مولکولارسیو 13X

مولکولارسیو 13X نوعی زئولیت (غربال مولکولی) است که به دلیل قدرت بالای آن در جذب و قابلیت کاتالیزوری جزو کارآمدترین و مهم ترین مولکولارسیو ها به شمار می رود. 

 نام غربال مولکولی 13X برگرفته از اندازه منافذ این زئولیت که در حدود 10 تا 13 انگستروم است اشاره دارد. در ادامه به صورت تخصصی تر به معرفی مولکولارسیو 13X کارایی، مشخصات، مزایا و معایب آن اشاره خواهیم نمود.

مولکولارسیو 13X چیست؟

مولکولارسیو 13X نوعی زئولیت مصنوعی است که به طور گسترده به عنوان یک جاذب انتخابی در کاربردهای مختلف صنعتی استفاده می‌شود. در واقع غربال مولکولی 13 ایکس نوعی کریستال سدیم (chemxin molecular sieve 13X) از انواع زئولیت های گروه X می باشد و مولکولارسیو 13 ایکس دارای حفره هایی با قطر 10 انگستروم می باشد که این نوع از کریستال ها دارای منافذ بسیار بزرگتری از کریستال های نوع A است و مولکولی را جذب می کند که شعاع بحرانی آن از هیدروکربن آروماتیک و  شاخه دار کمتر باشد.

پس مولکولارسیو 13X زئولیت هایی دارای یون سدیم هستند که با داشتن حفراتی با اندازه 10 انگستروم امکان جداسازی مولکول ها از یکدیگر را فراهم می کنند .

فرمول شیمیایی مولکولارسیو

Na86[(AlO2)86(SiO2)106]·XH2O

مهم ترین مشخصه زئولیت 13 ایکس

به طور کلی 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 .

بنابراین ساختار کریستالی 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.

ویژگی های فنی مولکولارسیو 13X

1. منافذ مولکولارسیو 13X دارای اندازه های تقریبا یکسان 10 انگسترومی هستند که امکان جذب انتخابی مولکول‌ها را بر اساس اندازه و قطبیت فراهم می‌کند.
2. دارای ظرفیت جذب بالا برای گاز هایی مثل نیتروژن، دی اکسید کربن و رطوبت 
3. دارای قدرت گزینش پذیری بالا برای جذب مولکول های بزرگتر از خودش و همچنین از بین بردن ناخالصی ها و آلاینده های موجود در جریان گاز و مایع
4. میزان پایداری حرارتی در مولکولارسیو 13 ایکس بسیار بالا بوده و قادر است در فرایند ها با دمای بالا بدون تخریب شدن مقاومت نماید.
5. این ماده از نظر شیمیایی پایدار و با طیف وسیعی از مواد سازگار است و برای استفاده در صنایع مختلف مانند پتروشیمی، پردازش گاز و جداسازی هوا مناسب می‌باشد.
6. زئولیت 13X عملکرد ثابت و قابل اعتمادی دارد و قادر به جداسازی و تصفیه موثر گازها به منظور برآورده کردن الزامات کیفیت خاص است.
7. کاربرد های زیاد و مهم این ماده در جداسازی گاز، پردازش گاز طبیعی، خشک کردن هوا، حذف ناخالصی‌ها از جریان‌های مایع و موارد دیگر
8. انطباق پذیری بالای این ماده را قابل استفاده در دو فرآیند جذب نوسان فشار (PSA) و جذب نوسان دما (TSA) کرده و انعطاف پذیری در طراحی و عملیات سیستم را فراهم نموده است.

مزایای مولکولارسیو 13 ایکس

• دارای قابلیت جذب انتخابی بوده و ومی تواند گاز ها و ناخالصی های خاص را از جریان گاز و مایع حذف کند.
• مولکولارسیو 13X یک ماده چند مظوره بوده و در کاربرد هایی مانند جداسازی گاز، کم آبی، خالص سازی و حذف ناخالصی‌ها از آن استفاده می شود.
• این ماده در صنایعی مانند پتروشیمی، فرآوری گاز، جداسازی هوا و غیره ارزشمند و کار آمد می‌باشد.
• غربال مولکولی 13X ظرفیت جذب بالایی برای گازهایی مانند نیتروژن، دی اکسید کربن و رطوبت دارد. 
• امکان استفاده مجدد از این ماده وجود دارد چرا که قابل احیا است.
• این ماده به خاطر مقاومت در برابر حرارت در طول عملیات و احیا در دمای بالا بدون تخریب یا از دست دادن عملکرد فعالیت می‌کند.پ
• این ماده از نظر شیمیایی پایدار است و با طیف وسیعی از مواد سازگار می‌باشد. 
• قوام و قابلیت اطمینان
• استاندارد صنعت تثبیت شده
• طراحی سیستم انعطاف‌پذیر

از مولکولارسیو 13X در چه مواردی استفاده می شود؟

1. صنعت پتروشیمی: مولکولارسیو 13X در صنعت پتروشیمی برای حذف ناخالصی‌ها مانند آب، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن از جریان‌های گاز طبیعی کاربرد دارد. همچنین در فرآیندهای خشک کردن گاز و برای جداسازی گازهایی مانند نیتروژن و اکسیژن استفاده می‌شود.

