Qualquer pessoa que tenha, sem dúvida, trabalhado num laboratório e a quem tenha sido ensinada a importância do solvente seco, mas o recipiente com a mística peneira molecular na base fica completamente cheio e ninguém se lembra de alguma vez o ter regenerado, correto? Talvez seja altura de reabastecer essas pastilhas!

As peneiras são uma inovação maravilhosa. Peneiras moleculares 3A secam eficazmente cada solvente popular, excluindo a acetona, tão bem ou mais do que um solvente ainda a 10-20% p/v. Um contentor de peneiras/solvente tem também muito menos probabilidades de se incendiar e é muito menos dispendioso de manter em bom estado de funcionamento.

Todo o processo de ativação de uma peneira molecular pode parecer bastante confuso. É por isso que o vamos guiar neste artigo. Vamos a isso! 

O que é um crivo molecular?

Um crivo molecular é um material penetrável com poros de tamanho constante. O diâmetro destes orifícios é equivalente ao de partículas muito pequenas. Consequentemente, as moléculas grandes não conseguem mover-se através destes orifícios e são adsorvidas, enquanto que as partículas mais pequenas podem fazê-lo.

Quando uma mistura de partículas se desloca através de um leito de porosidade e de substâncias semi-sólidas (o crivo), as partículas com maior massa tendem a partir primeiro, seguidas pelas de menor peso molecular. Como corolário, estes crivos moleculares podem ajudar na cromatografia. Variedades particulares de peneiras moleculares podem ser utilizadas para fabricar secadores.

Pode ser utilizado para secar fluxos de gás no sector petrolífero, de acordo com a utilização do material de peneira molecular. Outros solventes, bem como poderosos dessecantes, podem ser secos com este produto químico. As aplicações catalíticas podem catalisar a isomerização, a alquilação e a epoxidação. Mergulhadores e bombeiros com aparelhos de respiração também podem utilizar peneiras moleculares para filtrar o ar.

Porque é que é necessário ativar uma peneira molecular?

Antes de serem utilizadas, as peneiras moleculares devem ser activadas (secas). Coloque um pequeno número de peneiras moleculares na palma da sua mão e adicione uma gota de água para ver se estão secas. Estão secas se emitirem uma quantidade significativa de calor. O principal objetivo da ativação é aumentar a sua funcionalidade e para manter o produto seco e estável.

O que é necessário para ativar o crivo molecular?

Para pequenas quantidades

Para ativar um crivo molecular em pequenas quantidades, utilizar um adaptador de controlo do fluxo, aquecer os crivos moleculares a 120 °C num banho de óleo sob alto vácuo durante a noite (não é necessário agitar). Voltar a encher com árgon e utilizar conforme necessário. Inspecionar regularmente os crivos quanto à produção de calor e secar conforme necessário.

Para a indústria/grande montante

Para ativar uma peneira molecular para fins industriais, é necessário aquecê-la sob alto vácuo e a uma temperatura entre 175 °C e 315 °C.

O processo de ativação da peneira molecular

Num sistema de ciclo convencional, a regeneração implica o aquecimento e a purga com um gás de transporte para remover o adsorvato da folha de peneira molecular. Para evaporar o fluido e compensar o calor da imersão do exterior da peneira molecular, deve ser fornecido calor adequado para elevar a temperatura do adsorvato, do adsorvente e do recipiente. 

Quando se trata de regeneração, a temperatura do leito é crucial. Para o tipo 3A, as temperaturas do leito na faixa de 175-260° são normalmente usadas. Quando as olefinas são predominantes no gás, essa faixa mais baixa limita a polimerização nos substratos da peneira molecular. A maioria dos compostos olefínicos será eliminada a baixas temperaturas, pelo que se aconselha um aquecimento moderado; são necessárias temperaturas na gama de 200-315 °C para os crivos 4A, 5A e 13X.

