Молекулярные сита из цеолита представляют собой кристаллические высокопористые материалы, относящиеся к классу алюмосиликатов. Кристаллы характеризуются трехмерной системой пор с идентичными порами точно определенного диаметра. Эта структура образована тетраэдрами (AlO4) и (SiO4), которые являются основными строительными блоками для различных цеолитных структур, таких как цеолиты типов A и X, наиболее распространенных коммерческих адсорбентов.
Благодаря присутствию оксида алюминия цеолиты имеют отрицательно заряженный каркас, который уравновешивается положительными катионами. Эти катионы можно заменять для точной настройки размера пор цеолита или характеристик поглощения. Например, натриевая форма цеолита А имеет диаметр пор приблизительно 4 ангстрема, называемый молекулярным ситом 4А.
Адсорбция происходит в микропорах кристаллов цеолита с точными размерами. Размер этих пор играет важную роль: он позволяет или препятствует проникновению молекул в систему пор, эффективно действуя как молекулярное сито.
Благодаря своим гидрофильным поверхностям цеолиты предпочтительно адсорбируют полярные или поляризуемые молекулы. Они обладают чрезвычайно высокой адсорбционной способностью по отношению к таким компонентам даже при очень низких концентрациях.
Кристаллы цеолита смешивают с глинистым связующим для образования гранул.
Связующее обеспечивает ряд важных характеристик конечного гранулята адсорбента:
- Правильная структура диффузионных пор;
- Высокая механическая стабильность;
- Низкая каталитическая активность.
Адсорбция полностью обратима. Молекулы, которые были адсорбированы, могут высвобождаться при высокой температуре и/или восстанавливаться давление или концентрация на этапе регенерации.
Основными областями применения молекулярных сит при переработке природного газа являются:
- Сушка. Достижимы концентрации воды на выходе 0,1-1 ppm;
- Подслащивание. удаление сероводорода, карбонилсульфида, меркаптанов (RSH);
- Удаление загрязнений. Удаление диоксида углерода, азота, углеводородов и оксигенатов.
| Основные области применения | Особые свойства | Тип | Средний размер частиц |
|
Высокая адсорбционная способность для воды, CO2, оксигенатов и высших меркаптанов | 10A (13X) | 4.0 мм |
