Qual é a diferença peneira molecular 3a 4a 5a 13x

O que é peneira molecular?

Peneiras Moleculares são zeólitas cristalinas sintéticas nas quais os átomos estão dispostos em um padrão definido. Internamente, a estrutura possui muitas cavidades interligadas por poros menores de tamanho uniforme. Esses poros só são capazes de aceitar e passar para as cavidades moléculas de mesmo tamanho ou de menor tamanho, daí o nome peneira molecular.

As características de adsorção do vapor de água são muito diferentes das do gel de sílica. Peneiras moleculares pode adsorver até aproximadamente 20% em peso de água antes que a umidade relativa do ar ao redor aumente significativamente. Qualquer aumento adicional causa um grande aumento na umidade relativa.

Essas características permitem que as peneiras moleculares mantenham um ponto de orvalho muito baixo (-50°C para 10% em peso de água adsorvida). O material também tem a capacidade de adsorver rapidamente o vapor de água e é capaz de manter alta eficiência de adsorção em altas temperaturas de até 90°C

A peneira molecular é um composto inorgânico de aluminossilicato, que suporta altas temperaturas e possui boa estabilidade térmica, o que proporciona praticidade para regeneração e pode ser reutilizado muitas vezes. O esqueleto não é decomposto por microorganismos ou similares. Os principais componentes da parte do esqueleto da peneira molecular são o tetraedro de silício-oxigênio e o tetraedro de alumínio-oxigênio. Como a valência do alumínio é 3, a valência de um átomo de oxigênio no tetraedro alumínio-oxigênio AlO4 não é balanceada, de modo que todo o tetraedro alumínio-oxigênio é bandado. Tem uma carga negativa. Para manter a neutralidade elétrica, deve haver íons metálicos carregados positivamente nas proximidades do tetraedro de óxido de alumínio para compensar sua carga negativa. Um forte campo elétrico é gerado entre os íons metálicos carregados positivamente e a estrutura da peneira molecular carregada negativamente, o que tem um enorme impacto no desempenho de adsorção da peneira molecular. A capacidade de adsorção das peneiras moleculares para substâncias polares é muito mais forte do que a de substâncias não polares. Ao mesmo tempo, devido ao efeito de um forte campo elétrico, para substâncias contendo duplas ligações ou grandes ligações π, elas também possuem considerável capacidade de adsorção por polarização induzida. Geralmente, quanto mais carga o cátion carrega, menor o raio iônico, mais forte o campo elétrico gerado, maior o efeito de indução nas ligações duplas e maior a capacidade de adsorção dessas substâncias.

As peneiras moleculares são usadas como adsorventes sólidos na indústria química, e as substâncias adsorvidas podem ser dessorvidas e as peneiras moleculares podem ser regeneradas após o uso. Também utilizado para secagem, purificação, separação e recuperação de gases e líquidos. Desde a década de 1960, tem sido usado como catalisador de craqueamento na indústria de refino de petróleo, e agora uma variedade de catalisadores de peneira molecular adequados para diferentes processos catalíticos foram desenvolvidos. Existem dois tipos de peneiras moleculares: zeólita natural e zeólita sintética.① A maioria das zeólitas naturais são formadas pela reação de tufos vulcânicos e rochas sedimentares tufáceas em ambientes marinhos ou lacustres. Atualmente, existem mais de 1000 tipos de minérios zeólitos, entre os quais 35 são mais importantes, os mais comuns são clinoptilolita, mordenita, erionita e chabazita. Distribuído principalmente nos Estados Unidos, Japão, França e outros países, a China também encontrou um grande número de depósitos de mordenita e clinoptilolita, o Japão é o país com a maior quantidade de mineração de zeólita natural.②Como a zeólita natural é limitada por recursos, um grande número de zeólitos sintéticos têm sido usados ​​desde a década de 1950.

