Moleküler elek 3a 4a 5a 13x arasındaki fark nedir

Moleküler elek nedir?

Moleküler Elekler, atomların belirli bir düzende düzenlendiği sentetik kristal zeolitlerdir. Dahili olarak, yapı, tek tip boyutta daha küçük gözeneklerle birbirine bağlanan birçok boşluğa sahiptir. Bu gözenekler sadece aynı ve daha küçük boyuttaki molekülleri kabul edip boşluklara geçebilir, bu nedenle moleküler elek adı verilir.

Su buharı adsorpsiyon özellikleri silika jelinkinden çok farklıdır. Moleküler elekler çevreleyen havanın bağıl nemi önemli ölçüde artmadan önce, ağırlığın yaklaşık %20'sine kadar suyu emebilir. Daha fazla artış, bağıl nemde büyük bir artışa neden olur.

Bu özellikler, moleküler eleklerin çok düşük çiylenme noktasını (yüzerlenen suyun ağırlıkça %50'u için -10°C) korumasını sağlar. Malzeme ayrıca su buharını hızla emme yeteneğine sahiptir ve 90°C'ye kadar yüksek sıcaklıklarda yüksek adsorpsiyon verimini koruyabilir.

Moleküler elek, yüksek sıcaklığa dayanabilen ve iyi termal stabiliteye sahip, rejenerasyon için kolaylık sağlayan ve birçok kez yeniden kullanılabilen bir alüminosilikat inorganik bileşiktir. İskelet, mikroorganizmalar veya benzerleri tarafından ayrıştırılmaz. Moleküler eleğin iskelet kısmının ana bileşenleri silikon-oksijen tetrahedron ve alüminyum-oksijen tetrahedrondur. Alüminyumun değeri 3 olduğundan, alüminyum-oksijen tetrahedron AlO4 içindeki bir oksijen atomunun değeri dengeli değildir, böylece tüm alüminyum-oksijen tetrahedron bantlı olur. Negatif bir yükü var. Elektriksel nötrlüğü korumak için, negatif yükünü dengelemek için alüminyum oksit tetrahedronunun çevresinde pozitif yüklü metal iyonları olmalıdır. Pozitif yüklü metal iyonları ile negatif yüklü moleküler elek çerçevesi arasında, moleküler eleğin adsorpsiyon performansı üzerinde büyük bir etkisi olan güçlü bir elektrik alanı üretilir. Moleküler eleklerin polar maddeler için adsorpsiyon kapasitesi, polar olmayan maddelerden çok daha güçlüdür. Aynı zamanda, güçlü bir elektrik alanının etkisi nedeniyle, çift bağ veya büyük π bağları içeren maddeler için, indüklenmiş polarizasyon yoluyla önemli bir adsorpsiyon kapasitesine de sahiptirler. Genel olarak, katyon ne kadar fazla yük taşırsa, iyon yarıçapı ne kadar küçükse, üretilen elektrik alanı o kadar güçlü, çift bağlar üzerindeki indüksiyon etkisi o kadar büyük ve bu tür maddeler için adsorpsiyon kapasitesi o kadar büyük olur.

Moleküler elekler kimya endüstrisinde katı adsorbanlar olarak kullanılır ve adsorbe edilen maddeler desorbe edilebilir ve kullanımdan sonra moleküler elekler yeniden oluşturulabilir. Gazların ve sıvıların kurutulması, saflaştırılması, ayrılması ve geri kazanılması için de kullanılır. 1960'lardan bu yana petrol rafinaj endüstrisinde kraking katalizörü olarak kullanılmaktadır ve şimdi farklı katalitik işlemlere uygun çeşitli moleküler elek katalizörleri geliştirilmiştir. İki tür moleküler elek vardır: doğal zeolit ​​ve sentetik zeolit.① Çoğu doğal zeolit, volkanik tüf ve tüflü tortul kayaçların deniz veya göl ortamlarında reaksiyona girmesiyle oluşur. Şu anda 1000'den fazla zeolit ​​cevheri çeşidi vardır, bunlardan 35'i daha önemlidir, yaygın olanları klinoptilolit, mordenit, erionit ve şabazittir. Ağırlıklı olarak Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, Fransa ve diğer ülkelerde dağıtılan Çin ayrıca çok sayıda mordenit ve klinoptilolit yatakları buldu, Japonya en fazla doğal zeolit ​​madenciliğine sahip ülkedir.②Doğal zeolit ​​kaynaklarla sınırlı olduğundan, çok sayıda 1950'lerden beri sentetik zeolitler kullanılmaktadır.

Yaygın zeolit ​​moleküler elek türü nedir

Moleküler Elekler, 3A, 4A, 5A ve 13X olmak üzere dört ana jenerik formda mevcuttur. Her formun kendine özgü özellikleri ve uygulamaları vardır ve hepsi suyun adsorpsiyonu için polar bir tercihi korur.

