MINERALE ADSORBENTen, FILTERMIDDELEN EN DROOGMIDDELEN
Moleculaire zeven zijn kristallijne metaalaluminiumsilicaten met een driedimensionaal, onderling verbonden netwerk van siliciumdioxide- en aluminiumoxide-tetraëders. Natuurlijk hydratatiewater wordt uit dit netwerk verwijderd door verhitting, waardoor uniforme holtes ontstaan die selectief moleculen van een specifieke grootte adsorberen.
Een zeef met een maaswijdte van 4 tot 8 mesh wordt normaal gesproken gebruikt in gasfase-toepassingen, terwijl een zeef met een maaswijdte van 8 tot 12 mesh gangbaar is in vloeistoffase-toepassingen. De poedervormen van de 3A-, 4A-, 5A- en 13X-zeven zijn geschikt voor specialistische toepassingen.
Moleculaire zeven staan al lange tijd bekend om hun droogvermogen (zelfs tot 90 °C) en hebben recentelijk hun nut bewezen in synthetische organische processen. Ze maken het vaak mogelijk om gewenste producten te isoleren uit condensatiereacties die doorgaans worden beheerst door ongunstige evenwichten. Deze synthetische zeolieten blijken water, alcoholen (waaronder methanol en ethanol) en HCl te kunnen verwijderen uit systemen zoals de synthese van ketiminen en enamines, estercondensaties en de omzetting van onverzadigde aldehyden in polyenalen.
| Type | 3A |
| Samenstelling | 0,6 K2O : 0,40 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1SiO2 : x H2O |
| Beschrijving | De 3A-vorm wordt gemaakt door de van nature aanwezige natriumionen van de 4A-structuur te vervangen door kaliumkationen, waardoor de effectieve poriegrootte wordt verkleind tot ongeveer 3 Å, met uitzondering van diameters groter dan 3 Å, zoals bijvoorbeeld ethaan. |
| Belangrijkste toepassingen | Commerciële ontwatering van onverzadigde koolwaterstofstromen, waaronder gekraakt gas, propyleen, butadieen en acetyleen; drogen van polaire vloeistoffen zoals methanol en ethanol. Adsorptie van moleculen zoals NH3 en H2O uit een N2/H2-stroom. Beschouwd als een algemeen toepasbaar droogmiddel in polaire en niet-polaire media. |
| Type | 4A |
| Samenstelling | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Beschrijving | Deze natriumvorm vertegenwoordigt de type A-familie van moleculaire zeven. De effectieve porieopening is 4 Å, waardoor moleculen met een effectieve diameter > 4 Å, zoals propaan, worden uitgesloten. |
| Belangrijkste toepassingen | Bij uitstek geschikt voor statische dehydratatie in gesloten vloeistof- of gassystemen, bijvoorbeeld bij de verpakking van geneesmiddelen, elektrische componenten en bederfelijke chemicaliën; waterverwijdering in druk- en kunststofsystemen en het drogen van verzadigde koolwaterstofstromen. Geadsorbeerde stoffen zijn onder andere SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 en C3H6. Over het algemeen beschouwd als een universeel droogmiddel in polaire en niet-polaire media. |
| Type | 5A |
| Samenstelling | 0,80 CaO : 0,20 Na2O : 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2: x H2O |
| Beschrijving | Tweewaardige calciumionen in plaats van natriumkationen zorgen voor openingen van ongeveer 5 Å, waardoor moleculen met een effectieve diameter groter dan 5 Å worden uitgesloten, zoals bijvoorbeeld alle vier-koolstofringen en isoverbindingen. |
| Belangrijkste toepassingen | Scheiding van normale paraffinen van vertakte en cyclische koolwaterstoffen; verwijdering van H2S, CO2 en mercaptanen uit aardgas. Geadsorbeerde moleculen zijn onder andere nC4H10, nC4H9OH, C3H8 tot C22H46 en dichloordifluormethaan (Freon 12®). |
| Type | 13X |
| Samenstelling | 1 Na2O: 1 Al2O3 : 2,8 ± 0,2 SiO2 : xH2O |
| Beschrijving | De natriumvorm vertegenwoordigt de basisstructuur van de type X-familie, met een effectieve porieopening in het bereik van 910¼. Adsorbeert bijvoorbeeld geen (C4F9)3N. |
| Belangrijkste toepassingen | Commerciële gasdroging, luchtzuivering voor installaties (gelijktijdige verwijdering van H2O en CO2) en ontzwaveling van vloeibare koolwaterstoffen/aardgas (verwijdering van H2S en mercaptaan). |
Geplaatst op: 16 juni 2023