Qual é o tipo comum de peneira molecular zeólita

As peneiras moleculares estão disponíveis em quatro formas genéricas primárias, 3A, 4A, 5A e 13X. Cada forma tem suas próprias propriedades e aplicações específicas, e todas mantêm uma preferência polar para adsorção de água.

De acordo com diferentes tamanhos de poros, a peneira molecular é definida como 3A, 4A, 5A e 13X. São aplicados em indústrias químicas, eletrônicas, petroquímicas, de gás natural, etc.

A 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:Na₂O·Al₂O₃·2.45SiO₂· 6.0H₂0

A operação da peneira molecular está relacionada com o tamanho dos seus poros. Seu tamanho de poro é 0.3 nm/ 0.4 nm/ 0.5 nm. Esses poros podem adsorver a molécula menor que eles e quanto maior ela fica significa maior capacidade de adsorção. E são os diferentes tamanhos de poros que decidem que tipo de molécula ela pode adsorver. Em suma, apenas o tamanho das moléculas abaixo de 0.3 nm pode ser adsorvido por 3A MS. 4A e 5A também seguem este princípio. A peneira molecular única pode adsorver umidade em até 22% de seu peso quando usada como dessecante.

O que há de diferente peneira molecular 3a 4a 5a 13x

Peneira molecular 3A mprincipalmente adsorve água e é usado principalmente para a secagem de gás de craqueamento de petróleo, olefinas, gás de refinaria e gás de campo petrolífero, bem como dessecante em indústrias químicas, farmacêuticas, de vidro isolante e outras. Usado principalmente para secagem de líquidos (como etanol), secagem ao ar de vidro isolante, secagem de gases mistos de nitrogênio e hidrogênio, secagem de refrigerante, etc.

4A peneiras moleculares são usados ​​principalmente para a secagem de gás natural e vários gases e líquidos químicos, refrigerantes, produtos farmacêuticos, dados eletrônicos e substâncias voláteis, purificação de argônio e separação de metano, etano e propano. Usado principalmente para secagem profunda de gases e líquidos como ar, gás natural, hidrocarbonetos, refrigerantes; preparação e purificação de árgon; secagem estática de componentes eletrônicos e materiais perecíveis; agente desidratante em tintas, poliésteres, corantes e revestimentos

Peneira molecular 5A é usado principalmente para secagem de gás natural, dessulfuração e remoção de dióxido de carbono; separação de nitrogênio e oxigênio para preparar oxigênio, nitrogênio e hidrogênio; desparafinação do petróleo para separar hidrocarbonetos normais de hidrocarbonetos ramificados e hidrocarbonetos cíclicos. No entanto, a grande área de superfície específica e a adsorção polar de peneiras moleculares 5A renováveis ​​podem atingir a adsorção profunda de água e amônia residual. A mistura de nitrogênio-hidrogênio decomposta entra em um secador para remover a umidade residual e outras impurezas. O dispositivo de purificação adota torres de adsorção dupla, uma absorve gás de decomposição de amônia seca e a outra dessorve umidade e amônia residual em um estado aquecido (geralmente 300-350) para atingir o objetivo de regeneração

13X moleculaar peneira, também conhecido como peneira molecular de sódio tipo X, é um aluminossilicato de metal alcalino, que possui certa basicidade e pertence a uma classe de bases sólidas. 3.64A é inferior a 10A qualquer peneira molecular molecular.13x é usado principalmente na purificação de gás na unidade de separação de ar para remover água e dióxido de carbono.Secagem e dessulfurização de gás natural, gás liquefeito de petróleo e hidrocarbonetos líquidos. Secagem profunda a gás geral.

Como 3A e 5A são feitos da peneira molecular 4A?

É obtido substituindo os íons sódio na estrutura de peneira molecular de 4A (forma de sódio da zeólita tipo A) por íons de potássio, de modo que o tamanho efetivo dos poros é reduzido para 3Å. A peneira molecular 3A é usada principalmente como dessecante em gás de craqueamento de petróleo, olefinas, gás de refinaria, gás de poço de petróleo, indústria química, farmácia, vidro isolado, secagem líquida (álcool), vidro isolado, secagem de gás misto de nitrogênio e hidrogênio, secagem dessecante, refrigerantes secagem, etc. A umidade e as moléculas abaixo de 3Å podem ser adsorvidas pela peneira molecular 3A.

