Sự khác biệt rây phân tử 3a 4a 5a 13x là gì

Rây phân tử là gì?

Sàng phân tử là các zeolit ​​tinh thể tổng hợp trong đó các nguyên tử được sắp xếp theo một mô hình xác định. Bên trong, cấu trúc có nhiều lỗ thông với nhau bằng các lỗ nhỏ hơn có kích thước đồng nhất. Những lỗ rỗng này chỉ có thể tiếp nhận và chuyển đến các phân tử lỗ rỗng có cùng kích thước và kích thước nhỏ hơn, do đó có tên là rây phân tử.

Các đặc tính hấp phụ hơi nước rất khác so với silica gel. Sàng phân tử có thể hấp phụ khoảng 20% ​​trọng lượng của nước trước khi độ ẩm tương đối của không khí xung quanh tăng lên đáng kể. Bất kỳ sự gia tăng nào nữa đều gây ra sự gia tăng lớn về độ ẩm tương đối.

Những đặc điểm này cho phép sàng phân tử duy trì điểm sương rất thấp (-50 ° C cho 10% trọng lượng nước hấp phụ). Vật liệu cũng có khả năng hấp phụ hơi nước nhanh chóng và có khả năng duy trì hiệu quả hấp phụ cao ở nhiệt độ cao lên đến 90 ° C

sàng phân tử

Rây phân tử là hợp chất vô cơ aluminosilicat, chịu được nhiệt độ cao và bền nhiệt tốt, mang lại sự tiện lợi cho việc tái sinh và có thể tái sử dụng nhiều lần. Bộ xương không bị phân hủy bởi vi sinh vật hoặc những thứ tương tự. Các thành phần chính của phần khung xương của rây phân tử là tứ diện silic-oxy ​​và tứ diện nhôm-oxy. Vì hóa trị của nhôm là 3 nên hóa trị của một nguyên tử oxi trong tứ diện nhôm - oxi là AlO4 không cân bằng, do đó toàn bộ tứ diện nhôm - oxi đều là một dải. Nó có một điện tích âm. Để duy trì tính trung hòa về điện, xung quanh tứ diện oxit nhôm phải có các ion kim loại mang điện tích dương để bù đắp điện tích âm của nó. Một điện trường mạnh được tạo ra giữa các ion kim loại tích điện dương và khung rây phân tử tích điện âm, có tác động rất lớn đến hiệu suất hấp phụ của rây phân tử. Khả năng hấp phụ của rây phân tử đối với chất phân cực mạnh hơn nhiều so với chất không phân cực. Đồng thời, do tác dụng của điện trường mạnh nên đối với các chất chứa liên kết đôi hoặc liên kết π lớn cũng có khả năng hấp phụ đáng kể thông qua hiện tượng phân cực cảm ứng. Nói chung, cation mang điện tích càng nhiều, bán kính ion càng nhỏ, điện trường tạo ra càng mạnh, hiệu ứng cảm ứng trên các liên kết đôi càng lớn và khả năng hấp phụ các chất đó càng lớn.

Rây phân tử được sử dụng làm chất hấp phụ rắn trong công nghiệp hóa chất, và các chất bị hấp phụ có thể được khử hấp thụ, và sàng phân tử có thể được tái sinh sau khi sử dụng. Cũng được sử dụng để làm khô, thanh lọc, tách và thu hồi khí và chất lỏng. Từ những năm 1960, nó đã được sử dụng làm chất xúc tác cracking trong công nghiệp lọc dầu và hiện nay nhiều loại xúc tác rây phân tử thích hợp cho các quá trình xúc tác khác nhau đã được phát triển. Có hai loại rây phân tử: zeolit ​​tự nhiên và zeolit ​​tổng hợp. Hầu hết các zeolit ​​tự nhiên được hình thành do phản ứng của núi lửa tuff và đá trầm tích tuffaceous trong môi trường biển hoặc môi trường nước thải. Hiện nay, có hơn 1000 loại quặng zeolit, trong đó có 35 loại quặng quan trọng hơn, những loại phổ biến là clinoptilolit, mordenit, erionit và chabazit. Phân bố chủ yếu ở Hoa Kỳ, Nhật Bản, Pháp và các nước khác, Trung Quốc cũng tìm thấy một số lượng lớn các mỏ mordenit và clinoptilolit, Nhật Bản là nước có lượng khai thác zeolit ​​tự nhiên lớn nhất. zeolit ​​tổng hợp đã được sử dụng từ những năm 1950.

Loại sàng phân tử zeolit ​​phổ biến là gì

Sàng phân tử có sẵn ở bốn dạng chung cơ bản, 3A, 4A, 5A và 13X. Mỗi dạng có các tính chất và ứng dụng cụ thể của riêng nó, và tất cả đều giữ nguyên một ưu tiên phân cực cho sự hấp phụ của nước.

