli terhad oleh sumber, sejumlah besar zeolit ​​sintetik telah digunakan sejak tahun 1950-an.

Apakah jenis penapis molekul zeolit ​​yang biasa

Ayak Molekul boleh didapati dalam empat bentuk generik primer, 3A, 4A, 5A dan 13X. Setiap bentuk mempunyai sifat dan aplikasi khusus tersendiri, dan semuanya mengekalkan keutamaan kutub untuk penjerapan air.

Mengikut saiz liang yang berbeza, penapis molekul ditakrifkan sebagai 3A, 4A, 5A dan 13X. Ia digunakan untuk industri kimia, elektronik, petrokimia, gas asli, dll.

Formula kimia 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：Na₂O·Al₂O₃·2.45SiO₂· 6.0H₂0

Operasi penapis molekul disambungkan dengan saiz liangnya. Saiz liang mereka ialah 0.3nm/ 0.4nm/ 0.5nm. Liang-liang ini boleh menyerap molekul yang lebih kecil daripadanya dan semakin besar ia bermakna kapasiti penjerapan yang lebih besar. Dan saiz liang yang berbeza menentukan jenis molekul yang boleh diserap. Pendek kata, hanya saiz molekul di bawah 0.3nm boleh diserap oleh 3A MS. 4A dan 5A kedua-duanya mengikut prinsip ini juga. Ayak molekul tunggal boleh menyerap lembapan sehingga 22% daripada beratnya apabila digunakan sebagai bahan pengering.

Apakah beza ayak molekul 3a 4a 5a 13x

3A ayak molekul mhanya menyerap air dan digunakan terutamanya untuk mengeringkan gas pecah petroleum, olefin, gas penapisan dan gas medan minyak, serta bahan pengering dalam kimia, farmaseutikal, kaca penebat dan industri lain. Terutamanya digunakan untuk pengeringan cecair (seperti etanol), pengeringan udara kaca penebat, pengeringan gas campuran nitrogen dan hidrogen, pengeringan bahan pendingin, dll.

4A ayak molekul digunakan terutamanya untuk mengeringkan gas asli dan pelbagai gas dan cecair kimia, penyejuk, farmaseutikal, data elektronik dan bahan meruap, menulenkan argon, dan mengasingkan metana, etana dan propana. Terutamanya digunakan untuk pengeringan dalam gas dan cecair seperti udara, gas asli, hidrokarbon, penyejuk; penyediaan dan penulenan argon; pengeringan statik komponen elektronik dan bahan mudah rosak; agen penyahhidratan dalam cat, poliester, pewarna dan salutan

5A ayak molekul digunakan terutamanya untuk pengeringan gas asli, penyahsulfuran dan penyingkiran karbon dioksida; pengasingan nitrogen dan oksigen untuk menyediakan oksigen, nitrogen dan hidrogen; petroleum dewaxing untuk memisahkan hidrokarbon biasa daripada hidrokarbon bercabang dan hidrokarbon kitaran. Walau bagaimanapun, luas permukaan khusus yang besar dan penjerapan kutub penapis molekul 5A boleh diperbaharui boleh mencapai penjerapan air yang mendalam dan sisa ammonia. Campuran nitrogen-hidrogen yang terurai memasuki pengering untuk mengeluarkan sisa lembapan dan kekotoran lain. Peranti penulenan menggunakan menara penjerapan berganda, satu menyerap gas penguraian ammonia kering, dan satu lagi menyahserap kelembapan dan sisa ammonia dalam keadaan panas (biasanya 300-350) untuk mencapai tujuan penjanaan semula

13X molekulayak, juga dikenali sebagai penapis molekul jenis natrium X, ialah aluminosilikat logam alkali, yang mempunyai keasas tertentu dan tergolong dalam kelas asas pepejal. 3.64A adalah kurang daripada 10A mana-mana molekul.13x ayak molekul digunakan terutamanya dalam penulenan Gas dalam unit pengasingan udara untuk mengeluarkan air dan karbon dioksida. Pengeringan dan penyahsulfuran gas asli, gas petroleum cecair dan hidrokarbon cecair. Pengeringan dalam gas am.

Bagaimanakah 3A dan 5A dibuat daripada Ayak Molekul 4A?

Ia diperoleh dengan menggantikan ion natrium dalam struktur ayak molekul 4A (bentuk natrium jenis zeolit ​​A) dengan ion Kalium, supaya saiz liang berkesan dikurangkan kepada 3Å. 3A ayak molekul digunakan terutamanya sebagai bahan pengering dalam gas pecah minyak, Olefin, gas penapisan, gas telaga minyak, industri kimia, farmasi, kaca terlindung, pengeringan cecair (alkohol), kaca terlindung, pengeringan gas campuran nitrogen & hidrogen, pengeringan bahan pengering, penyejuk. pengeringan, dsb. Kelembapan dan molekul di bawah 3Å boleh diserap oleh penapis molekul 3A.

