غربال مولکولیبرای فرآیندهای مختلف جدایی و تصفیه در صنایع شیمیایی و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از کاربردهای مهم آنها در تصفیه گاز هیدروژن است. هیدروژن به طور گسترده ای به عنوان ماده اولیه در فرآیندهای مختلف صنعتی مانند تولید آمونیاک ، متانول و سایر مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال ، هیدروژن تولید شده توسط روشهای مختلف همیشه به اندازه کافی خالص برای این برنامه ها نیست و برای از بین بردن ناخالصی هایی مانند آب ، دی اکسید کربن و سایر گازها باید خالص شود. غربال های مولکولی در از بین بردن این ناخالصی ها از جریان گاز هیدروژن بسیار مؤثر هستند.

غربال های مولکولی مواد متخلخل هستند که بر اساس اندازه و شکل آنها امکان جذب مولکول های انتخابی را دارند. آنها از چارچوبی از حفره ها یا منافذ به هم پیوسته تشکیل شده اند که از نظر اندازه و شکل یکنواخت هستند و به آنها امکان می دهد مولکول های انتخابی را که در این حفره ها جا می گیرند ، جذب کنند. اندازه حفره ها را می توان در طول سنتز غربال مولکولی کنترل کرد ، که باعث می شود خواص آنها برای کاربردهای خاص تنظیم شود.

در مورد تصفیه هیدروژن ، از غربال های مولکولی برای جذب انتخابی آب و سایر ناخالصی ها از جریان گاز هیدروژن استفاده می شود. غربال مولکولی مولکول های آب و ناخالصی های دیگر را جذب می کند ، در حالی که اجازه می دهد مولکول های هیدروژن از آن عبور کنند. سپس ناخالصی های جذب شده می توانند با گرم کردن آن یا با پاکسازی آن با جریان گاز ، از غربال مولکولی دفع شوند.

متداول ترین مورد استفادهغربال مولکولیبرای تصفیه هیدروژن نوعی زئولیت به نام 3A زئولیت است. این زئولیت دارای اندازه منافذ 3 angstroms است که به آن اجازه می دهد تا به طور انتخابی آب و سایر ناخالصی ها را که اندازه مولکولی بیشتری نسبت به هیدروژن دارند ، جذب کند. همچنین نسبت به آب بسیار انتخابی است و همین امر باعث می شود تا آب از جریان هیدروژن از بین برود. انواع دیگر زئولیت ها ، مانند زئولیت های 4a و 5a ، همچنین می توانند برای تصفیه هیدروژن مورد استفاده قرار گیرند ، اما نسبت به آب انتخابی کمتری دارند و ممکن است برای دفع دفع دمای بالاتر یا فشارهای بیشتری نیاز داشته باشند.

در نتیجه ، غربال های مولکولی در تصفیه گاز هیدروژن بسیار مؤثر هستند. آنها به طور گسترده در صنایع شیمیایی و پتروشیمی برای تولید گاز هیدروژن با خلوص بالا برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. زئولیت 3A متداول ترین غربال مولکولی برای تصفیه هیدروژن است ، اما انواع دیگر زئولیت ها نیز بسته به نیازهای خاص کاربردی می توانند مورد استفاده قرار گیرند.

جدا از زئولیت ها ، انواع دیگر غربال های مولکولی مانند کربن فعال و ژل سیلیس نیز می توانند برای تصفیه هیدروژن استفاده شوند. این مواد دارای مساحت سطح بالایی و حجم منافذ بالایی هستند که باعث می شود آنها در جذب ناخالصی از جریان گاز بسیار مؤثر باشند. با این حال ، آنها انتخابی کمتری نسبت به زئولیت ها دارند و ممکن است برای بازسازی به درجه حرارت یا فشارهای بالاتر نیاز داشته باشند.

علاوه بر تصفیه هیدروژن ،غربال مولکولیهمچنین در سایر برنامه های جداسازی و تصفیه گاز استفاده می شود. آنها برای از بین بردن رطوبت و ناخالصی ها از هوا ، نیتروژن و سایر جریان های گاز استفاده می شوند. آنها همچنین برای جدا کردن گازها بر اساس اندازه مولکولی آنها ، مانند جداسازی اکسیژن و نیتروژن از هوا و جداسازی هیدروکربن ها از گاز طبیعی استفاده می شوند.

به طور کلی ، غربال های مولکولی مواد همه کاره هستند که طیف گسترده ای از کاربردهای خود را در صنایع شیمیایی و پتروشیمی دارند. آنها برای تولید گازهای با خلوص بالا ضروری هستند و از روشهای جداسازی سنتی مانند مصرف انرژی کم ، انتخاب بالا و سهولت در عملکرد ، چندین مزیت ارائه می دهند. با افزایش تقاضا برای گازهای با خلوص بالا در فرآیندهای مختلف صنعتی ، انتظار می رود استفاده از غربال مولکولی در آینده رشد کند.