رپورتاژ
مولکولارسیو چیست | کاربرد مولکولارسیو
جلوگیری از ماندگاری رطوبت در محیط و حذف آن در صنایع مختلف از جمله صنعت پتروشیمی از اهمیت بالایی برخوردار است؛ به‌همین دلیل از مواد جاذب‌الرطوبه مانند سیلیکاژل برای حذف رطوبت محیط کمک گرفته می‌شود. قیمت مولکولارسیو نسبت به دیگر جاذب‌های رطوبت مناسب‌تر است و همین امر آن را به ماده‌ای مناسب برای صنایع مختلف تبدیل کرده است.
آب کریستالی که در ساختار این ماده قرار گرفته است، با حرارت‌دهی و بدون آسیب رساندن به ساختار مولکول، از ساختار حذف می‌شود تا شرایط برای فرآیندهای برگشت‌پذیر مانند جذب و دفع آب فراهم شود.
مولکولارسیو چیست؟
مولکولارسیو نوعی زئولیت است که با نام غربال مولکولی یا الک‌های مولکولی نیز شناخته می‌شود. این ماده از مهم‌ترین مواد تاثیرگذار در رطوبت‌زدایی و جداسازی آب از انواع مایعات و گازها است. از عمده‌ترین دلایل تاثیرگذاری این ماده می‌توان به ساختار آن اشاره کرد.
مولکولارسیو دارای تخلخل‌های ریز و یکنواختی است که همین امر باعث قدرت جذب بالای آن شده است. این ساختار موجب می‌شود تا جذب مولکولی با حساسیت و عملکرد بالایی انجام گیرد. عملکرد این ماده به‌گونه‌ای است که در زمان عبور مایع یا گاز از آن ذرات کوچکتر جذب می‌شوند و تنها به ذرات بزرگتر اجازه عبور داده خواهد شد. تخلخل‌های این ماده آب را گرفتار می‌کنند و همین امر باعث جداسازی کامل آب از گاز یا مایع می‌شود.
به‌عنوان مثال در پارافین‌های هیدروکربنی، مولکول‌های طبیعی و راست‌زنجیر در این منافذ جای می‌گیرند و می‌توانند جذب شوند اما مولکول‌های با زنجیره شاخه‌دار نمی‌توانند به این منافذ وارد شوند و به این ترتیب از بستر مولکولارسیو عبور می‌کنند.
مولکولارسیو با استفاده از نیروهای یونی قوی مقادیر بسیار زیادی از آب یا مایعات قطبی دیگر را جذب می‌کند و به‌همین دلیل اگر سیال جذب‌شده یک ترکیب قطبی باشد، حتی با وجود مقادیر بسیار کم آلاینده نیز، توانایی جذب با بالاترین مقدار وجود دارد.
کاربرد مولکولارسیو
مولکولارسیو دارای انواع مختلفی از جمله مولکولارسیو 3a و 4a است که در موارد گوناگونی از جمله رطوبت‌زدایی گاز طبیعی و همچنین دستیابی به بالاترین سطح کیفیت خطوط انتقال و گاز طبیعی مایع کاربرد دارند.
از جمله دیگر کاربردهای مولکولارسیو می‌توان به ریکاوری گاز طبیعی مایع و میعانات گازی پتروشیمی اشاره کرد. سایت‌هایی که از فناوری توربو اکسپنشن یا همان فرآیند کرایوژنیک برای بازیابی اجزاء سنگین‌تر استفاده می‌کنند، به‌دلیل قیمت مولکولارسیو و همچنین عملکرد خوب، از آن در خشک‌کردن گاز طبیعی و رسیدن به نقطه شبنم مورد نظرشان استفاده می‌کنند.
مولکولارسیو دارای ویژگی‌های خاصی است که همین امر باعث کاربرد گسترده آن در صنعت می‌شود.
در ادامه به برخی از کاربردهای مولکولارسیو در صنعت اشاره می‌کنیم.
- جداسازی رطوبت از هوای فشرده در نقطه شبنم -۴۰ تا -۱۰۰ درجه سانتی‌گراد در درایرهای جذبی
- استفاده به‌عنوان جاذب، کاتالیست، جداکننده و تبادل‌کننده‌های یونی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- استفاده برای رطوبت‌زدایی گاز طبیعی و هوا و همچنین جداسازی ذرات آلاینده از جمله نیتروژن، گوگرد و کربن‌دی‌اکسید در صنایع مختلف
- استفاده در احیاء گاز طبیعی و میعانات گازی پتروشیمی
- مورد استفاده در فیلتر لوازم هوا و دستگاه تنفسی غواصان و آتش‌نشان‌ها
- جداسازی ۷۵ درصد نیتروژن موجود در هوای فشرده در دستگاه‌های نیتروژن‌ساز
ویژگی‌های مولکولارسیو
مولکولارسیو دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است که باعث می‌شود تا از دیگر مواد جاذب متمایز شود. از مهم‌ترین ویژگی این ماده می‌توان به قیمت مولکولارسیو اشاره کرد که در مقایسه با دیگر جاذب‌ها بسیار مقرون‌به‌صرفه است. در ادامه به دیگر ویژگی‌های این ماده اشاره می‌کنیم.
- رطوبت‌گیر مستقیم: مولکولارسیو دارای ظرفیت بالایی از ایکیلییرویم برای جذب رطوبت است. همین امر باعث خاصیت رطوبت‌گیری بالا در گاز طبیعی شده است. همچنین این ماده دارای ساختار و ویژگی دینامیک بالایی در پایداری هیدروترمال از خود است.
