همه چیز در مورد مولکولارسیو و آلومینا اکتیو

بالاترین راندمان و سطح کیفیت جذب را با مولکولارسیو های پتروتات تجربه کنید

مولکولارسیو چیست؟

مولکولارسیو (Molecular Sieve) نوعی زئولیت است و یکی از موثرترین مواد جاذب برای جداسازی رطوبت از گاز ها و هوای فشرده، جداسازی گازها از یکدیگر و جداسازی آب از مایعات و گازها می باشد و به عنوان غربال مولکولی نیز شناخته می شود.

مولکولارسیو ها جاذب هایی متشکل از آلومینا سیلیکات کریستالی (زئولیت) و clay می باشند که مولکول های آن از ساختارهایی به شکل چارچوب (framework) ساخته شده اند. فاز فعال جاذب زئولیت است که از کاتیون های تک ظرفیتی و دو ظرفیتی از گروه فلزات قلیایی خاکی ساخته شده است. جهت تنظیم مشخصات مکانیکی جاذب از مقدار کمی clay که به عنوان چسب (binder) عمل می کند ، استفاده می شود.

مولکولارسیو ها در حالت عادی قابلیت جذب رطوبت به میزان 18تا 22 درصد وزنی خود را دارد. در مولکولارسیو کاتیون هایی مانند کلسیم ، سدیم و پتاسیم وجود دارد که ظرفیت جذب سطحی بالای آنها از طریق نیروهای یونی قوی باعث جذب مقدار زیادی آب و ناخالصی ها از هوا و گازها می شود.

یکی از مشخصه های مهم مولکولارسیو ، ساختار داخلی و سه بعدی آلومینو-سیلیکات آن است. این ساختار به صورت حفره های منظم و تخلخل های یکنواخت است و این خصوصیات ساختاری باعث افزایش میزان انتخاب پذیری (Selectivity) جاذب و ایجاد قدرت بالا در جذب و جداسازی می شود.

ساختار کریستالی زئولیت مولکولارسیو خاصیت انتخاب پذیری (Selectivity) را در آن ایجاد می کند. این ساختار به وسیله کانال ها و دهانه های حفرات با ابعاد مشخص و یکنواخت به هم متصل می شود. بنابراین نحوه جذب مولکولی به این صورت است که مولکول هایی که ابعاد و اندازه مناسبی نسبت به اندازه کانال ها و حفره ها دارند بتوانند وارد سطح حفره داخلی شده و جذب شوند.

یعنی در هنگام عبور مایع و گاز ، مولکولارسیو اجازه عبور ذرات بزرگتر را می دهد و ذرات کوچکتر را جذب می کند.

در نتیجه ، توانایی جداسازی مولکول ها به دلیل این منافذ و کانال های یکسان است. اما باید بدانیم وقتی مولکولارسیو به حد اشباع رسید فرآیند احیا باید آغاز شود. این فرآیند با حرارت دادن مولکولارسیو در دمای 130 تا 250 درجه سانتیگراد همراه است.

انواع مولکولارسیو های پتروتات:

• مولکولارسیو 3A :

مولکولارسیو 3A یک زئولیت نوع A با حفره هایی به قطر3 آنگستروم ، مناسب برای نم زدایی از گاز طبیعی ، CNG ، ترکیبات قطبی و الکل ها مانند اتانول و متانول ، هیدروکربن های اشباع نشده مانند اتیلن ، پروپیلن ، بوتادین و غیره می باشد. مولکولارسیو 3A کروی در سایزهای مختلف با توجه به نیاز مصرف کننده قابل تامین است.

کاربرد های مولکولارسیو 3A :

• نم زدایی از گازها و به خصوص گاز طبیعی

• آب زدایی از حلال های قطبی مانند اتانول و متانول

• نم زدایی از هیدروکربن های غیر اشباع مانند اتیلن ، پروپیلن ، استیلن و بوتادین

مولکولارسیو 3A را به روش حرارتی TSA در دمای 200-230 درجه سانتیگراد و یا با کاهش فشار در فرآیند PSA  می توان احیا کرد.

در صورتی که مولکولارسیو به درستی احیا شود میتواند نقطه شبنم زیر 100-  درجه سانتی گراد را ایجاد کند.

مولکولارسیو نباید در معرض هوای آزاد قرار گیرد وباید در شرایط خشک و در بسته بندی صحیح و ضد هوا نگهداری شود.

• مولکولارسیو 4A :

آیا به نقطه شبنم عمیق نیاز دارید؟ …. پاسخ شما در استفاده از مولکولارسیو 4A پتروتات است.

با داشتن بیش از 10 سال تجربه درهمکاری نزدیک با صنایع مختلف کشور توانستیم یک روند تامین پیوسته و موفق را در زمینه تامین جاذب رطوبت مورد نیاز واحد های هوای فشرده ، CNG ، خودرو سازی و پالایش گاز طبیعی فعال کنیم. با استفاده از مولکولارسیو4A پتروتات علاوه بر رسیدن به یک نقطه شبنم عمق و پایدار در خشک کن های جذبی (PSA/TSA) می توانید همچنین دوام عملیاتی بیشتر و هزینه نگهداری کمتری را تجربه نمایید.