Daripada bentuk ini, ayak bersaiz liang 3Å dan 5Å diperoleh, masing-masing menukar ion natrium dengan ion Kalium dan Kalsium. 4A ayak molekul boleh menyerap lembap, NH₃, H₂S, JADI₂, karbon dioksida, C₂H₅OH, C₂H₆, C₂H₄ dan molekul lain di bawah 4A. 4A ayak molekul adalah terutamanya untuk pengeringan gas asli, kebanyakan jenis gas dan cecair, penyejuk, ubat, peralatan digital dan bahan meruap, ia juga mampu penulenan argon dan pengasingan metana, etana dan propana. Aplikasi lain termasuk pengeringan udara dan hidrokarbon yang mendalam, sebagai ehidrator dalam cat, poliester, pewarna dan salutan.

Ia diperoleh dengan menggantikan ion natrium dalam struktur ayak molekul 4A dengan ion Kalsium, supaya saiz liang berkesan boleh ditingkatkan kepada 5Å. 5A ayak molekul boleh menyerap mana-mana molekul yang lebih kecil daripada liangnya. Selain ciri-ciri 3A dan 4A, 5A juga boleh menyerap C₃-C₄ n-alkana, etil klorida, etil bromida, butanol, dsb. Dan ia boleh digunakan dalam pengasingan hidrokarbon n-isomer, penjerapan ayunan tekanan, dan penjerapan bersama air dan karbon dioksida. Aplikasi utama penapis molekul 5A ialah pengeringan gas asli, sulfur dan penjerapan CO2, pengasingan nitrogen&oksigen, oksigen, nitrogen dan pengeluaran hidrogen. Selain itu, dewaxing petroleum, pengasingan hidrokarbon biasa daripada hidrokarbon bercabang dan kitaran juga merupakan dua keistimewaan 5A. Bagi penjanaan semula 5A, luas permukaan khusus yang besar dan kapasiti penjerap boleh menyumbang kepada penjerapan dalam kepada air dan ammonia. Hidrokarbon terurai kemudian memasuki pengering untuk mengeluarkan baki lembapan dan kekotoran lain. Peralatan penulenan terdiri daripada dua menara penjerapan. Satu untuk gas penguraian ammonia kering dan satu lagi untuk kelembapan dan baki ammonia dalam keadaan penjanaan semula (biasanya 300-350 ℃).

Ayak molekul 13X juga dinamakan sebagai penapis molekul jenis X. Ia adalah bentuk natrium zeolit ​​X, yang liangnya lebih besar daripada zeolit ​​jenis A (ayak molekul 4A). Ia adalah aluminosilikat logam alkali, yang mempunyai kealkalian tertentu dan tergolong dalam kelas alkali pepejal. Saiz liangnya ialah 10Å dan boleh menyerap saiz molekul antara 3.64Å dan 10Å. Aplikasi utama 13X ialah penulenan gas dengan menyerap lembapan dan karbon dioksida dalam unit pengasingan udara, pengeringan dan penyahsulfuran untuk gas asli, LNG dan hidrokarbon cecair, pengeringan dalam gas biasa. Ia juga boleh digunakan sebagai pembawa pemangkin, penjerapan bersama air dan karbon dioksida, penjerapan bersama air dan H₂S gas.

Jenis penapis molekul lain yang kurang biasa ialah Molecular Sieve 10X, yang mempunyai saiz liang 8A dan digunakan untuk pengeringan dan penyahsulfuran gas dan cecair serta pengasingan hidrokarbon aromatik. Kita juga boleh menemui penapis molekul yang lebih khusus yang direka pada zeolit ​​lain. Ayak molekul boleh didapati dalam pelbagai bentuk, dan saiz zarahnya, sebagai bentuk sfera dan pelet yang paling biasa. Sfera mempunyai beberapa kelebihan seperti ketumpatan bebannya lebih tinggi daripada pelet, jadi dalam jumlah yang sama kami memuatkan lebih banyak produk, memanjangkan kitaran hayat penjerap. Selain itu, kerana ia tidak mempunyai tepi yang tajam, ia lebih tahan terhadap pergeseran, yang mengakibatkan pembentukan kurang halus, mengelakkan peningkatan penurunan tekanan di atas katil.