مناخس الجزيئيةتستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والبتروكيماويات لمختلف عمليات الانفصال والتنقية. أحد تطبيقاتهم المهمة في تنقية غاز الهيدروجين. يستخدم الهيدروجين على نطاق واسع كطعم في العمليات الصناعية المختلفة ، مثل إنتاج الأمونيا والميثانول والمواد الكيميائية الأخرى. ومع ذلك ، فإن الهيدروجين الناتج عن طرق مختلفة ليس دائمًا نقيًا بما يكفي لهذه التطبيقات ، ويجب تنقيته لإزالة الشوائب مثل الماء وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى. المناخل الجزيئية فعالة للغاية في إزالة هذه الشوائب من تيارات غاز الهيدروجين.

المناخل الجزيئية هي مواد مسامية لها القدرة على امتصاص الجزيئات بشكل انتقائي على أساس حجمها وشكلها. وهي تتكون من إطار من التجاويف أو المسام المترابطة ذات الحجم والشكل الموحد ، مما يسمح لهم بامتصاص الجزيئات بشكل انتقائي التي تتناسب مع هذه التجاويف. يمكن التحكم في حجم التجاويف أثناء توليف الغربال الجزيئي ، مما يجعل من الممكن تخصيص خصائصها لتطبيقات محددة.

في حالة تنقية الهيدروجين ، يتم استخدام المناخل الجزيئية لتصوير الماء بشكل انتقائي وغيرها من الشوائب من تيار غاز الهيدروجين. يعلق الغربال الجزيئي جزيئات الماء وغيرها من الشوائب ، مع السماح لجزيئات الهيدروجين بالمرور. يمكن بعد ذلك أن يتم امتصاص الشوائب الممتصة من الغربال الجزيئي عن طريق تسخينه أو عن طريق تطهيره باستخدام تيار غاز.

الأكثر استخداماغربال جزيئيلتنقية الهيدروجين هو نوع من الزيوليت يسمى 3A زيوليت. يحتوي هذا الزيوليت على حجم مسام من 3 أنجستروم ، مما يسمح له بامتصاص الماء بشكل انتقائي وغيرها من الشوائب التي لها حجم جزيئي أكبر من الهيدروجين. كما أنه انتقائي للغاية نحو الماء ، مما يجعله فعالًا للغاية في إزالة الماء من تيار الهيدروجين. يمكن أيضًا استخدام أنواع أخرى من الزيوليت ، مثل 4A و 5A zeolites ، لتنقية الهيدروجين ، لكنها أقل انتقائية تجاه الماء وقد تتطلب درجات حرارة أو ضغوط أعلى للامتصاص.

في الختام ، فإن المناخل الجزيئية فعالة للغاية في تنقية غاز الهيدروجين. يتم استخدامها على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والبتروكيماويات لإنتاج غاز الهيدروجين عالي النقاء لتطبيقات مختلفة. Zeolite 3A هو الغربال الجزيئي الأكثر شيوعًا لتنقية الهيدروجين ، ولكن يمكن أيضًا استخدام أنواع أخرى من الزيوليت اعتمادًا على متطلبات التطبيق المحددة.

بصرف النظر عن الزيوليت ، يمكن أيضًا استخدام أنواع أخرى من المناخل الجزيئية ، مثل هلام الكربون المنشط والسيليكا ، لتنقية الهيدروجين. هذه المواد لها مساحة سطح عالية وحجم مسام عالية ، مما يجعلها فعالة للغاية في شوائب الامتصاص من تيارات الغاز. ومع ذلك ، فهي أقل انتقائية من الزيوليت وقد تتطلب درجات حرارة أو ضغوط أعلى للتجديد.

بالإضافة إلى تنقية الهيدروجين ،مناخس الجزيئيةوتستخدم أيضا في تطبيقات فصل الغاز والتنقية الأخرى. يتم استخدامها لإزالة الرطوبة والشوائب من الهواء والنيتروجين وغيرها من تيارات الغاز. كما أنها تستخدم لفصل الغازات بناءً على حجمها الجزيئي ، مثل فصل الأكسجين والنيتروجين عن الهواء ، وفصل الهيدروكربونات عن الغاز الطبيعي.

وعموما ، فإن المناخل الجزيئية هي مواد متعددة الاستخدامات لها مجموعة واسعة من التطبيقات في الصناعات الكيميائية والبتروكيماويات. إنها ضرورية لإنتاج الغازات العالية ، وهي توفر العديد من المزايا على طرق الفصل التقليدية ، مثل انخفاض استهلاك الطاقة ، والانتقائية العالية ، وسهولة التشغيل. مع زيادة الطلب على الغازات العالية في العمليات الصناعية المختلفة ، من المتوقع أن ينمو استخدام المناخل الجزيئية في المستقبل.