Molekularni sitose pogosto uporabljajo v kemični in petrokemijski industriji za različne procese ločevanja in čiščenja. Ena od njihovih pomembnih aplikacij je pri čiščenju vodikovega plina. Vodik se pogosto uporablja kot surovina v različnih industrijskih procesih, kot so proizvodnja amoniaka, metanola in drugih kemikalij. Vendar vodik, ki nastane z različnimi metodami, za te aplikacije ni vedno dovolj čist, zato ga je treba očistiti, da odstranimo nečistoče, kot so voda, ogljikov dioksid in drugi plini. Molekularni sitovi so zelo učinkoviti pri odstranjevanju teh nečistoč iz tokov vodikovega plina.
Molekularni sitoji so porozni materiali, ki lahko selektivno adsorbirajo molekule, ki temeljijo na njihovi velikosti in obliki. Sestavljeni so iz okvira medsebojno povezanih votlin ali pore, ki so enakomerne velikosti in oblike, kar jim omogoča, da selektivno adsorbirajo molekule, ki se prilegajo v te votline. Velikost votlin je mogoče nadzorovati med sintezo molekularnega sita, kar omogoča prilagoditev njihovih lastnosti za posebne aplikacije.
V primeru čiščenja vodika se molekularni sitovi uporabljajo za selektivno adsorbiranje vode in drugih nečistoč iz toka vodikovega plina. Molekularni sito adsorbira molekule vode in druge nečistoče, hkrati pa omogoča, da skozi vodikove molekule prehajajo skozi. Adsorbirane nečistoče lahko nato desorbiramo iz molekularnega sita z ogrevanjem ali s čiščenjem s plinskim tokom.
Najpogosteje uporabljenMolekularni sitoZa čiščenje vodika je vrsta zeolita, imenovanega 3A zeolit. Ta zeolit ima velikost por 3 angstroms, kar mu omogoča selektivno adsorbiranje vode in druge nečistoče, ki imajo večjo molekulsko velikost kot vodik. Prav tako je zelo selektiven do vode, zaradi česar je zelo učinkovit pri odstranjevanju vode iz vodikovega toka. Za čiščenje vodika se lahko uporabljajo tudi druge vrste zeolitov, kot sta 4A in 5A zeoliti, vendar so manj selektivne do vode in lahko zahtevajo višje temperature ali pritiske za desorpcijo.
Za zaključek so molekularni sitovi zelo učinkoviti pri čiščenju vodikovega plina. V kemični in petrokemijski industriji se pogosto uporabljajo za proizvodnjo vodikovega plina z visoko čistostjo za različne aplikacije. 3A zeolit je najpogosteje uporabljen molekularni sito za čiščenje vodika, vendar se lahko uporabijo tudi druge vrste zeolitov, odvisno od posebnih potreb po uporabi.
Poleg zeolitov se lahko za čiščenje vodika uporabljajo tudi druge vrste molekulskih sitov, kot sta aktivirani ogljik in silikageli. Ti materiali imajo visoko površino in velik volumen por, zaradi česar so zelo učinkoviti pri adsorbiranju nečistoč iz tokov plina. Vendar so manj selektivni od zeolitov in lahko zahtevajo višje temperature ali pritiske za regeneracijo.
Poleg čiščenja vodika,Molekularni sitose uporabljajo tudi v drugih aplikacijah za ločevanje plina in čiščenje. Uporabljajo se za odstranjevanje vlage in nečistoč iz zraka, dušika in drugih plinskih tokov. Uporabljajo se tudi za ločevanje plinov na podlagi njihove molekularne velikosti, kot sta ločitev kisika in dušika iz zraka ter ločitev ogljikovodikov od zemeljskega plina.
Na splošno so molekularni sitovi vsestranski materiali, ki imajo široko paleto uporabe v kemični in petrokemični industriji. Za proizvodnjo plinskih plinov so bistveni in ponujajo več prednosti pred tradicionalnimi metodami ločevanja, kot so nizka poraba energije, visoka selektivnost in enostavnost obratovanja. Z naraščajočim povpraševanjem po visokih plinih plinov v različnih industrijskih procesih naj bi uporaba molekulskih sitov v prihodnosti rasla.
Čas objave: april-17-2023