4Aモレキュラーシーブ吸着材の気液乾燥への応用

4Aモレキュラーシーブの構造と性能パラメータ：4Aモレキュラーシーブは人工的に合成されたゼオライトで、ケイ酸塩とアルミン酸塩の結晶であり、白色の粉末状です。バインダーを加えた後、短冊状、フレーク状、ボール状に押し出すことができます。4Aモレキュラーシーブは無毒、無臭、非腐食性です。水や有機溶剤には溶けませんが、強酸や強アルカリには溶けます。加熱すると、4Aモレキュラーシーブは結晶水を失い、結晶内部に多数の小孔を形成します。孔の大きさは気体分子の直径に近く、非常に均一です。孔径より小さな分子は吸い込み、孔径より大きな分子はブロックすることができます。そのため、分子の大きさに応じて様々な成分を分離することができ、「4Aモレキュラーシーブ」と呼ばれています。今日は、4Aモレキュラーシーブ吸着材の気液乾燥への応用についてお話します。

4Aモレキュラーシーブは、水に対して特別な親和性を持ち、強力な吸水能力を持っています。そのため、ガス乾燥に広く使用されており、理想的な乾燥剤です。同時に、4Aモレキュラーシーブは安定した特性を持ち、耐熱性、耐水性に優れ、様々な溶剤による侵食にも耐えることができます。何度再生しても良好な吸着性能を維持し、長期間の使用が可能です。以下に、ガス乾燥における4Aモレキュラーシーブの使用例を示します。

4Aモレキュラーシーブによる空気の乾燥

空気分離から純酸素と純窒素を製造する過程で、装置の正常な運転を維持するために、原料空気から水分と二酸化炭素を除去する必要があります。4Aモレキュラーシーブを乾燥剤として使用することで、空気中の水分、二酸化炭素、アセチレンを同時に吸着除去することができ、その効果は非常に優れています。これにより、工程が簡素化され、設備使用量が削減され、腐食がなくなり、正常な運転が保証されます。

4Aモレキュラーシーブによる希ガスの乾燥

レアガスは、産業界で一般的に使用される重要な原料である。これらのガスが工業的に特殊な用途に使用される場合、しばしば深層乾燥が必要となります。4Aモレキュラーシーブは、これらのガスの深層乾燥に優れた吸着剤であり、その性能は他の吸着剤よりも優れています。

エレクトロニクス産業や原子炉では、還元ガスや冷却ガスとして超高純度水素やアルゴンが使用されることが多い。これらの高純度ガスを得るために、4Aモレキュラーシーブによる吸着乾燥も広く行われている。例えば、液体窒素温度で4Aモレキュラーシーブを用いて電解水素から微量水分を除去すると、水素中の水分量を0.05ppm以下にすることができます。また、電解水素を室温で吸着乾燥すると、水素中の残留水分を0.1～0.25PPMまで除去することができます。

4Aモレキュラーシーブパウダーは、ヘリウム分離産業における重要な乾燥剤でもあります。例えば、ヘリウム工場ではエチレングリコールの冷凍脱水を行っています。水分の除去が不完全なため、パイプラインの閉塞がしばしば発生します。その後、4Aモレキュラーシーブが乾燥剤として使用され、パイプラインの閉塞問題を完全に解決しました。