Ảnh hưởng của kích thước hạt khác nhau của sàng phân tử đến ứng dụng

Ảnh hưởng của kích thước hạt khác nhau của sàng phân tử đến ứng dụng.

Sàng phân tử là một loại aluminosilicate ngậm nước có chức năng sàng các phân tử. Nó có nhiều lỗ chân lông với kích thước lỗ chân lông đồng đều và các lỗ chân lông được sắp xếp gọn gàng trong cấu trúc của nó. Các phân tử khác nhau có thể được tách ra theo các kích thước lỗ khác nhau. Các sàng phân tử có kích thước lỗ khác nhau có thể sàng các phân tử có kích thước và hình dạng khác nhau. Ví dụ, sàng phân tử 3A chỉ có thể hấp thụ các phân tử nhỏ hơn 0.3nm, sàng phân tử 4A chỉ có thể hấp thụ các phân tử nhỏ hơn 0.4nm và sàng phân tử 5A chỉ có thể hấp phụ các phân tử nhỏ hơn 0.5nm. Do đó, khi chọn sàng phân tử, nên chọn loại sàng phân tử thích hợp theo kích thước và hình dạng của chất mục tiêu cần tách, để đạt được hiệu quả sàng lọc tốt nhất.

Kích thước hạt sàng phân tử hình cầu phổ biến là 4 * 8 lưới (φ3-5mm), 8 * 12 lưới (φ1.6-2.5mm), 10 * 18 lưới (đường kính 1-2mm). Kích thước hạt của sàng phân tử đề cập đến đường kính của các hạt sàng phân tử, có ảnh hưởng quan trọng đến ứng dụng của sàng phân tử. Bài viết này giới thiệu ảnh hưởng của các kích thước hạt khác nhau của sàng phân tử đối với ứng dụng từ các khía cạnh sau:

1. Hiệu suất hấp phụ (tốc độ truyền khối): Nói chung, kích thước hạt càng nhỏ thì diện tích bề mặt riêng càng lớn, tốc độ truyền khối càng nhanh và khả năng hấp phụ càng mạnh. Khi được sử dụng làm chất hút ẩm, một gam rây phân tử có thể hấp thụ tới 22% trọng lượng của chính nó trong nước. Do đó, trong các ứng dụng yêu cầu làm khô hoặc loại bỏ tạp chất hiệu quả, nên chọn các sàng phân tử có kích thước hạt tương đối nhỏ để cải thiện hiệu suất hấp phụ của chúng.
2. Giảm áp suất: Kích thước hạt của sàng phân tử cũng sẽ có tác động đáng kể đến sự sụt giảm áp suất xảy ra trong quá trình ứng dụng. Nói chung, kích thước hạt nhỏ hơn có xu hướng dẫn đến giảm áp suất cao hơn so với kích thước hạt lớn hơn. Điều này là do các hạt nhỏ hơn có diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích cao hơn, dẫn đến nhiều điểm tiếp xúc hơn giữa khí hoặc chất lỏng được lọc và vật liệu sàng. Kết quả là, có lực cản lớn hơn đối với dòng khí hoặc chất lỏng chảy qua màn hình, dẫn đến giảm áp suất cao hơn. Ngược lại, các hạt lớn hơn có diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích ít hơn, nghĩa là ít điểm tiếp xúc hơn và ít lực cản hơn đối với dòng khí hoặc chất lỏng, dẫn đến giảm áp suất thấp hơn.
3. Sức mạnh nghiền: Kích thước hạt của sàng phân tử có ảnh hưởng đáng kể đến cường độ nghiền của nó, hoặc lượng áp suất hoặc lực có thể tác dụng lên nó trước khi nó bị vỡ hoặc nghiền. Nói chung, kích thước hạt lớn hơn có xu hướng có độ bền nghiền cao hơn kích thước hạt nhỏ hơn. Điều này là do các hạt lớn hơn có diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích ít hơn, có nghĩa là chúng ít bị ảnh hưởng bởi các khuyết tật bề mặt hoặc các khuyết điểm có thể làm yếu vật liệu. Ngược lại, các hạt nhỏ hơn có diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích cao hơn, có nghĩa là chúng dễ bị khuyết tật bề mặt, vết nứt và các khuyết điểm khác làm giảm độ bền nghiền của chúng. Ngoài ra, các hạt nhỏ hơn cũng có thể dễ bị tiêu hao hơn, quá trình mà các hạt nhỏ bị bong ra khỏi bề mặt của các hạt lớn hơn do ứng suất cơ học hoặc ma sát. Điều này càng làm suy yếu vật liệu và giảm độ bền nghiền của nó.
4. Hiệu suất dòng chảy: Kích thước hạt của sàng phân tử cũng ảnh hưởng đến hiệu suất dòng chảy của nó. Nói chung, kích thước hạt càng lớn thì lực cản dòng chảy càng nhỏ và tốc độ dòng chảy càng nhanh. Điều này thuận lợi cho một số ứng dụng yêu cầu phân tách nhanh. Ví dụ, trong quá trình tinh chế khí hoặc chất lỏng, xúc tác, hấp phụ, v.v., cần chọn sàng phân tử có kích thước hạt lớn hơn để giảm lực cản dòng chảy và tăng vận tốc dòng chảy.

Tóm lại, kích thước hạt khác nhau của sàng phân tử có tác động đáng kể đến ứng dụng. Do đó, khi sử dụng sàng phân tử, cần chọn kích thước hạt phù hợp theo các yêu cầu ứng dụng khác nhau để đạt được kết quả tốt nhất.