Все, кто работал в лаборатории, несомненно, знают, как важен сухой растворитель, но контейнер с мистическим молекулярным ситом в основании остается полностью заполненным, и никто не может припомнить, чтобы его когда-нибудь регенерировали, верно? Возможно, пришло время пополнить запасы этих гранул!

Сито - это замечательная инновация. Молекулярные сита 3A эффективно высушивают каждый популярный растворитель, за исключением ацетона, так же или более эффективно, чем растворитель, остающийся при 10-20% w/v. Контейнер с ситами/растворителем также значительно меньше подвержен риску возгорания, а его содержание в рабочем состоянии обходится гораздо дешевле.

Весь процесс активации молекулярного сита может показаться довольно запутанным. Именно поэтому мы собираемся провести вас через него в этой статье. Приступаем! 

Что такое молекулярное сито?

Молекулярное сито - это проницаемый материал с порами постоянного размера. Диаметр этих отверстий эквивалентен диаметру очень маленьких частиц. Как следствие, большие молекулы не могут пройти через эти отверстия и адсорбируются, в то время как более мелкие частицы могут.

При перемещении смеси частиц через пористый слой полутвердых веществ (сито) частицы с наибольшей массой уходят первыми, за ними следуют частицы с меньшей молекулярной массой. Как следствие, эти молекулярные сита могут помочь в хроматографии. Особые разновидности молекулярных сит могут использоваться для изготовления сушилок.

Его можно использовать для осушения газовых потоков в нефтяном секторе, в зависимости от использования материала молекулярного сита. С помощью этого химиката можно осушать другие растворители, а также мощные осушители. Каталитическое применение позволяет катализировать изомеризацию, алкилирование и эпоксидирование. Аквалангисты и пожарные в дыхательных аппаратах также могут использовать молекулярные сита для фильтрации воздуха.

Зачем нужно активировать молекулярное сито?

Перед использованием молекулярные сита должны быть активированы (высушены). Положите небольшое количество молекулярных сит на ладонь и добавьте каплю воды, чтобы проверить, сухие ли они. Они сухие, если выделяют значительное количество тепла. Основная цель активации заключается в том, чтобы повысить их функциональность и сохранить продукт сухим и стабильным.

Что нужно для активации молекулярного сита?

За небольшую сумму

Для активации молекулярных сит в меньших количествах используйте адаптер для контроля потока, нагрейте молекулярные сита до 120 °C на масляной бане под высоким вакуумом в течение ночи (перемешивание не требуется). Заполните аргоном и используйте по мере необходимости. Регулярно проверяйте сита на выделение тепла и сушите по мере необходимости.

Для промышленности/больших сумм

Чтобы активировать молекулярное сито в промышленных целях, необходимо нагреть его в высоком вакууме при температуре от 175 °C до 315 °C.

Процесс активации молекулярных сит

В системе с обычным циклом регенерация включает в себя нагрев и продувку газом-носителем для удаления адсорбата с листа молекулярного сита. Чтобы испарить жидкость и компенсировать теплоту смачивания внешней поверхности молекулярного сита, необходимо обеспечить достаточное количество тепла для повышения температуры адсорбата, адсорбента и емкости. 

Когда речь идет о регенерации, температура слоя имеет решающее значение. Для типа 3A обычно используются температуры слоя в диапазоне 175-260°. Когда в газе преобладают олефины, этот более низкий диапазон ограничивает полимеризацию на подложках молекулярного сита. Большинство олефиновых соединений будет удаляться при низких температурах, поэтому рекомендуется умеренный нагрев; для сит 4A, 5A и 13X требуются температуры в диапазоне 200-315 °C.

После регенерации молекулярное сито должно быть охлаждено до температуры в пределах 15° от температуры обрабатываемого потока. Наиболее прямой путь к достижению Это означает использование того же потока газа, что и для нагрева, но без подвода тепла. Во время цикла нагрева поток газа должен представлять собой последовательность событий, приводящих к адсорбции, а во время цикла охлаждения он должен быть одновременным (в соответствии с технологическим потоком). При отсутствии продувочного газа крошечные количества молекулярных сит можно высушить в печи, характеризующейся медленным охлаждением в закрытой среде, например, в десикаторе.

Процедура активации

• В цикл регенерации часто включается этап разгерметизации. Если регенерация проводится при давлении ниже, чем на стадии адсорбции, необходима разгерметизация. Поскольку регенерационный газ не является продуктовым газом или, возможно, другим газом, доступным при более низком давлении, таким как N2, H2, CH4 или топливный газ, это может произойти по целому ряду причин. Пониженное давление также может быть использовано для уменьшения количества энергии, необходимой для регенерации.
• Слив - это второй этап молекулярной активации. Перед введением нагревательного газа вся жидкость должна быть удалена из адсорбера на стадии слива. Для слива жидкости обычно используется гравитационный поток. За исключением небольшой части, попавшей в молекулярное сито и на внешнюю поверхность контейнера адсорбера, практически вся жидкость сливается в конце этапа слива. Эта жидкость удаляется на стадии продувки, которая включает в себя подачу холодного регенерационного газа в течение 1-2 часов для удаления остатков жидкости.
• Процесс нагрева начинается с подачи в сосуд горячего регенерационного газа. Для предотвращения теплового давления температура постепенно расширяется до температуры нагрева.
• Тепловая энергия, необходимая для регенерации, подается горячим газом с заданным расходом, температурой и продолжительностью потока.
• При повышении температуры нагрузка загрязнителя на молекулярное сито уменьшается. Прохождение потока горячего газа оказывает два воздействия: во-первых, загрязняющее вещество десорбируется при повышении температуры, а во-вторых, десорбированное загрязнение выносится за пределы листа. Для десорбции загрязнителя в адсорбер необходимо ввести определенное количество тепла при низкой температуре.
• Кроме того, если скорость (или период) потока активирующего газа слишком мала, на верхних слоях молекулярных сит образуется осадок из-за недостатка энергии резорбции. Из-за преимущественного направления потока газ проходит не через весь лист в ламинарном потоке или направлении, а только через его часть. Это может привести к локальному скоплению газа в слое.
• Молекулярное сито активируется в конце стадии нагрева. Загрязнения, однако, удаляются не полностью. Сайт условия равновесия в конце нагревания и тепловая картина, наблюдаемая молекулярным ситом, неизменно оставляют остаточное содержание загрязняющих веществ в молекулярном сите.
• Например, в конце производственного процесса новое сито активируется при температуре 500-600°C и имеет действительно низкое содержание остаточной воды (менее 0,5 %). Величина остаточного содержания примесей определяется степенью регенерации (температурой, продолжительностью, скоростью потока и другими факторами процесса), а также возрастом молекулярного сита. В результате следующий цикл адсорбции будет иметь меньшее время адсорбции.

То, что должно насторожить

Хотя активация молекулярного сита - простой процесс, вам следует быть осторожными при обращении с газами и теплом. Последнее, что вы хотите сделать, - это вызвать катастрофу. 

Заключение

Молекулярное сито - лучший осушитель на рынке. Для высочайшего качества, Джалон это лучший выбор для вас. Обращайтесь к нам Мы будем рады предоставить вам наши знания и опыт.