Aplicações do crivo molecular
Peneira molecular para secagem de gás natural
O gás natural é uma fonte de combustível muito popular, é um gás hidrocarboneto constituído principalmente por metano ou CH₄ e alguns outros hidrocarbonetos em quantidades menores. Atualmente, o gás natural é um dos combustíveis energéticos mais comuns que utilizamos. A secagem do gás natural é uma questão importante, uma vez que a água ou outras impurezas no gás natural podem aumentar o risco de danos nas condutas através da corrosão ou da formação de hidratos.
O gás natural contendo vapor de água e contaminantes pode passar eficientemente através de colunas de peneira molecular. Com a ajuda da elevada capacidade de adsorção, a água é removida do fluxo de gás para uma concentração baixa. Dependendo do tipo de adsorvente utilizado no processo de secagem do gás natural, este adsorvente pode ser regenerado eficazmente a uma temperatura específica. As peneiras moleculares são consideradas os dessecantes e adsorventes mais eficazes para a secagem de gás natural com moléculas adequadas de tamanho de poro crítico.
O processo de secagem utilizando materiais dessecantes sólidos 3A, 4A e 5A baseia-se no tamanho molecular, no tamanho dos poros e na polaridade do fluxo de gás. Estes materiais diferem ligeiramente em termos de caudal de gás e de concentração de vapor de água, dependendo da respectiva dimensão dos poros. 3A, 4A e 5A podem ser utilizados como adsorventes activos para gás natural sob a forma de grânulos e pastilhas para atingir pontos de orvalho muito baixos de -100°C. São adequados para a desidratação de gás natural contendo compostos aromáticos como metano, etano, propano, etc. Na maioria dos casos, a tecnologia VPS é utilizada com base no tipo de peneira molecular. Isto ajuda a obter a máxima eficiência. Um tamanho de poro maior significa uma maior capacidade de adsorção. Neste caso, a molécula 5A tem a maior capacidade de adsorção ou desidratação em comparação com a 4A e a 3A. Da mesma forma, as moléculas 3A têm a maior adsorção de água e a menor adsorção de outros compostos presentes no gás natural.
Peneira molecular para desidratação de etanol
Os crivos moleculares podem ser utilizados como absorventes eficazes para gases e líquidos. Os crivos moleculares activados com uma estrutura única ajudam alguns sistemas a remover em grande medida as impurezas indesejadas de gases ou líquidos. Também podem dividir gases ou líquidos em tamanho molecular. Os crivos moleculares desempenham um papel importante na destilação do etanol acima do ponto azeotrópico de 95,6% em volume. Agora, com a ajuda de peneiras moleculares sintéticas, os processos de desidratação do etanol podem ser efectuados eficientemente acima deste ponto azeotrópico, utilizando tecnologia avançada.
O processo de desidratação por peneira molecular exige um elevado nível de pureza na gama de aplicações industriais e alimentares. As peneiras moleculares do tipo 3A são consideradas o tipo mais eficiente para a secagem do etanol. Durante a desidratação do etanol, o vapor de etanol hidratado passa através de um leito de peneiras moleculares. À medida que o vapor atravessa o leito de peneira, na primeira etapa, a água é absorvida pelos poros da estrutura adsorvente. O processo de adsorção continua até que a possível adsorção de água destes vapores esteja completa ou o crivo molecular esteja saturado.
A transferência de água do vapor de etanol hidratado para o crivo molecular ativado ocorre através de uma zona em que o teor de água é reduzido em concentração desde a sua entrada até à sua saída. Esta zona de transferência principal fornece um leito ativo para o transporte da água desidratada, enquanto o outro leito é utilizado para a regeneração. O movimento de um leito para o outro é manuseado e controlado por válvulas potentes e automação. O etanol puro após a desidratação utilizando peneiras moleculares pode ser utilizado como combustível para motores e para outras aplicações úteis.
