13Xモレキュラーシーブと5Aモレキュラーシーブの違いは何ですか？

5Aモレキュラーシーブの吸着は物理吸着と化学吸着に分けられ、物理吸着は主に液相と気相の不純物を除去する過程で発生します。5Aは多孔質構造であるため表面積が大きく、不純物を吸着・捕集しやすい。磁石のように、すべての分子は相互に引き合う。したがって、5Aの細孔壁上に多数の分子があると、強い重力が生じ、媒体中の不純物が細孔内に引き寄せられる。このように吸着された不純物の分子は、5Aモレキュラーシーブの細孔径よりも小さな直径を持ち、不純物は細孔内に吸着されることを指摘しなければならない。このため、原料や賦活条件を常に変えることで、細孔径の異なるモレキュラーシーブが製造され、様々な不純物吸着用途に適している。

5Aモレキュラーシーブの用途

• 天然ガスの乾燥、脱硫、脱炭素化。

• 窒素-酸素分離、窒素-水素分離、酸素-窒素-水素調製。

• 石油の脱脂、ノルマルパラフィン、分岐アルカン、環状炭化水素の分離。

モレキュラーシーブは、吸着できる分子の大きさによって分類される。3Aモレキュラーシーブは臨界直径3.5以下の分子を吸着でき、5Aは臨界直径5以下の分子を吸着できる。微細孔は約5.5Aで、微細孔の孔径よりも小さな分子を吸着し、他の分子から分離することができる。物理的吸着だけでなく、5Aの表面では通常化学反応も起こり、アルミニウムだけでなく少量の化学結合も含まれる。酸素と水素は、カルボキシル、ヒドロキシル、フェノール、ラクトン、アントラセン、エーテルなどの官能基として作用する。これらの表面は、吸収物質と化学反応し、モレキュラーシーブ5Aの表面に結合することができる地酸化物または錯体を含む。

13Xモレキュラーシーブと5Aモレキュラーシーブの違い

5Aモレキュラーシーブはカルシウム型シリコアルミノリン酸塩で、細孔径5A、嵩密度700～800kg/m3、比表面積750～800m2/g、気孔率47%、機械的強度95%以上、水分吸着量約21.5%、二酸化炭素吸着量1.5%。

13Xモレキュラーシーブは、細孔径10A、体積密度600～700kg/m3、比表面積800～1000m2/g、気孔率50%、機械的強度90%以上、吸水量約28.5%、二酸化炭素吸着量2.5%のナトリウム型シリコアルミノフォスフェートです。2つの吸着剤と比較すると、13Xモレキュラーシーブの吸着性能は5Aモレキュラーシーブよりも優れている。しかし、13Xモレキュラーシーブの機械的強度と耐摩耗性は若干劣り、製造工程が複雑であるため、価格は比較的高い。

小型酸素発生装置分子ふるい精製装置の使用圧力は、大気圧1.5～2.5MPa、始動圧力5.0MPaと高く、使用サイクルは3～6ヶ月です。モレキュラーシーブ精製器を通過した後の処理空気中の二酸化炭素含有量は5×10-6以下である。そのため、これまで中圧モレキュラーシーブ精製装置にはモレキュラーシーブ5Aが一般的に使用されてきました。現在では、13Xモレキュラーシーブも中圧精製器の吸着剤として使用され、酸素発生器の作動サイクルを延ばしている。使用圧力が低いため、ゼオライトモレキュラーシーブの水と二酸化炭素に対する動的吸着能力は低下し、低圧モレキュラーシーブ精製装置はすべて13Xモレキュラーシーブを使用してモレキュラーシーブの使用量を減らしています。