💡Часть 1. Молекулярное сито – классификация и характеристики

Полная версия статьи доступна на сайте Ionium
https://ionium.ru/articles/molekulyarnoe-sito-klassifikatsiya-i-harakteristiki

🔷 Под понятием «молекулярное сито» чаще понимают синтетические кристаллические силикаты алюминия, реже – природные микропористые гидратированные алюмосиликаты с кристаллической структурой, известные как цеолиты. Внешне молекулярные сита представляют из себя гранулы (цилиндрические или сферические) с желтоватым, бежевым или серым оттенком.

🔷 Молекулярные сита отличаются по своей кристаллической структуре. Существует множество видов молекулярных сит, но наиболее часто используемые — это A, X и Y. Каждый вид отличается размером пор и свойствами в зависимости от катиона – положительно заряженного иона в порах. Сорбируемые и удерживаемые вещества в зависимости от вида молекулярного сита и размеров пор представлены на изображении к посту.

🔷 Наиболее часто используемые в промышленности марки молекулярных сит: 3A, 4A, 5A, 10X, 13X и т. д. в формате сферических гранул с размером частиц от 1,7 до 5 мм. В некоторых специфических областях приложения, например, при заполнении аппаратов с фасонной формой или в случае наличия требований к более плотной засыпке при очистке жидкостей, используются цилиндрические гранулы – черенки.

🔷 Полости, способные захватывать и удерживать адсорбат в молекулярном сите, образуют порядка 50 % объёма засыпки, а каждый грамм молекулярного сита имеет среднюю внутреннюю площадь поверхности от 700 до 800 м². В процессе адсорбции порами происходит захват молекул, размеры которых меньше, чем размеры пор, а удерживаются молекулы, большие по размеру, чем сами полости. О том, как этот процесс описывается в упрощенном варианте по Л.Д. Ландау можно прочитать в посте выше.

⚙️Основные характеристики молекулярных сит:
🔹 высокая адсорбционная способность и высокая селективная адсорбционная эффективность.
🔹 высокая способность к осушению газов при высоких температурах и скоростях движения потока.

Например, для воздуха: чем ниже содержание водяного пара, т.е. чем ниже относительная влажность, тем выше адсорбционная способность. Но при высокой относительной влажности адсорбционная способность значительно меньше, чем у силикагелей.


🔹 стабильность (технологическая надежность), способность сохранять нормальную адсорбционную способность при температурах ниже 200 °C.
🔹 относительно длительный срок службы от 4 до 8 лет в зависимости от условий эксплуатации, эффективности регенерации и стабильности режимов работы системы.
🔹 особенно высокая адсорбционная способность по отношению к воде, ацетилену и углекислому газу.

#сорбция