غربال های مولکولیبه طور گسترده در صنایع شیمیایی و پتروشیمی برای فرآیندهای مختلف جداسازی و خالص سازی استفاده می شود. 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 استفاده می شود. با این حال، هیدروژن تولید شده با روش های مختلف همیشه برای این کاربردها به اندازه کافی خالص نیست و برای حذف ناخالصی هایی مانند آب، دی اکسید کربن و سایر گازها نیاز به تصفیه دارد. غربال های مولکولی در حذف این ناخالصی ها از جریان های گاز هیدروژن بسیار موثر هستند.

غربال های مولکولی مواد متخلخلی هستند که توانایی جذب انتخابی مولکول ها را بر اساس اندازه و شکل آن ها دارند. آنها از چارچوبی از حفره ها یا منافذ به هم پیوسته تشکیل شده اند که اندازه و شکل یکنواختی دارند، که به آنها اجازه می دهد به طور انتخابی مولکول هایی را که در این حفره ها قرار می گیرند جذب کنند. اندازه حفره ها را می توان در طول سنتز غربال مولکولی کنترل کرد، که این امکان را فراهم می کند تا خواص آنها را برای کاربردهای خاص تنظیم کنید.

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 سایر ناخالصی ها را جذب می کند و در عین حال به مولکول های هیدروژن اجازه عبور می دهد. سپس ناخالصی‌های جذب‌شده را می‌توان با حرارت دادن به غربال مولکولی یا پاک کردن آن با جریان گاز از غربال مولکولی خارج کرد.

پرکاربردترینغربال مولکولیبرای تصفیه هیدروژن نوعی زئولیت به نام زئولیت 3A است. اندازه منافذ این زئولیت 3 آنگستروم است که به آن اجازه می‌دهد به طور انتخابی آب و سایر ناخالصی‌هایی را که اندازه مولکولی بیشتری نسبت به هیدروژن دارند جذب کند. همچنین نسبت به آب بسیار گزینشی است که آن را در حذف آب از جریان هیدروژن بسیار موثر می کند. انواع دیگر زئولیت‌ها مانند زئولیت‌های 4A و 5A نیز می‌توانند برای تصفیه هیدروژن استفاده شوند، اما انتخابی کمتری نسبت به آب دارند و ممکن است به دما یا فشار بالاتری برای دفع نیاز داشته باشند.

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

به غیر از زئولیت ها، انواع دیگر غربال های مولکولی مانند کربن فعال و سیلیکاژل نیز می توانند برای تصفیه هیدروژن استفاده شوند. این مواد دارای سطح بالایی و حجم منافذ بالایی هستند که باعث می شود در جذب ناخالصی های جریان گاز بسیار موثر باشند. با این حال، انتخابی کمتری نسبت به زئولیت ها دارند و ممکن است برای بازسازی به دما یا فشار بالاتری نیاز داشته باشند.

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

به طور کلی، غربال های مولکولی مواد همه کاره ای هستند که کاربردهای گسترده ای در صنایع شیمیایی و پتروشیمی دارند. آنها برای تولید گازهای با خلوص بالا ضروری هستند و مزایای متعددی نسبت به روش‌های جداسازی سنتی دارند، مانند مصرف انرژی کم، انتخاب پذیری بالا و سهولت کار. با افزایش تقاضا برای گازهای با خلوص بالا در فرآیندهای مختلف صنعتی، انتظار می‌رود استفاده از غربال‌های مولکولی در آینده افزایش یابد.