Após a regeneração, o crivo molecular deve ser arrefecido até 15° da temperatura do fluxo a ser tratado. A temperatura mais forma direta de realizar Isto consiste em utilizar o mesmo fluxo de gás que é utilizado para o aquecimento, mas sem entrada de calor. Durante o ciclo de aquecimento, o fluxo de gás deve ser uma sequência de eventos que conduzem à adsorção e, ao longo do ciclo de arrefecimento, deve ser simultâneo (de acordo com o fluxo do procedimento). Na ausência de gás de purga, pequenas quantidades de peneiras moleculares podem ser secas num forno caracterizado por um arrefecimento lento num ambiente fechado, como um exsicador.

O procedimento de ativação

• Uma etapa de despressurização é frequentemente incluída no ciclo de regeneração. Se a regeneração for efectuada a uma pressão inferior à da fase de adsorção, é necessária uma despressurização. Uma vez que o gás de regeneração não é o gás do produto, ou talvez outro gás acessível a uma pressão mais baixa, como N2, H2, CH4 e gás combustível, isto pode acontecer por uma variedade de razões. A pressão mais baixa também pode ser usada para reduzir a quantidade de energia necessária para a regeneração.
• A drenagem é a segunda etapa da ativação molecular. Antes de introduzir um gás de aquecimento, todo o líquido deve ser drenado do adsorvente durante a fase de drenagem. O fluxo por gravidade é normalmente utilizado para drenar o líquido. Com exceção de uma pequena parte que fica retida na peneira molecular e no exterior do recipiente do adsorvente, praticamente todo o líquido é drenado no final da etapa de drenagem. Este líquido é eliminado durante a fase de purga, que envolve a introdução de gás de regeneração frio durante 1-2 horas para remover qualquer líquido remanescente.
• O processo de aquecimento começa com a infusão de gás de regeneração quente no recipiente. Para evitar a pressão térmica, a temperatura é gradualmente alargada até à temperatura de aquecimento.
• A energia de aquecimento necessária para a regeneração é fornecida por um gás quente com um caudal, temperatura e duração de fluxo especificados.
• A carga de contaminantes na peneira molecular diminui à medida que a temperatura aumenta. A passagem de um fluxo de gás quente tem dois impactos: primeiro, o contaminante é dessorvido à medida que a temperatura aumenta e, segundo, a poluição dessorvida é transportada para fora da folha. Para dessorver o contaminante, uma determinada quantidade de calor a uma temperatura baixa deve ser introduzida no adsorvente.
• Além disso, se o caudal (ou o período) do gás de ativação for demasiado baixo, desenvolver-se-á um depósito nas camadas superiores das peneiras moleculares devido à falta de energia de reabsorção. Devido à direção favorecida do fluxo, o gás não se move através de toda a folha em fluxo ou direção laminar, mas sim através de apenas uma parte da mesma. Isto pode resultar numa acumulação localizada no leito.
• A peneira molecular é activada no final da fase de aquecimento. Os contaminantes, no entanto, não são totalmente removidos. A condições de equilíbrio no final do aquecimento e o padrão térmico observado pelo crivo molecular deixam invariavelmente um conteúdo remanescente de contaminante no crivo molecular.
• Por exemplo, no final de um processo de produção, uma nova peneira é activada a 500°C-600°C e tem um teor de água remanescente realmente baixo (menos de 0,5 por cento). O valor deste teor de impurezas remanescentes é determinado pelo grau de regeneração (temperatura, duração, caudal e outros factores do processo), bem como pela idade do crivo molecular. Como resultado, o próximo ciclo de adsorção terá um tempo de adsorção mais curto.

Coisas com que nos devemos preocupar

Embora a ativação da peneira molecular seja um processo simples, é necessário ter cuidado ao manusear os gases e o calor. A última coisa que se quer fazer é causar um desastre. 

Conclusão

O crivo molecular é o melhor dessecante do mercado. Para a melhor qualidade, Jalon é a melhor escolha para si. Entre em contacto connosco e teremos todo o prazer em colocar à sua disposição a nossa experiência.