pro

Molekulārais siets ūdeņraža attīrīšanai

Molekulārie sietitiek plaši izmantoti ķīmiskajā un naftas ķīmijas rūpniecībā dažādiem separācijas un attīrīšanas procesiem. Viens no to svarīgajiem lietojumiem ir ūdeņraža gāzes attīrīšana. Ūdeņradi plaši izmanto kā izejvielu dažādos rūpnieciskos procesos, piemēram, amonjaka, metanola un citu ķīmisko vielu ražošanā. Tomēr ar dažādām metodēm iegūtais ūdeņradis ne vienmēr ir pietiekami tīrs šiem lietojumiem, un tas ir jāattīra, lai noņemtu piemaisījumus, piemēram, ūdeni, oglekļa dioksīdu un citas gāzes. Molekulārie sieti ir ļoti efektīvi, lai noņemtu šos piemaisījumus no ūdeņraža gāzes plūsmām.

Molekulārie sieti ir poraini materiāli, kas spēj selektīvi adsorbēt molekulas, pamatojoties uz to izmēru un formu. Tie sastāv no savstarpēji savienotu dobumu vai poru karkasa, kam ir vienāda izmēra un formas, kas ļauj tiem selektīvi adsorbēt molekulas, kas iekļaujas šajos dobumos. Dobumu izmērus var kontrolēt molekulārā sieta sintēzes laikā, kas ļauj pielāgot to īpašības konkrētiem lietojumiem.

Ūdeņraža attīrīšanas gadījumā molekulāros sietus izmanto, lai selektīvi adsorbētu ūdeni un citus piemaisījumus no ūdeņraža gāzes plūsmas. Molekulārais siets adsorbē ūdens molekulas un citus piemaisījumus, vienlaikus ļaujot ūdeņraža molekulām iziet cauri. Adsorbētos piemaisījumus pēc tam var desorbēt no molekulārā sieta, to karsējot vai iztīrot ar gāzes plūsmu.

Visbiežāk izmantotaismolekulārais sietsūdeņraža attīrīšanai ir ceolīta veids, ko sauc par 3A ceolītu. Šī ceolīta poru izmērs ir 3 angstromi, kas ļauj tam selektīvi adsorbēt ūdeni un citus piemaisījumus, kuriem ir lielāks molekulārais izmērs nekā ūdeņradim. Tas ir arī ļoti selektīvs pret ūdeni, kas padara to ļoti efektīvu ūdens noņemšanā no ūdeņraža plūsmas. Ūdeņraža attīrīšanai var izmantot arī citus ceolītu veidus, piemēram, 4A un 5A ceolītus, taču tie ir mazāk selektīvi pret ūdeni, un desorbcijai var būt nepieciešama augstāka temperatūra vai spiediens.

Noslēgumā jāsaka, ka molekulārie sieti ir ļoti efektīvi ūdeņraža gāzes attīrīšanā. Tos plaši izmanto ķīmiskajā un naftas ķīmijas rūpniecībā augstas tīrības pakāpes ūdeņraža gāzes ražošanai dažādiem lietojumiem. 3A ceolīts ir visbiežāk izmantotais molekulārais siets ūdeņraža attīrīšanai, taču var izmantot arī citus ceolītu veidus atkarībā no konkrētajām pielietojuma prasībām.

Papildus ceolītiem ūdeņraža attīrīšanai var izmantot arī cita veida molekulāros sietus, piemēram, aktivēto ogli un silikagelu. Šiem materiāliem ir liels virsmas laukums un liels poru tilpums, kas padara tos ļoti efektīvus piemaisījumu adsorbēšanā no gāzes plūsmām. Tomēr tie ir mazāk selektīvi nekā ceolīti, un reģenerācijai var būt nepieciešama augstāka temperatūra vai spiediens.

Papildus ūdeņraža attīrīšanai,molekulārie sietitiek izmantoti arī citos gāzu atdalīšanas un attīrīšanas lietojumos. Tos izmanto mitruma un piemaisījumu noņemšanai no gaisa, slāpekļa un citām gāzes plūsmām. Tos izmanto arī gāzu atdalīšanai, pamatojoties uz to molekulāro izmēru, piemēram, skābekļa un slāpekļa atdalīšanai no gaisa un ogļūdeņražu atdalīšanai no dabasgāzes.

Kopumā molekulārie sieti ir daudzpusīgi materiāli, kuriem ir plašs pielietojums ķīmiskajā un naftas ķīmijas rūpniecībā. Tie ir būtiski augstas tīrības pakāpes gāzu ražošanai, un tiem ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām atdalīšanas metodēm, piemēram, zems enerģijas patēriņš, augsta selektivitāte un vienkārša darbība. Pieaugot pieprasījumam pēc augstas tīrības pakāpes gāzēm dažādos rūpnieciskos procesos, paredzams, ka nākotnē pieaugs molekulāro sietu izmantošana.


Publicēšanas laiks: 17.04.2023