Quelles sont les différences entre l'alumine activée et le tamis moléculaire ?
L'alumine activée et les tamis moléculaires sont des adsorbants couramment utilisés dans la production industrielle et jouent un rôle irremplaçable. Cependant, une question nous a toujours laissés perplexes : quelle est la différence entre l'alumine activée et les tamis moléculaires ? Quelles sont leurs fonctions respectives ? Aujourd'hui, nous allons analyser leurs différences spécifiques du point de vue de la structure, de la performance d'adsorption et de l'application.
Différences dans la structure de l'alumine activée et des tamis moléculaires
L'alumine activée et les tamis moléculaires sont tous deux des matériaux solides présentant une porosité et une dispersion élevées, ainsi qu'une grande surface spécifique. Toutefois, la différence entre l'alumine activée et les tamis moléculaires est visible dans la distribution de leurs structures de pores. La distribution de la structure des pores de l'alumine activée est relativement désordonnée et le rapport de distribution de la taille des pores est généralement le suivant : micropores, mésopores et macropores. La distribution des pores de l'alumine activée est inégale.
Mais les tamis moléculaires sont différents. La structure du tamis moléculaire comporte de nombreux pores de taille uniforme et ordonnés. Les tamis moléculaires avec différentes tailles de pores sont obtenus en fonction des différents rapports moléculaires de la silice et de l'alumine. Ses modèles comprennent : tamis moléculaire 3A, tamis moléculaire 4A, tamis moléculaire 5A, tamis moléculaire 13X, etc. Par conséquent, nous pouvons comprendre les différences entre l'alumine activée et les tamis moléculaires à partir de la distribution de leurs structures de pores.
Différences de performance d'adsorption entre l'alumine activée et les tamis moléculaires
L'alumine activée présente une distribution inégale de la taille des pores et une faible sélectivité, mais sa résistance mécanique est supérieure à celle des tamis moléculaires, sa surface spécifique est plus grande et sa polarité d'adsorption de l'eau est particulière. Par conséquent, dans la production industrielle quotidienne, l'alumine activée est souvent utilisée comme déshydratant et peut également être utilisée comme support de catalyseur pour que le catalyseur ait les caractéristiques de résistance à la pression et à la température élevée.
L'alumine activée présente une forte activité en raison de sa structure poreuse, de sa surface spécifique élevée et de son état de transition instable. Après saturation de l'adsorption, elle peut être chauffée à environ 175-315°C pour éliminer l'eau et peut être récupérée plusieurs fois. En plus d'être utilisé comme déshydratant, il peut également absorber l'oxygène, l'hydrogène, le dioxyde de carbone, le gaz naturel et la vapeur des huiles lubrifiantes.
Les performances d'adsorption et de séparation des tamis moléculaires dépendent de la taille et du volume des pores. Les pores uniformément répartis des tamis moléculaires rendent leurs propriétés d'adsorption sélective bien meilleures que celles de l'alumine activée. L'adsorption des tamis moléculaires est un processus de changement physique. La principale raison de l'adsorption des tamis moléculaires est une "force de surface" produite par la gravité des molécules sur la surface solide. Lorsque le fluide s'écoule, certaines molécules du fluide entrent en collision avec la surface du tamis moléculaire en raison d'un mouvement irrégulier, ce qui entraîne une diminution de la concentration des molécules à la surface du tamis moléculaire, réduisant ainsi le nombre de ces molécules dans le fluide et permettant d'atteindre l'objectif de la séparation et de l'élimination. En fait, d'une manière générale, nous pouvons comprendre que les tamis moléculaires sont comme un tamis pour les molécules de gaz et de liquide, déterminant si elles sont absorbées en fonction de leur taille. Après saturation, les tamis moléculaires et l'alumine activée peuvent être chauffés pour être régénérés. L'adsorption et la régénération peuvent être utilisées plusieurs fois jusqu'à ce que la performance et l'activité d'adsorption diminuent jusqu'à un certain niveau.
Différences d'application entre l'alumine activée et les tamis moléculaires
L'alumine activée peut être appelée déshydratant industriel. Plus de 80% des équipements de séchage à pression d'air couramment utilisés dans l'industrie sont constitués d'alumine activée, qui peut généralement atteindre -40°C. Les tamis moléculaires ne sont utilisés que lorsque la profondeur de séchage est plus importante. Les gaz qui peuvent être séchés à l'aide de déshydratants à base d'alumine activée sont principalement l'acétylène, le gaz de craquage, le gaz de cokerie, l'hydrogène, l'oxygène, l'air, l'éthane, le chlorure d'hydrogène, le propane, l'ammoniac, l'éthylène, le sulfure d'hydrogène, le propylène, l'argon, le méthane, le dioxyde de soufre, le dioxyde de carbone, le gaz naturel, l'hélium, l'azote, le chlore et bien d'autres encore.
Les tamis moléculaires ont de fortes propriétés hydrophiles. Dans la production industrielle, il est parfois nécessaire de contrôler la teneur en humidité des gaz à un niveau très bas. À ce moment-là, la profondeur de séchage de l'alumine activée ne peut pas répondre aux exigences, mais les tamis moléculaires peuvent adsorber à des niveaux d'humidité très bas, et la profondeur de séchage des tamis moléculaires peut atteindre -70°C. Un problème se pose alors. La profondeur de séchage des tamis moléculaires est très élevée. Pourquoi ne pas utiliser des tamis moléculaires ? Nous ne pouvons pas comprendre que le coût du premier tamis moléculaire soit trop élevé. Si nous n'avons pas d'exigences aussi élevées, cela entraînera parfois un gaspillage. La deuxième raison est la différence de conditions d'adsorption entre les deux. Lorsque la teneur en humidité du gaz est élevée, le taux d'absorption d'eau de l'alumine activée est beaucoup plus élevé que celui des tamis moléculaires. Dans les mêmes conditions, il n'y a pas d'alumine activée dans le tamis moléculaire, ce qui est évidemment dû à la structure moléculaire. Toutefois, lorsque la teneur en humidité est très faible, le taux d'absorption d'eau du tamis moléculaire est plus élevé que celui de l'alumine activée. En fait, nous pouvons parfois combiner l'alumine activée et les tamis moléculaires, ce qui permet de tirer pleinement parti de leurs avantages respectifs, de les utiliser de manière raisonnable et d'obtenir deux fois plus de résultats avec deux fois moins d'efforts.