Farklı gözenek boyutlarına göre moleküler elek 3A, 4A, 5A ve 13X olarak tanımlanır. Kimya, elektronik, petrokimya, doğal gaz endüstrileri vb.

3A, 4A, 5A, 13X'in kimyasal formülü

3A：2/3K₂O1₃·Na₂₂O·Al₂O₃·2SiO₂.·4.5H₂O

4A: Na₂O·Al₂O₃·2SiO₂·4.5H₂O

5A：3/4CaO1/4Na₂OAl₂O₃·2SiO₂·4.5H₂O

13X: Yok₂O·Al₂O₃·2.45SiO₂· 6.0H₂0

Moleküler elek çalışması, gözenek boyutu ile bağlantılıdır. Gözenek boyutları 0.3nm/ 0.4nm/0.5nm'dir. Bu gözenekler, molekülü kendilerinden daha küçük adsorbe edebilir ve büyüdükçe daha büyük adsorpsiyon kapasitesi anlamına gelir. Ve farklı gözenek boyutları, ne tür bir molekülü adsorbe edebileceğine karar verir. Kısacası, sadece 0.3 nm'nin altındaki molekül boyutu 3A MS tarafından adsorbe edilebilir. 4A ve 5A da bu prensibi takip eder. Tek moleküler elek, kurutucu olarak kullanıldığında ağırlığının %22'sine kadar nemi emebilir.

Farklı moleküler elek nedir 3a 4a 5a 13x

3A moleküler elek mesas olarak suyu emer ve esas olarak petrol kırılmış gazı, olefin, rafineri gazı ve petrol sahası gazının yanı sıra kimyasal, farmasötik, yalıtım camı ve diğer endüstrilerde kurutucu kurutmak için kullanılır. Esas olarak sıvıların (etanol gibi) kurutulması, yalıtım camının havada kurutulması, nitrojen ve hidrojen karışımlı gaz kurutma, soğutucu kurutma vb. için kullanılır.

4A moleküler elekler esas olarak doğal gaz ve çeşitli kimyasal gazlar ve sıvılar, soğutucular, ilaçlar, elektronik veriler ve uçucu maddelerin kurutulması, argon arındırılması ve metan, etan ve propanın ayrılması için kullanılır. Esas olarak hava, doğal gaz, hidrokarbonlar, soğutucu akışkanlar gibi gazların ve sıvıların derin kurutulması için kullanılır; argonun hazırlanması ve saflaştırılması; elektronik bileşenlerin ve bozulabilir malzemelerin statik kuruması; boyalarda, polyesterlerde, boyalarda ve kaplamalarda su giderici ajan

5A moleküler elek esas olarak doğal gaz kurutma, kükürt giderme ve karbondioksit giderme için kullanılır; oksijen, nitrojen ve hidrojen hazırlamak için nitrojen ve oksijenin ayrılması; normal hidrokarbonları dallı hidrokarbonlardan ve siklik hidrokarbonlardan ayırmak için petrol mumu alma. Bununla birlikte, yenilenebilir 5A moleküler eleklerin geniş spesifik yüzey alanı ve polar adsorpsiyonu, suyun ve artık amonyağın derin adsorpsiyonunu sağlayabilir. Ayrışmış nitrojen-hidrojen karışımı, artık nemi ve diğer yabancı maddeleri uzaklaştırmak için bir kurutucuya girer. Arıtma cihazı çift adsorpsiyon kulelerini benimser, biri kuru amonyak bozunma gazını emer ve diğeri rejenerasyon amacına ulaşmak için nemi ve artık amonyağı ısıtılmış halde (genellikle 300-350) desorbe eder.

13X molekülar elekSodyum X tipi moleküler elek olarak da bilinen, belirli bir bazikliğe sahip olan ve bir katı baz sınıfına ait olan bir alkali metal alüminosilikattır. 3.64A, herhangi bir molekülden 10A'dan azdır. 13x moleküler elek, esas olarak su ve karbondioksiti uzaklaştırmak için hava ayırma ünitesinde Gaz saflaştırmasında kullanılır. Doğal gaz, sıvılaştırılmış petrol gazı ve sıvı hidrokarbonların kurutulması ve kükürtten arındırılması. Genel gaz derin kurutma.

3A Moleküler Elekten 5A ve 4A nasıl yapılır?

4A'nın moleküler elek yapısındaki sodyum iyonlarının (zeolit ​​tip A'nın sodyum formu) Potasyum iyonları ile değiştirilmesiyle elde edilir, böylece etkin gözenek boyutu 3Å'ye düşürülür. 3A moleküler elek esas olarak petrol kırma gazı, Olefinler, rafineri gazı, petrol kuyusu gazı, kimya endüstrisi, eczane, yalıtımlı cam, sıvı kurutma (alkol), yalıtımlı cam, azot ve hidrojen karışık gaz kurutma, kurutucu kurutma, soğutucularda kurutucu olarak kullanılır. kurutma, vb. 3A altındaki nem ve moleküller 3A moleküler elek tarafından adsorbe edilebilir.