2. پردازش گاز: این ماده در فرآوری گاز برای آبگیری گاز طبیعی، حذف رطوبت و جلوگیری از تشکیل هیدرات و خوردگی در خطوط لوله استفاده می‌گردد. غربال مولکولی 13X همچنین در تصفیه هوا، سیستم‌های تولید نیتروژن و فرآیندهای حذف دی اکسید کربن کاربرد دارد.

3. جداسازی هوا: در کارخانه‌های جداسازی هوا غربال مولکولی 13X نقش مهمی در جداسازی نیتروژن و اکسیژن ایفا می‌کند و امکان تولید نیتروژن یا گازهای اکسیژن با خلوص بالا را برای کاربردهای مختلف صنعتی فراهم می‌نماید.

4. تبرید و تهویه مطبوع: غربال مولکولی 13X در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع برای حذف رطوبت و ردیابی آلاینده‌ها از مبردها استفاده می‌شود. 

5. انرژی تجدیدپذیر: این ماده در پردازش گاز طبیعی برای ارتقای بیوگاز استفاده می‌شود. لذا غربال مولکولی 13X در حذف ناخالصی‌هایی مانند دی اکسید کربن و رطوبت موثر است و تولید بیومتان با خلوص بالاتر را امکان پذیر می‌کند.

6. ساخت مواد شیمیایی: مولکولارسیو 13X در صنایع شیمیایی برای جداسازی گاز، خالص سازی مواد اولیه و حلال‌ها و حذف ناخالصی‌ها در فرآیندهای شیمیایی استفاده می‌شود.

7. کاربردهای زیست محیطی: این ماده در کاربردهای زیست محیطی مانند حذف ترکیبات آلی فرار (VOCs) از انتشار گازهای صنعتی و تصفیه گازهای دودکش در نیروگاه‌ها و زباله سوزها استفاده می‌گردد.

شرایط نگهداری مولکولارسیو 13X

۱. محیط خشک: مولکولارسیو 13X را در محیطی خنک و خشک با رطوبت کم نگهداری کنید. قرار گرفتن در معرض رطوبت باعث تجمع یا فعال شدن جزئی غربال مولکولی می‌شود و بر ظرفیت جذب آن تأثیر می‌گذارد.

۲. بسته بندی مهر و موم شده: این ماده را در بسته بندی اصلی و محکم بسته بندی شده نگه دارید یا آن را به ظروف دربسته منتقل کنید تا از جذب رطوبت از جو اطراف جلوگیری شود.

3. محافظت در برابر آلاینده‌ها: غربال مولکولی 13X را دور از منابع احتمالی آلودگی مانند مواد شیمیایی، حلال‌ها یا ترکیبات آلی فرار ذخیره نمایید تا خلوص آن حفظ گردد. 

3. کنترل دما: دمای پایدار و متوسط را حفظ کنید. نوسانات شدید دما بر پایداری و عملکرد غربال مولکولی 13X تأثیر می‌گذارد. دمای ذخیره سازی ایده آل این ماده معمولاً بین 10 تا 35 درجه سانتیگراد (50 تا 95 درجه فارنهایت) است.

4. اجتناب از نور مستقیم خورشید: غربال مولکولی 13X را دور از نور مستقیم خورشید یا سایر منابع اشعه ماوراء بنفش نگهداری کنید. 

5. موقعیت مرتفع: غربال مولکولی 13X را در یک موقعیت مرتفع ترجیحاً روی پالت‌ها یا قفسه‌ها نگهداری نمایید تا از تماس مستقیم با زمین جلوگیری گردد و خطر جذب رطوبت را به حداقل برسانید.

6. کار با احتیاط: هنگام استفاده از غربال مولکولی 13X، از دستکش تمیز استفاده کنید تا از آلودگی این ماده توسط روغن، گریس یا آلاینده‌های موجود بر روی دست‌ها جلوگیری نمایید.

فرآیند احیا غربال مولکولی 13X

این فرآیند با حرارت دادن مولکولارسیو در دمای 130 تا 250 درجه سانتیگراد همراه است. 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 و باید در شرایط خشک و در بسته بندی صحیح و ضد هوا نگهداری شود . الک مولکولی 13X  با عبور جریان هوا با افزایش دما قابل بازیابی است . دمای بازیابی بین 180-350 سانتیگراد و دمای بازیابی 3-6 ساعت است. مولکولارسیو 13X به دو روش حرارت دادن و کاهش فشار قابل احیاء می باشد .