Theo kích thước lỗ khác nhau, rây phân tử được xác định là 3A, 4A, 5A và 13X. Chúng được ứng dụng cho các ngành công nghiệp hóa chất, điện tử, hóa dầu, khí đốt tự nhiên, v.v.

Công thức hóa học của 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· KHAI THÁC20

Hoạt động của sàng phân tử được kết nối với kích thước lỗ của nó. Kích thước lỗ chân lông của chúng là 0.3nm / 0.4nm / 0.5nm. Các lỗ xốp này có thể hấp phụ phân tử nhỏ hơn chúng và càng lớn thì khả năng hấp phụ càng lớn. Và kích thước lỗ chân lông khác nhau quyết định loại phân tử mà nó có thể hấp thụ. Tóm lại, chỉ những phân tử có kích thước dưới 0.3nm mới có thể bị hấp thụ bởi 3A MS. Cả 4A và 5A đều tuân theo nguyên tắc này. Rây đơn phân tử có thể hấp thụ độ ẩm lên đến 22% trọng lượng của nó khi được sử dụng làm chất hút ẩm.

Rây phân tử 3a 4a 5a 13x có gì khác nhau

Rây phân tử 3A mainly hấp thụ nước và chủ yếu được sử dụng để làm khô khí nứt dầu mỏ, olefin, khí nhà máy lọc dầu và khí mỏ dầu, cũng như chất hút ẩm trong hóa chất, dược phẩm, thủy tinh cách nhiệt và các ngành công nghiệp khác. Chủ yếu được sử dụng để làm khô chất lỏng (như etanol), làm khô bằng không khí của thủy tinh cách nhiệt, làm khô khí hỗn hợp nitơ và hydro, làm khô chất làm lạnh, v.v.

Rây phân tử 4A chủ yếu được sử dụng để làm khô khí tự nhiên và các chất lỏng và khí hóa học khác nhau, chất làm lạnh, dược phẩm, dữ liệu điện tử và các chất dễ bay hơi, làm sạch argon, và tách metan, etan và propan. Chủ yếu được sử dụng để làm khô sâu các chất khí và chất lỏng như không khí, khí tự nhiên, hydrocacbon, chất làm lạnh; chuẩn bị và làm sạch argon; sấy tĩnh các linh kiện điện tử và vật liệu dễ hỏng; chất khử nước trong sơn, polyeste, thuốc nhuộm và chất phủ

Rây phân tử 5A chủ yếu được sử dụng để làm khô khí tự nhiên, khử lưu huỳnh và loại bỏ carbon dioxide; tách nitơ và oxy để điều chế oxy, nitơ và hydro; khử sáp dầu mỏ để tách hydrocacbon bình thường khỏi hydrocacbon nhánh và hydrocacbon mạch vòng. Tuy nhiên, diện tích bề mặt riêng lớn và sự hấp phụ phân cực của sàng phân tử 5A tái tạo có thể đạt được sự hấp phụ sâu của nước và amoniac dư. Hỗn hợp nitơ-hydro bị phân hủy đi vào máy sấy để loại bỏ độ ẩm còn sót lại và các tạp chất khác. Thiết bị thanh lọc sử dụng tháp hấp phụ kép, một tháp hấp thụ khí phân hủy amoniac khô, và tháp kia hút ẩm và amoniac dư ở trạng thái gia nhiệt (thường là 300-350) để đạt được mục đích tái sinh

13X nốt ruồiar sàng, còn được gọi là natri rây phân tử loại X, là một aluminosilicat kim loại kiềm, có tính bazơ nhất định và thuộc nhóm bazơ rắn. 3.64A nhỏ hơn 10A bất kỳ phân tử nào. Rây phân tử 13x chủ yếu được sử dụng trong lọc khí trong bộ phận tách khí để loại bỏ nước và carbon dioxide. Sấy và khử lưu huỳnh của khí tự nhiên, khí hóa lỏng và hydrocacbon lỏng. Làm khô sâu khí chung.

rây phân tử zeolit

Làm thế nào để 3A và 5A được tạo ra từ Rây phân tử 4A?

Nó thu được bằng cách thay thế các ion natri trong cấu trúc rây phân tử của 4A (dạng natri của zeolit ​​loại A) bằng các ion Kali, do đó kích thước lỗ chân lông hiệu dụng giảm xuống còn 3Å. Rây phân tử 3A chủ yếu được sử dụng làm chất hút ẩm trong khí crackinh dầu, Olefin, khí nhà máy lọc dầu, khí giếng dầu, công nghiệp hóa chất, dược phẩm, thủy tinh cách nhiệt, sấy lỏng (cồn), thủy tinh cách nhiệt, sấy khí hỗn hợp nitơ & hydro, sấy khô, chất làm lạnh sấy khô, vv Độ ẩm và các phân tử dưới 3Å có thể được hấp thụ bởi sàng phân tử 3A.