Bu formdan, sodyum iyonlarını sırasıyla Potasyum ve Kalsiyum iyonları ile değiştiren 3Â ve 5Â gözenek büyüklüğünde elekler elde edilir. 4A moleküler elek, nemi emebilir, NH₃, H₂S, SO₂, karbondioksit, C₂H₅OH, Ç₂H₆, Cı₂H₄ ve 4A altındaki diğer moleküller. 4A moleküler elek esas olarak doğal gazın, çoğu gaz ve sıvının, soğutucu akışkanların, ilaçların, dijital ekipmanların ve uçucu maddelerin kurutulması içindir, ayrıca metan, etan ve propanın argon saflaştırma ve ayırma yeteneğine sahiptir. Diğer uygulamalar, boyalarda, polyesterlerde, boyalarda ve kaplamalarda ehidratörler olan havanın ve hidrokarbonların derin kurutulmasını içerir.

4A'nın moleküler elek yapısındaki sodyum iyonlarının Kalsiyum iyonları ile değiştirilmesiyle elde edilir, böylece etkili gözenek boyutu 5Å'ye yükseltilebilir. 5A moleküler elek, gözenekinden daha küçük herhangi bir molekülü adsorbe edebilir. 3A ve 4A'nın özelliklerinin yanı sıra 5A, C'yi de adsorbe edebilir.₃-C₄ n-alkan, etil klorür, etil bromür, bütanol, vb. Ve n-izomerik hidrokarbonların ayrılmasında, basınç salınımlı adsorpsiyonda ve su ve karbondioksitin birlikte adsorpsiyonunda kullanılabilir. 5A moleküler elek ana uygulamaları, doğal gaz kurutma, kükürt ve CO2 adsorpsiyonu, nitrojen ve oksijenin ayrılması, oksijen, nitrojen ve hidrojen üretimidir. Ayrıca, petrol mumu alma, normal hidrokarbonların dallı ve siklik hidrokarbonlardan ayrılması da 5A'nın iki özelliğidir. 5A'nın rejenerasyonuna gelince, geniş spesifik yüzey alanı ve adsorban kapasitesi, su ve amonyağa derin adsorpsiyona katkıda bulunabilir. Ayrışmış hidrokarbonlar daha sonra kalan nemi ve diğer safsızlıkları gidermek için kurutucuya girer. Arıtma ekipmanı iki adsorpsiyon kulesinden oluşur. Biri kuru amonyak bozunma gazı için, diğeri ise rejenerasyon koşulları altında (normalde 300-350°C) nem ve kalan amonyak için.

13X moleküler elek, tip X moleküler elek olarak da adlandırılır. Gözenekleri zeolit ​​tip A'dan (4A moleküler elek) daha büyük olan zeolit ​​X'in sodyum formudur. Belirli bir alkaliliğe sahip olan ve bir katı alkali sınıfına ait olan bir alkali metal alüminosilikattır. Gözenek boyutu 10Â'dır ve 3.64Â ile 10Â arasındaki molekül boyutunu adsorbe edebilir. 13X'in ana uygulamaları, hava ayırma ünitesinde nem ve karbondioksiti adsorbe ederek gaz arıtma, doğal gaz, LNG ve sıvı hidrokarbon için kurutma ve kükürt giderme, normal gazın derin kurutulmasıdır. Ayrıca katalizör taşıyıcı, su ve karbondioksitin birlikte adsorpsiyonu, su ve H'nin birlikte adsorpsiyonu olarak da kullanılabilir.₂Gaz.

Daha az yaygın olan diğer moleküler elek türleri, 10A gözenek boyutuna sahip olan ve gazların ve sıvıların kurutulması ve kükürtten arındırılması ve aromatik hidrokarbonların ayrılması için kullanılan Moleküler Elek 8X'dir. Diğer zeolitlerde tasarlanmış daha spesifik moleküler elekler de bulabiliriz. Moleküler elekler, çeşitli şekillerde ve partikül boyutlarında mevcuttur, en yaygın biçimler küreler ve topaklardır. Kürelerin yük yoğunluklarının peletlerden daha yüksek olması gibi çeşitli avantajları vardır, bu nedenle aynı hacimde daha fazla ürün yükleyerek adsorbanın yaşam döngüsünü uzatırız. Ayrıca keskin kenarları olmadığı için aşınmaya karşı daha dirençlidirler, bu da daha az ince oluşumla sonuçlanır ve yatakta artan basınç düşüşünü önler.