- جداسازی ناخالصی‌های سولفید: مولکولارسیو دارای عملکرد بسیار بالایی در جذب ناخالصی‌ها، در میان دیگر مواد جاذب، است. همین امر باعث می‌شود تا از این ماده در بسیاری از فرآیندهای گازی و پتروشیمی برای حذف آلاینده‌ها استفاده شود.
- جداسازی ناخالصی‌های سولفور: از مولکولارسیو 5a و همچنین مولکولارسیو 13x، به‌دلیل تاثیر زیادی که در جداسازی ناخالصی‌های سولفور دارد، در شیرین‌کردن گاز طبیعی استفاده می‌شود.
- جداسازی یون‌های کراژنیک: از مولکولارسیو در جداسازی انواع ناخالصی‌ها در فرآیند تولید انواع گازهای صنعتی استفاده می‌شود. در این میان، 2 نوع LX و 13X در جداسازی کراژنیک هوا به اکسیژن و نیتروژن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع مولکولارسیو
مولکولارسیو دارای انواع مختلفی است که هر یک از این انواع خواص و ویژگی متفاوتی دارد و برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مواد براساس اندازه تخلخل خود متمایز می‌شود و دارای اندازه‌های بین 3 الی 10 انگستروم هستند. در ادامه به 2 نوع مولکولارسیو 4a و 3a و مزایای استفاده از هریک می‌پردازیم.
مولکولارسیو 3A
این نوع مولکولارسیو از جنس آلومینیوم سیلیکات است که با استفاده از تبادل یونی حاصل‌شده از پتاسیم تولید می‌شود. این نوع از مولکولارسیو به میزان 3 انگستروم تخلخل دارد و می‌تواند مولکول‌های آب با قطر مولکول کمتر از 3 آنگستروم را جذب کند.
مولکول‌های با قطر مولکولی بالاتر از این مقدار توسط این نوع مولکولارسیو جذب نمی‌شوند. از مولکولارسیو 3A در طیف وسیعی از صنایع استفاده می‌شود و دارای مزایایی مانند قدرت جذب و طول عمر بالا و همچنین مقاومت در برابر سایش است. این ماده به 2 روش حرارت‌دادن و کاهش فشار قابل احیا خواهد بود.
مولکولارسیو 4A
همانطور که از اسم این نوع مولکولارسیو پیداست، میزان تخلخل آن به میزان 4 انگستروم بوده و بنابراین این ماده قابلیت جداسازی مولکول‌های با اندازه 4 انگستروم و کمتر را دارد. از مولکولارسیو 4a علاوه‌بر رطوبت‌گیری در جداسازی هیدروکربن، متانول، آمونیاک، گازهای اتمسفریک و هیدورکربن‌ها از گاز نیز استفاده می‌شود.
از خصوصیات و ویژگی‌های مولکولارسیو 4a می‌توان به مقاومت فیزیکی و قدرت جذب بالا در شرایط هیدروترمال، افت فشار پایین، عمر بالا، ظرفیت جذب‌کنندگی بالا و همچنین حذف رطوبت از هوای فشرده، از مایعات آلی و گازهایی همچون بوتان، پروپان، نیتروژن، هیدروژن، هلیوم، آرگون و هیدروکربن‌های اشباع اشاره کرد. قیمت مولکولارسیو 4a در مقایسه با دیگر انواع بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
روش تولید و تهیه مولکولارسیو
تولید مولکولارسیو در صنعت طی یک فرآیند بسیار پیچیدهِ غربال کردن مولکولی صورت می‌گیرد. ماده اصلی سازنده این غربال‌های مولکولی آلومینیوم سیلیکات کریستالی است که زئولیت نامیده می‌شود. ساختار منحصر بفرد این ماده طوری است که قادر است آب تبلور را جذب کند. با این عمل شکل بلورها به صورت متخلخل در می‌آیند. در طی تولید مولکولارسیو از زئولیت‌های مصنوعی استفاده می‌کنند که در دو نوع A وX هستند.
از نظر ساختاری این دو مشابه هم بوده و فقط در سرعت مخلوط شدن اجزاء با هم دیگر تفاوت دارند. به طورکلی مراحل تهیه زئولیت‌ها شامل تهیه مواد اولیه، مخلوط کردن، تبلور یا کریستالیزاسیون، فیلتراسیون، شستشو و در نهایت خشک کردن است. تولید کنندگان این ماده در داخل و خارج از کشور فعالیت داشته و با تولید انواع مولکولارسیو، نیاز صنایع مختلف را برآورده می‌نمایند.
جمع‌بندی
مولکولارسیوها یکی از مواد پرکاربرد در دنیای امروز هستند که در صنایع مختلف از جمله نفت، آزمایشگاه‌ها، فیلترهای آب‌و‌هوا و همچنین کاتالیز مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند. مدل‌ها و انواع گوناگون مولکولارسیوها دارای ویژگی‌های مخصوصی هستند که آنها را به‌بهترین ماده برای استفاده در صنایع تبدیل کرده‌اند.
قیمت مولکولارسیو از دیگر ویژگی‌هایی است که باعث شده است تا بسیاری از مدیران صنایع خرید مولکولارسیو را برای پروژه‌های خود انتخاب کنند.
ارسال نظر