Từ dạng này thu được các sàng có kích thước lỗ 3Å và 5Å, trao đổi các ion natri tương ứng cho các ion Kali và Canxi. Rây phân tử 4A có thể hấp phụ chất ẩm, NH3, H2S, VẬY2, khí cacbonic, C2H5ồ, C2H6, C2H4 và các phân tử khác dưới 4A. Rây phân tử 4A chủ yếu dùng để làm khô khí tự nhiên, hầu hết các loại khí và chất lỏng, chất làm lạnh, y học, thiết bị kỹ thuật số và chất bay hơi, nó cũng có khả năng lọc argon và tách metan, etan và propan. Các ứng dụng khác bao gồm làm khô sâu không khí và hydrocacbon, là chất khử nước trong sơn, polyeste, thuốc nhuộm và chất phủ.

Nó thu được bằng cách thay thế các ion natri trong cấu trúc rây phân tử của 4A bằng các ion Canxi, do đó kích thước lỗ chân lông hữu hiệu có thể tăng lên 5Å. Một cái rây phân tử có thể hấp thụ bất kỳ phân tử nào nhỏ hơn lỗ của nó. Ngoài đặc tính 5A và 3A, 4A còn có thể hấp phụ C3-C4 n-ankan, etyl clorua, etyl bromua, butanol, v.v ... Và nó có thể được sử dụng trong việc tách các hydrocacbon đồng phân n, hấp phụ xoay áp, và đồng hấp phụ nước và carbon dioxide. Các ứng dụng chính của sàng phân tử 5A là làm khô khí tự nhiên, hấp phụ lưu huỳnh và CO2, tách nitơ & oxy, sản xuất oxy, nitơ và hydro. Bên cạnh đó, khử sáp dầu mỏ, tách hydrocacbon thường từ hydrocacbon mạch nhánh và mạch vòng cũng là hai chuyên ngành của 5A. Đối với sự tái sinh của 5A, diện tích bề mặt riêng lớn và khả năng hấp phụ của nó có thể góp phần hấp phụ sâu vào nước và amoniac. Các hydrocacbon bị phân hủy sau đó đi vào máy sấy để loại bỏ độ ẩm còn lại và các tạp chất khác. Thiết bị thanh lọc bao gồm hai tháp hấp phụ. Một cho khí phân hủy amoniac khô và một cho hơi ẩm và amoniac còn lại trong điều kiện tái sinh (thường là 300-350 ℃).

Rây phân tử 13X còn được gọi là rây phân tử loại X. Đó là dạng natri của zeolit ​​X, có lỗ xốp lớn hơn của zeolit ​​loại A (rây phân tử 4A). Nó là một aluminosilicat kim loại kiềm, có độ kiềm nhất định và thuộc loại kiềm rắn. Kích thước lỗ của nó là 10Å và có thể hấp thụ các phân tử có kích thước từ 3.64Å đến 10Å. Các ứng dụng chính của 13X là làm sạch khí bằng cách hấp thụ độ ẩm và carbon dioxide trong bộ phận tách không khí, làm khô và khử lưu huỳnh cho khí tự nhiên, LNG và hydrocacbon lỏng, làm khô sâu khí thường. Nó cũng có thể được sử dụng làm chất mang xúc tác, đồng hấp phụ nước và carbon dioxide, đồng hấp phụ nước và H2S khí.

Các loại sàng phân tử khác ít phổ biến hơn là sàng phân tử 10X, có kích thước lỗ 8A và được sử dụng để làm khô và khử lưu huỳnh của khí và chất lỏng và tách các hydrocacbon thơm. Chúng ta cũng có thể tìm thấy các rây phân tử cụ thể hơn được thiết kế trên các zeolit ​​khác. Rây phân tử có nhiều hình dạng và kích thước hạt khác nhau, là dạng phổ biến nhất ở dạng hình cầu và dạng viên. Quả cầu có một số ưu điểm như mật độ tải của chúng cao hơn dạng viên, vì vậy trong cùng một thể tích, chúng ta nạp nhiều sản phẩm hơn, kéo dài vòng đời của chất hấp phụ. Ngoài ra, bởi vì chúng không có cạnh sắc nên chúng có khả năng chống tiêu hao cao hơn, dẫn đến việc hình thành ít hạt mịn hơn, tránh làm tăng áp suất giảm áp trong giường.

Mục lục

Chia sẻ:

Chia sẻ trên facebook
Chia sẻ trên pinterest
Chia sẻ trên twitter
Chia sẻ trên linkin

bài viết

Sàng phân tử

Rây phân tử 3A là gì

Rây phân tử 3A là một loại aluminosilicat kali-natri với kích thước lỗ 3Å (0.3nm) và đôi khi nó còn được gọi là sàng phân tử zeolit ​​3A. Các

Nhu cầu của giải pháp sàng phân tử?