Sita molekularne
Adsorbenty mineralne, środki filtrujące i środki suszące
Sita molekularne to krystaliczne glinokrzemiany metali posiadające trójwymiarową sieć połączeń tetraedrów krzemionki i tlenku glinu. Naturalna woda hydratacyjna jest usuwana z tej sieci przez ogrzewanie w celu wytworzenia jednolitych wnęk, które selektywnie adsorbują cząsteczki o określonej wielkości.
Sito o oczkach od 4 do 8 jest zwykle używane w zastosowaniach w fazie gazowej, podczas gdy typ o oczkach od 8 do 12 jest powszechny w zastosowaniach w fazie ciekłej. Formy proszkowe sit 3A, 4A, 5A i 13X są odpowiednie do specjalistycznych zastosowań.
Długo znane ze swojej zdolności suszenia (nawet do 90 °C), sita molekularne wykazały ostatnio użyteczność w syntetycznych procedurach organicznych, często umożliwiając izolację pożądanych produktów z reakcji kondensacji, które są regulowane przez ogólnie niekorzystne równowagi. Wykazano, że te syntetyczne zeolity usuwają wodę, alkohole (w tym metanol i etanol) oraz HCl z takich układów, jak synteza ketyminy i enaminy, kondensacja estrów i konwersja nienasyconych aldehydów do polienów.
| Type | 3A |
| Composition | 0.6 K2O: 0.40 Na2O : 1 Al2O3 : 2.0 ± 0.1SiO2 : x H2O |
| Opis | .Forma 3A jest wytwarzana przez zastąpienie kationów potasu jonami sodu w strukturze 4A, zmniejszając efektywny rozmiar porów do ~3Å, z wyłączeniem średnicy >3Å, np.g., etan. |
| Główne zastosowania | Komercyjne odwadnianie nienasyconych strumieni węglowodorów, w tym krakowanego gazu, propylenu, butadienu, acetylenu; suszenie cieczy polarnych, takich jak metanol i etanol. Adsorpcja cząsteczek takich jak NH3 i H2O ze strumienia N2/H2 . Uważany za uniwersalny środek suszący w polarnych i niepolarnych mediach. |
| Typ | 4A |
| Skład | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2.0 ± 0.1 SiO2 : x H2O |
| Opis | Ta forma sodowa reprezentuje rodzinę sit molekularnych typu A. Efektywne otwarcie porów wynosi 4Å, co wyklucza cząsteczki o efektywnej średnicy >4Å, np, propan. |
| Główne zastosowania | Preferowane do statycznego odwadniania w zamkniętych układach ciekłych lub gazowych, np, w pakowaniu leków, komponentów elektrycznych i łatwo psujących się chemikaliów; usuwania wody w systemach drukowania i tworzyw sztucznych oraz suszenia nasyconych strumieni węglowodorów.Adsorbowane gatunki obejmują SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 i C3H6. Ogólnie uważany za uniwersalny środek suszący w mediach polarnych i niepolarnych. |
| Typ | 5A |
| Skład | 0.80 CaO : 0.20 Na2O : 1 Al2O3 : 2.0 ± 0.1 SiO2: x H2O |
| Opis | Dwuwartościowe jony wapnia w miejsce kationów sodu dają apertury ~5Å, które wykluczają cząsteczki o efektywnej średnicy >5Å, np.g., wszystkie pierścienie 4-węglowe i izozwiązki. |
| Główne zastosowania | Oddzielanie normalnych parafin od węglowodorów o łańcuchach rozgałęzionych i cyklicznych; usuwanie H2S, CO2 i merkaptanów z gazu ziemnego. Adsorbowane cząsteczki obejmują nC4H10, nC4H9OH, C3H8 do C22H46, oraz dichlorodifluoro-metan (Freon 12®). |
| Typ | 13X |
| Skład | 1 Na2O: 1 Al2O3 : 2.8 ± 0.2 SiO2 : xH2O |
| Opis | Postać sodowa reprezentuje podstawową strukturę rodziny typu X, z efektywnym otwarciem porów w zakresie 910¼. Nie adsorbuje na przykład (C4F9)3N. |
| Główne zastosowania | Komercyjne osuszanie gazów, oczyszczanie zasilania powietrzem (jednoczesne H2O i CO2 usuwanie) oraz słodzenie ciekłych węglowodorów/gazu ziemnego (usuwanie H2S i merkaptanów). |
® Zarejestrowany znak towarowy E.I. du Pont de Nemours & Co., Inc
| Numer katalogowy | Typ | Forma | Rozmiar perełek lub cząstek | Średnica porów (Å) | Gęstość nasypowa (lb/cu ft) | Wilgotność (%) | Eq'm. H2O (teoria) | pH (5% zawiesiny) | Temperatura regeneracji. (°C) | Max. DHads. BTU/lb H2O |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 208574 | 3A | koralik | 4-8 mesh | 3 | 45-46 | 1.5 | 21 | 10.5 | 175-260 | 1800 |