مولکولارسیو 4A یک زئولیت نوع A با حفره هایی به قطر 4 آنگستروم ، مناسب برای نم زدایی و حذف CO2 از گاز طبیعی ، رطوبت زدایی از هوای فشرده ، گاز های اتمسفریک ، CNG و LPG و همچنین حذف هیدروکربن ها، آمونیاک و متانول از جریان های گازی می باشد. مولکولارسیو 4A کروی و استوانه ای در سایزهای مختلف با توجه به نیاز مصرف کننده قابل تامین است.

کاربردهای مولکولارسیو 4A:

•  حذف رطوبت از هوای فشرده (دسیکانت)

• آب زدایی از مایعات آلی و هیدروکربن های اشباع شده

• آب زدایی از گازهایی مایع مانند پروپان و بوتان

• نم زدایی از گازهای نوبل و سایر گاز ها مانند هیدروژن ، نیتروژن ، هلیوم ، آرگون و …

مولکولارسیو 4A را به روش حرارتی TSA در دمای 250-280 درجه سانتیگراد و یا با کاهش فشار در فرآیند PSA می توان احیا کرد. در صورتی که مولکولارسیو به درستی احیا شود می تواند نقطه شبنم زیر 100- درجه سانتی گراد را ایجاد کند. مولکولارسیو نباید در معرض هوای آزاد قرار گیرد و باید در شرایط خشک و در بسته بندی صحیح و ضد هوا نگهداری شود.

• مولکولارسیو 5A :

مولکولارسیو 5A یک زئولیت نوع A با حفره هایی به قطر 5 آنگستروم و قدرت جذب بالا برای حذف آب ، CO2 و H2S از جریان های گاز ترش می باشد و مناسب برای جداسازی نرمال و ایزو پارافین ها. همچنین 5A قابل استفاده در واحد های تولید گاز اکسیژن ، نیتروژن ، هیدروژن و گاز های خنثی هستند.

مولکولارسیو 5A کروی و استوانه ای در سایزهای مختلف با توجه به نیاز مصرف کننده قابل تامین است.

کاربردهای مولکولارسیو 5A:

• نم زدایی و سولفور زدایی از گاز طبیعی

• قابل استفاده جهت تولید گازهیدروژن و حذف CO2

• جداسازی نرمال پارافین ها از هیدروکربن های حلقوی و شاخه ای

مولکولارسیو 5A را به روش حرارتی TSA در دمای 250 – 300 درجه سانتیگراد و یا با کاهش فشار در فرآیند PSA  می توان احیا کرد.

در صورتی که مولکولارسیو  به درستی احیا شود می تواند به نقطه شبنم زیر100-  درجه سانتی گراد رسیده و یا سطح مرکاپتان یا CO2 کمتر از ppm2 را ایجاد کند.

مولکولارسیو نباید در معرض هوای آزاد قرار گیرد و باید در شرایط خشک و در بسته بندی صحیح و ضد هوا نگهداری شود.

• مولکولارسیو 13X :

ما گسترده ترین طیف مولکولارسیو (زئولیت) 13X شامل را برای فرآیند های شیرین سازی ، جداسازی هوا و اکسیژن پزشکی ارائه می دهیم.

مولکولارسیو 13X یک زئولیت نوع X با حفره هایی به قطر 10 آنگستروم و قدرت جذب بالاتر نسبت به زئولیت نوع A برای حذف آب و CO2 از هوا و سایر گاز ها ، پاک سازی آروماتیک ها ، حذف ترکیبات سولفور دار مانند مرکاپتان ها و H2S از جریان های هیدروکربن مایع مانند LPG و بوتان و همچنین تولید اکسیژن پزشکی می باشد.

کاربردهای مولکولارسیو 13X :

• حذف ذرات آلاینده ها از هوا و گاز ها

• حذف مرکاپتان ها و سولفور زدایی (شیرین سازی) گاز طبیعی و سایر سیال ها

• جذب نیتروژن از هوا جهت تولید اکسیژن بیمارستانی و خانگی

مولکولارسیو13X  را می توان با روش های TSA و  PSA احیا نمود.

آلومینا اکتیو چیست؟

 

آلومینا اکتیو یا آلومینای فعال ماده کروی شکل متخلخلی است که از اکسید آلومینیوم (AL2O3) تشکیل شده است. مشخصه اصلی این مواد تخلخل زیاد تا حدود 350 – 415 متر مربع در هر گرم در حین برخورداری از مقاومت مکانیکی یا crush و strength بالا می‌باشد. از دیگر خصوصیات این ماده مقاومت بالای حرارتی و شیمیایی آن است که موجب افزایش قابل توجه کاربرد آن در صنایع مختلف شده است.

آلومینا اکتیو یک جاذب رطوبت قوی که به دلیل داشتن سطح ویژه بالا ظرفیت جذب بالایی داشته و تا نقطه شبنم 50- درجه سانتی گراد قابلیت رطوبت زدایی دارد.

