Sàng phân tửđược sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa học và hóa dầu cho các quá trình phân tách và tinh chế khác nhau. Một trong những ứng dụng quan trọng của họ là tinh chế khí hydro. Hydrogen được sử dụng rộng rãi như một nguyên liệu trong các quy trình công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như sản xuất amoniac, metanol và các hóa chất khác. Tuy nhiên, hydro được tạo ra bởi các phương pháp khác nhau không phải lúc nào cũng đủ tinh khiết cho các ứng dụng này và nó cần được tinh chế để loại bỏ các tạp chất như nước, carbon dioxide và các loại khí khác. Sief phân tử rất hiệu quả trong việc loại bỏ các tạp chất này khỏi các dòng khí hydro.

Sief phân tử là các vật liệu xốp có khả năng hấp phụ có chọn lọc các phân tử dựa trên kích thước và hình dạng của chúng. Chúng bao gồm một khung các khoang hoặc lỗ chân lông có kích thước đồng đều có kích thước và hình dạng đồng đều, cho phép chúng hấp phụ có chọn lọc các phân tử phù hợp với các hốc này. Kích thước của các hốc có thể được kiểm soát trong quá trình tổng hợp sàng phân tử, điều này cho phép điều chỉnh các tính chất của chúng cho các ứng dụng cụ thể.

Trong trường hợp tinh chế hydro, sàng phân tử được sử dụng để hấp phụ có chọn lọc nước và các tạp chất khác từ dòng khí hydro. Mây phân tử hấp phụ các phân tử nước và các tạp chất khác, trong khi cho phép các phân tử hydro đi qua. Các tạp chất hấp phụ sau đó có thể được giải phóng từ sàng phân tử bằng cách làm nóng nó hoặc bằng cách thanh lọc nó bằng một luồng khí.

Được sử dụng phổ biến nhấtrây phân tửĐối với tinh chế hydro là một loại zeolite được gọi là 3a zeolite. Zeolite này có kích thước lỗ rỗng 3 angstroms, cho phép nó hấp phụ có chọn lọc nước và các tạp chất khác có kích thước phân tử lớn hơn hydro. Nó cũng có tính chọn lọc cao đối với nước, điều này làm cho nó rất hiệu quả trong việc loại bỏ nước khỏi dòng hydro. Các loại zeolit ​​khác, chẳng hạn như 4a và 5a zeolit, cũng có thể được sử dụng để tinh chế hydro, nhưng chúng ít chọn lọc hơn đối với nước và có thể yêu cầu nhiệt độ hoặc áp suất cao hơn để giải hấp.

Tóm lại, sàng phân tử rất hiệu quả trong việc tinh chế khí hydro. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa học và hóa dầu để sản xuất khí hydro tinh khiết cao cho các ứng dụng khác nhau. Zeolite 3A là sàng phân tử được sử dụng phổ biến nhất để tinh chế hydro, nhưng các loại zeolit ​​khác cũng có thể được sử dụng tùy thuộc vào các yêu cầu ứng dụng cụ thể.

Ngoài các zeolit, các loại sàng phân tử khác, chẳng hạn như carbon và silica gel hoạt hóa, cũng có thể được sử dụng để tinh chế hydro. Những vật liệu này có diện tích bề mặt cao và khối lượng lỗ rỗng cao, khiến chúng rất hiệu quả trong việc hấp phụ các tạp chất từ ​​các luồng khí. Tuy nhiên, chúng ít chọn lọc hơn zeolit ​​và có thể yêu cầu nhiệt độ hoặc áp lực cao hơn để tái tạo.

Ngoài việc tinh chế hydro,sàng phân tửcũng được sử dụng trong các ứng dụng phân tách và thanh lọc khí khác. Chúng được sử dụng để loại bỏ độ ẩm và tạp chất từ ​​không khí, nitơ và các luồng khí khác. Chúng cũng được sử dụng để phân tách các khí dựa trên kích thước phân tử của chúng, chẳng hạn như sự tách biệt oxy và nitơ với không khí và sự phân tách hydrocarbon khỏi khí tự nhiên.

Nhìn chung, sàng phân tử là các vật liệu linh hoạt có một loạt các ứng dụng trong các ngành công nghiệp hóa học và hóa dầu. Chúng rất cần thiết cho việc sản xuất các loại khí có độ bền cao và chúng cung cấp một số lợi thế so với các phương pháp phân tách truyền thống, như tiêu thụ năng lượng thấp, tính chọn lọc cao và dễ vận hành. Với nhu cầu ngày càng tăng đối với các loại khí có độ bền cao trong các quy trình công nghiệp khác nhau, việc sử dụng sàng phân tử dự kiến ​​sẽ phát triển trong tương lai.