| 208582 | 3A | kulka | 8-12 mesh | 3 | 45-46 | 1.5 | 21 | 10.5 | 175-260 | 1800 |
| 208590 | 4A | perełka | 4-8 mesh | 4 | 45 | 1.5 | 23 | 10.5 | 200-315 | 1800 |
| 208604 | 4A | kulka | 8-12 mesh | 4 | 45 | 1.5 | 23 | 10.5 | 200-315 | 1800 |
| 208612 | 5A | bead | 4-8 mesh | 5 | 44 | 1.5 | 21.7 | 10.5 | 200-315 | 1800 |
| 208620 | 5A | bead | 8-12 mesh | 5 | 44 | 1.5 | 21.7 | 10.5 | 200-315 | 1800 |
| 208639 | 13X | bead | 4-8 mesh | 10 | 43 | 1.5 | 29.5 | 10.3 | 200-315 | 1800 |
| 208647 | 13X | bead | 8-12 mesh | 10 | 43 | 1.5 | 29.5 | 10.3 | 200-315 | 1800 |
| 233668 | 4A | proszek | 2-3µ | 4 | 30 | < 2 | 28.5 | 10.5 | 200-315 | 1800 |
| 233676 | 5A | proszek | 3-5µ | 5 | 30 | < 2 | 28 | 10.5 | 200-315 | 1800 |
| 283592 | 13X | proszek | 3-5µ | 10 | 30 | < 2 | 33 | 10.5 | 200-315 | 1800 |
A. Regeneracja (aktywacja)
Regeneracja w typowych systemach cyklicznych polega na usunięciu adsorbatu ze złoża molekularnego poprzez podgrzanie i przedmuchanie gazem nośnym. Należy zastosować wystarczającą ilość ciepła, aby podnieść temperaturę adsorbatu, adsorbentu i zbiornika w celu odparowania cieczy i zrównoważenia ciepła zwilżania powierzchni sita molekularnego. Temperatura złoża ma kluczowe znaczenie dla regeneracji. Temperatury złoża w zakresie 175-260° są zwykle stosowane dla typu 3A. Ten niższy zakres minimalizuje polimeryzację olefin na powierzchniach sit molekularnych, gdy takie materiały są obecne w gazie. Zaleca się powolne nagrzewanie, ponieważ większość materiałów olefinowych zostanie usunięta w minimalnych temperaturach; sita 4A, 5A i 13X wymagają temperatur w zakresie 200-315 °C.
Po regeneracji konieczny jest okres chłodzenia, aby obniżyć temperaturę sita molekularnego do 15° temperatury przetwarzanego strumienia. Najwygodniej jest to zrobić przy użyciu tego samego strumienia gazu, co do ogrzewania, ale bez dopływu ciepła. Aby zapewnić optymalną regenerację, przepływ gazu powinien być przeciwprądowy do adsorpcji podczas cyklu podgrzewania i współbieżny (w stosunku do strumienia procesowego) podczas chłodzenia. Alternatywnie, małe ilości sit molekularnych mogą być suszone przy braku gazu oczyszczającego przez ogrzewanie w piecu, a następnie powolne chłodzenie w układzie zamkniętym, takim jak eksykator.
| Molecule | Critical diam. (Å) | Molecule | Critical diam.(Å) |
|---|---|---|---|
| Hel | 2.0 | Propylen | 5.0 |
| Wodór | 2.4 | Merkaptan etylu | 5.1 |
| Acetylen | 2.4 | 1-Buten | 5.1 |
| Tlen | 2.8 | trans-2-Butene | 5.1 |
| Tlenek węgla | 2.8 | 1,3-Butadien | 5.2 |
| Dwutlenek węgla | 2.8 | Chlorodi fluorometan (Freon 22®) | 5.3 |
| Nitrogen | 3.0 | Tiofen | 5.3 |
| Woda | 3.2 | Izobutan do izodokozanu | 5.6 |
| Amoniak | 3.6 | Cyloheksan | 6.1 |
| Siarkowodór | 3.6 | Benzen | 6.7 |
| Argon | 3.8 | Toluen | 6.7 |
| Metan | 4.0 | p-Xylene | 6.7 |
| Ethylene | 4.2 | Czterochlorek węgla | 6.9 |
| Tlenek etylenu | 4.2 | Chloroform | 6.9 |
| Etan | 4.4 | Neopentan | 6.9 |
| Metanol | 4.4 | m-Xylen | 7.1 |
| Metylomerkaptan | 4.5 | o-ksylen | 7.4 |
| Propan | 4.9 | Trietyloamina | 8.4 |
| n-butan do n-dokozanu | 4.9 | ||
® Zastrzeżony znak towarowy E.I. du Pont de Nemours & Co., Inc.
Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.
Nie masz konta użytkownika?Dla wygody naszych klientów ta strona została przetłumaczona maszynowo. Dołożyliśmy starań, aby zapewnić dokładne tłumaczenie maszynowe. Tłumaczenie maszynowe nie jest jednak doskonałe. Jeśli tłumaczenie maszynowe nie spełnia Twoich oczekiwań, przejdź do wersji w języku angielskim.
