1. Определение и структура молекулярных сит

Молекулярные сита представляют собой высокопористые кристаллические твердые вещества с однородной пористой структурой, обычно состоящие из алюмосиликатных каркасов (цеолитов). Их тетраэдрическая структура (единицы SiO₄ и AlO₄) создает ячеистую сеть микропор (≤ 2 нм), позволяющую селективную адсорбцию молекул в зависимости от размера, формы и полярности.

2.Молекулярные сита Ключевые характеристики

Селективность размера пор: Исключает молекулы, превышающие диаметр пор (например, сито 3А блокирует молекулы > 3 a).

Высокая площадь поверхности: обеспечивает обширные участки адсорбции (до 1000 м2 / г).

Термостабильность: выдерживает температуру до 500 ° C без разрушения конструкции.

Регенерабельность: многоразовая с помощью термодесорбции (нагревания) или адсорбции с колебанием давления (PSA).

3. Молекулярные сита типов и размеров пор

Общие типы включают:

3А: 3А поры (сушат газы / жидкости, исключают углеводороды).

4A: 4 A поры (используются в детергентах, адсорбции CO₂).

5A: 5A поры (генераторы кислорода PSA, сепарация углеводородов).

Поры 13X: 10 A (катализ, сушка природным газом).

4. Молекулярные сита

Сушка газа / жидкости: удаляет HO, CO₂ и HS из газов (например, природного газа, воздуха) и жидкостей (например, растворителей, этанола).

Катализ: используется в качестве катализаторов или носителей в реакциях крекинга углеводородов, изомеризации и синтеза.

Процессы разделения: очищает кислород (медицинские концентраторы), восстанавливает углеводороды и удаляет примеси в производстве электроники.

Восстановление окружающей среды: улавливает летучие органические соединения (ЛОС) и выбросы NOx.

5. Регенерация молекулярных сит

Термическая регенерация: нагревается до 200-300 ° C для десорбции адсорбированных молекул.

Адсорбция с колебанием давления (PSA): Снижает давление для выпуска адсорбированных газов, обеспечивая непрерывную работу.

6. Молекулярные сита Ограничения

Чувствительность влаги: требуется предварительная сушка для предотвращения блокировки пор.

Адсорбционная способность: снижается при высоких температурах из-за экзотермической адсорбции.

Стоимость: более высокая начальная стоимость, чем силикагель или активированный оксид алюминия.

Молекулярные сита являются универсальными адсорбентами, критически важными для разделения, очистки и катализа в различных отраслях промышленности. Их перестраиваемые размеры пор и регенеративные свойства делают их незаменимыми в процессах, требующих точного молекулярного контроля, от сушки газа до продвинутого химического синтеза.