МИНЕРАЛЬНЫЕ АДСОРБЕНТЫ, ФИЛЬТРАТОРЫ И ОСУШИТЕЛИ
Молекулярные сита представляют собой кристаллические металлоалюмосиликаты, имеющие трёхмерную сетку взаимосвязанных тетраэдров кремнезёма и алюминия. Природная гидратная вода удаляется из этой сетки нагреванием, образуя однородные полости, которые избирательно адсорбируют молекулы определённого размера.
Сита с размером ячеек от 4 до 8 обычно используются в газофазных процессах, тогда как сита с размером ячеек от 8 до 12 — в жидкофазных. Порошковые сита с ячейками 3A, 4A, 5A и 13X подходят для специализированных применений.
Молекулярные сита, давно известные своей способностью к осушению (даже до 90 °C), недавно продемонстрировали свою эффективность в процессах органического синтеза, часто позволяя выделять целевые продукты из реакций конденсации, протекающих в условиях неблагоприятных равновесий. Было показано, что эти синтетические цеолиты удаляют воду, спирты (включая метанол и этанол) и HCl из таких систем, как синтез кетиминов и енаминов, конденсация сложных эфиров и превращение ненасыщенных альдегидов в полиенали.
| Тип | 3A |
| Состав | 0,6 K2O : 0,40 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1SiO2 : x H2O |
| Описание | Форма 3А получается путем замены катионов калия на ионы натрия, присущие структуре 4А, что уменьшает эффективный размер пор до ~3Å, исключая диаметр >3Å, например, этан. |
| Основные области применения | Промышленная дегидратация ненасыщенных углеводородных потоков, включая крекинг-газ, пропилен, бутадиен, ацетилен; осушка полярных жидкостей, таких как метанол и этанол. Адсорбция молекул, таких как NH3 и H2O, из потока N2/H2. Рассматривается как универсальный осушающий агент в полярных и неполярных средах. |
| Тип | 4A |
| Состав | 1 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Описание | Эта натриевая форма представляет собой семейство молекулярных сит типа А. Эффективный диаметр пор составляет 4Å, что исключает молекулы с эффективным диаметром >4Å, например, пропан. |
| Основные области применения | Предпочтителен для статической дегидратации в закрытых жидкостных или газовых системах, например, при упаковке лекарств, электрокомпонентов и скоропортящихся химикатов; для удаления воды в системах печати и производства пластмасс, а также для сушки насыщенных углеводородных потоков. Адсорбируемые вещества включают SO₂, CO₂, H₂S, C₂H₂, C₂H₂ и C₂H₂. Обычно считается универсальным осушителем в полярных и неполярных средах. |
| Тип | 5A |
| Состав | 0,80 CaO : 0,20 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Описание | Двухвалентные ионы кальция вместо катионов натрия образуют отверстия размером ~5Å, которые исключают молекулы с эффективным диаметром >5Å, например, все 4-углеродные кольца и изосоединения. |
| Основные области применения | Разделение нормальных парафинов от разветвленных и циклических углеводородов; удаление H2S, CO2 и меркаптанов из природного газа. Адсорбируемые молекулы включают nC4H10, nC4H9OH, C3H8 до C22H46 и дихлордифторметан (фреон 12®). |
| Тип | 13X |
| Состав | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,8 ± 0,2 SiO2: xH2O |
| Описание | Натриевая форма представляет собой базовую структуру семейства типа X с эффективным раскрытием пор в диапазоне 910¼. Не адсорбирует, например, (C4F9)3N. |
| Основные области применения | Промышленная осушка газа, очистка воздуха, подаваемого на установку (одновременное удаление H2O и CO2), а также очистка от серы жидких углеводородов/природного газа (удаление H2S и меркаптанов). |
Время публикации: 16 июня 2023 г.