از آلومینا اکتیو بیشتر به عنوان دسیکانت برای جذب رطوبت از هوای فشرده در خشک کن های جذبی به روش PSA و یا به عنوان کاتالیست بازیافت گوگرد در واحد های کلاوس (CLAUS)  استفاده می شود.

کاربردهای آلومینا اکتیو پتروتات :

• رطوبت زدایی از هوای فشرده (دسیکانت)

• رطوبت زدایی از مایعات مانند بنزن ، اتیل استات

• رطوبت زدایی از گازها مانند هوا ، دی اکسید کربن ، آمونیاک

• رطوبت زدایی و پاک سازی اتیلن ، پروپیلن و سایر خوراک ها

• کاتالیست واحد کلاوس جهت بازیابی گوگرد

• حذف عناصری مانند فلوئور، کادمیوم، کلر، آرسنیک

بررسی کاربردهای متداول آلومینا اکتیو:

• جاذب رطوبت از هوا:

آلومینا اکتیو می‌تواند به عنوان دسیکانت در فرآیند جذب رطوبت از هوای فشرده استفاده شود. همچنان که هوای مرطوب از میان مواد جاذب عبور می‌کند، مولکول‌های آب درون ساختار متخلخل جاذب به دام افتاده و در نهایت هوای خشک از بستر جاذب خارج می‌گردد.

آلومینا اکتیو (آلومینای فعال) تأمین شده از سوی شرکت پتروتات می‌تواند رطوبت را از هوا تا ۲۰٪ وزنی خودش در رطوبت نسبی ۵۰٪  جذب کند. این امر موجب می‌گردد که نقطه شبنم هوای خروجی بسته به شرایط فرآیندی تا ۵۰- درجه‌ سانتی‌گراد کاهش یابد. از دیگر مزایای آلومینا اکتیو شرکت پتروتات عمر مفید بالای آن به دلیل مقاومت مکانیکی مطلوبش است. این جاذب معمولا در اثر کاهش فشار درایرهای جذبی PSA رطوبت خود را دفع کرده و احیاء می‌گردند.

• فرآیند بازیافت گوگرد:

دی اکسید گوگرد (SO2 ) پس از دمیدن هوا در هیدروژن سولفید ورودی به واحد SRU در دمای بالای 1000 درجه سانتی‌گراد تولید می‌گردد و پس از اختلاط با H2S در حضور کاتالیست آلومینای فعال به گوگرد جامد تبدیل می شود.

آلومینا اکتیو شرکت پتروتات برای مقدار تبدیل بالای H2S/SO2 در بستر کاتالیست طراحی شده است. یکی از مزایای کاتالیست کلاوس شرکت پتروتات نسبت بهینه میکرو، مزو و ماکروحفرات است که دسترسی به مکان های فعال (active site) را به حداکثر میزان ممکن می‌رساند.

• جاذب فلوراید:

آلومینا اکتیو برای حذف فلوراید از آب آشامیدنی استفاده می شود. وجود فلوراید در آب باعث بیماری های استخوانی و همچنین کاهش هوش کودکان می شود. این جاذب می تواند فلوئور مضر برای بدن انسان را در آب جذب و حذف کند و می تواند برای زدایش فلوئور و آرسنیک و رنگ زدایی از فاضلاب و غیره استفاده شود. آلومینا اکتیو دارای سطح ویژه وسیع و منافذ زیادی است و می تواند به عنوان خشک کننده (دسیکانت) استفاده شود و دارای میل به ترکیب قوی با اکسیدها ، اسید استیک ، آب است. آلومینا فعال یک خشک کننده عمیق آب و یک جاذب است که مولکول های قطبی را جذب می کند.

در مقایسه با رزین های تبادل یونی ، آلومینا اکتیو اثر جذب و فلوئور زدایی بهتری دارد و 6400 گرم فلوئور را در هر متر مکعب جذب می کند.

آلومینا اکتیو  در اندازه های مختلف موجود است که متداول ترین اندازه مورد استفاده 3 تا 5 میلی متر است. اندازه 5 تا 8 میلی متر به طور کلی به عنوان بستر برای خشک کن های بسیار بزرگ یا به عنوان بستر محافظ برای سایر لایه های جاذب مانند مولکولارسیو استفاده می شود.

آلومینا اکتیو که از دی هیدروکسیلاسیون هیدروکسید آلومینیوم یا Al(OH)3 به دست می آید. در فرآیند تولید آلومینا اکتیو ، سنگ معدن بوکسیت پس از شستشو توسط سدیم هیدروکسید و انجام فیلتراسیون بر روی آن، به آلومینیوم هیدروکسید تبدیل می‌شود. آلومینیوم هیدروکسید تحت فرآیند کلسیناسیون (calcination) قرار می‌گیرد تا آلومینای فعال خالص تولید شود. سپس فرآیند فعال‌سازی (activation)  که در درجه حرارت‌های بالا انجام می‌شود جهت ایجاد تخلخل در مواد آلومینا به کار می‌رود. در نهایت ذرات کروی شکل آلومینا اکتیو از طریق مرحله کلوخه‌سازی یا agglomeration تولید می‌گردد.