Адсорбциялық материалдарда айтарлықтай ілгерілеушілікке оттегі өндіру және басқа да газ бөлу үшін қысымды ауытқу адсорбциясы (PSA) процестерінде төңкеріс жасауға дайын келесі буын молекулалық елегі - төмен кремнийлі X (LSX) цеолитін оңтайландыру арқылы қол жеткізілді.
Дәстүрлі цеолиттер, дәл кеуекті құрылымдары бар кристалды алюмосиликаттар, өнеркәсіптік бөлу және тазарту саласындағы жетекші жұмысшылар болып табылады. Кремний мен алюминийдің (Si/Al) қатынасы 1-1,5 болатын кеңінен қолданылатын NaX (13X) цеолиті ауадан азот адсорбциясының эталоны болып табылады. Жаңадан жетілдірілген LXS цеолиті Si/Al қатынасын 1,0-ге дейін жеткізу арқылы бұл шекараны одан әрі кеңейтеді, бұл цеолит X қаңқа құрылымының теориялық шегіне жетеді.
Бұл өте төмен кремний диоксиді құрамы кеуектердегі зарядты теңестіретін натрий катиондарының санын айтарлықтай арттырады. Бұл катиондар күшті электростатикалық өзара әрекеттесу орындарын жасайды, бұл материалдың азот (N₂) сияқты квадруполярлы молекулаларға жақындығын айтарлықтай арттырады. Демек, LXS дәстүрлі 13X аналогымен салыстырғанда оттегіге (O₂) қарағанда айтарлықтай жоғары азот адсорбциялау қабілеті мен селективтілігін көрсетеді.
«LXS адсорбция технологиясы үшін материалтану саласындағы жаңалық болып табылады», - деді Advanced Materials Institute жетекші зерттеушісі доктор [Fictional Name]. «FAU құрылымындағы алюминий мөлшерін барынша арттыру арқылы біз белсенді учаскелердің тығыздығы ең жоғары електі жасап шығардық. Бұл тікелей оттегі өндірісін тиімдірек етеді, бұл PSA жүйелерінде энергияны айтарлықтай үнемдеуге және өнімнің тазалығын арттыруға мүмкіндік береді».
Тәуелсіз өнімділік бағалаулары LXS негізіндегі PSA қондырғылары арқылы өндірілген оттегінің тазалық деңгейін 95%-дан асатынын және қалпына келтіру жылдамдығын жақсарта алатынын растайды. Бұл технологияны орташа көлемді медициналық оттегімен жабдықтау, тиімді аэрацияны қажет ететін ағынды суларды тазарту қондырғылары және әртүрлі металлургиялық және химиялық процестер үшін ерекше тартымды етеді.
Оттегі өндіруден басқа, LXS цеолитінің катионға бай бірегей ортасы түтін газдарынан көмірқышқыл газын ұстап қалу және сутегі ағындарын тазарту сияқты басқа бөлулер үшін перспективалы зерттеу жолдарын ашады.
Коммерциялық өндірушілер LXS синтезі дәл бақылауды қажет етсе де, белгіленген гидротермиялық әдістерді қолдану арқылы масштабталатынын атап өтеді. Материал синтетикалық цеолиттерге тән тамаша механикалық беріктік пен тұрақтылықты сақтайды, бұл циклдік PSA операцияларында сенімді өнімділікті қамтамасыз етеді.
Жоғары өнімді LXS цеолитін енгізу PSA технологиясын оттегімен қамтамасыз ету үшін криогенді айдауға сенімді, сұраныс бойынша балама ретінде қабылдауды жеделдетеді деп күтілуде, бұл өнеркәсіптік газ өндірісінің икемді және орталықсыздандырылған болуына ықпал етеді.
Цеолиттер туралы:
Цеолиттер - адсорбенттер және катализаторлар ретінде жиі қолданылатын микрокеуекті минералдар. Олардың біркелкі кеуек өлшемдері молекулаларды өлшемі мен полярлығына қарай бөлуге мүмкіндік береді, бұл оларды химия, мұнай-химия және қоршаған ортаны қорғау салаларында алмастырылмайтын етеді.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 23 қаңтар