Desta forma, são obtidas peneiras de poros de 3Å e 5Å, trocando íons sódio por íons potássio e cálcio, respectivamente. 4A peneira molecular pode adsorver mais úmido, NH₃, H₂S, SO₂, dióxido de carbono, C₂H₅Ah, C₂H₆C₂H₄ e outras moléculas sob 4A. 4A peneira molecular é principalmente para secagem de gás natural, a maioria dos tipos de gás e líquido, refrigerantes, medicamentos, equipamentos digitais e matéria volátil, também é capaz de purificação de argônio e separação de metano, etano e propano. Outras aplicações incluem a secagem profunda de ar e hidrocarbonetos, sendo os hidratantes em tintas, poliésteres, corantes e revestimentos.

É obtido substituindo os íons sódio na estrutura de peneira molecular de 4A por íons cálcio, de modo que o tamanho efetivo dos poros pode ser aumentado para 5Å. 5A peneira molecular pode adsorver quaisquer moléculas menores que seu poro. Além das características de 3A e 4A, 5A também pode adsorver C₃-C₄ n-alcano, cloreto de etila, brometo de etila, butanol, etc. E pode ser usado na separação de hidrocarbonetos n-isoméricos, adsorção de oscilação de pressão e coadsorção de água e dióxido de carbono. As principais aplicações da peneira molecular 5A são secagem de gás natural, adsorção de enxofre e CO2, separação de nitrogênio e oxigênio, oxigênio, nitrogênio e produção de hidrogênio. Além disso, a desparafinação do petróleo, a separação de hidrocarbonetos normais de hidrocarbonetos ramificados e cíclicos também são duas especialidades do 5A. Quanto à regeneração de 5A, sua grande área superficial específica e capacidade adsorvente podem contribuir para a adsorção profunda à água e amônia. Hidrocarbonetos decompostos então entram no secador para remover a umidade restante e outras impurezas. O equipamento de purificação consiste em duas torres de adsorção. Um para gás de decomposição de amônia seca e outro para umidade e amônia remanescente sob condições de regeneração (normalmente 300-350℃).

A peneira molecular 13X também é chamada de peneira molecular tipo X. É a forma sódica da zeólita X, cujos poros são maiores que os da zeólita tipo A (peneira molecular de 4A). É um aluminossilicato de metal alcalino, que possui uma certa alcalinidade e pertence a uma classe de álcalis sólidos. Seu tamanho de poro é de 10Å e pode adsorver moléculas de tamanho entre 3.64Å e 10Å. As principais aplicações do 13X são purificação de gás por adsorção de umidade e dióxido de carbono em unidade de separação de ar, secagem e dessulfurização de gás natural, GNL e hidrocarboneto líquido, secagem profunda de gás normal. Também pode ser usado como transportador de catalisador, coadsorção de água e dióxido de carbono, coadsorção de água e H₂gás S.

Outros tipos menos comuns de peneiras moleculares são a Molecular Sieve 10X, que possui tamanho de poro de 8A e é utilizada para a secagem e dessulfuração de gases e líquidos e separação de hidrocarbonetos aromáticos. Também podemos encontrar peneiras moleculares mais específicas projetadas em outras zeólitas. As peneiras moleculares estão disponíveis em vários formatos, e tamanho de suas partículas, sendo as formas mais comuns esferas e pellets. As esferas têm várias vantagens, como a densidade de carga superior à dos pellets, pelo que no mesmo volume carregamos mais produto, prolongando o ciclo de vida do adsorvente. Além disso, por não possuírem arestas vivas, são mais resistentes ao atrito, o que resulta em menor formação de finos, evitando maior queda de pressão no leito.