مولکولارسیو (Molecular sieve)

جاذب مولکولارسیو ماده ای از جنس آلومیناسیلیکات کریستالی است که مولکول های آن از ساختارهایی به شکل چارچوب ساخته شده اند. این چارچوب ها متشکل از کاتیون های تک ظرفیتی و دو ظرفیتی از گروه فلزات قلیایی خاکی مانند آب در فرم سنترشده گروه مذکور می باشند. توسط حرارت دهی و بدون آسیب رساندن به ساختار مولکول، آب کریستالی از ساختار حذف می گردد تا شرایط برای فرآیندهای برگشت پذیر همانند فرآیند جذب/دفع آب فراهم آید.

پتروتات دو گونه ساختار کریستالی ذیل را تأمین می نماید.

1- زئولیت سنتزشده نوع A با ساختار و فرمول شیمیایی زیر:

        Na₁₂[(AlO₂)₁₂(SiO₂)₁₂] · 27 H₂O

2- زئولیت سنتزشده نوع X با ساختار و فرمول شیمیایی زیر:

        Na₈₆[(AlO₂)₈₆(SiO₂)₁₀₆] · 276 H₂O

این دو نوع زئولیت منجر به تولید 4 نوع مولکولارسیو ذیل می گردد که در صنایع مختلف کاربرد دارد.

مولکولارسیو 3A که مصارف آن عبارتند از:

•  رطوبت زدایی از CNG
• رطوبت زدایی از هوای فشرده
• رطوبت زدایی از گازهای مبرد مانند R134a
• تولید الکل مطلق
• خالص سازی گاز کربنیک

مولکولارسیو 4A که مصارف آن عبارتند از:

• رطوبت زدایی از CNG
• رطوبت زدایی عمیق از هوای فشرده

مولکولارسیو 5A که مصارف آن عبارتند از:

• رطوبت زدایی و گوگردزدایی از گاز طبیعی
• خالص سازی هیدروژن
• حذف گاز کربنیک

مولکولارسیو 13X که مصارف آن عبارتند از:

کربن مولکولارسیو چیست؟

کربن مولکولارسیو یا CMS جاذبی کربنی است که از اصلاح حفرات کربن فعال از طریق فرآیندهای پیچیده ای همچون رسوب دهی بخار شیمیایی (CVD) تولید می گردد و از مهمترین کاربردهای آن تولید نیتروژن خالص از مخلوط O₂/N₂ (هوا) است.

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است ، تفاوت اندک بین اندازه مولکول های O₂ و N₂ جداسازی آن ها را به شدت مشکل می کند. این امر فرآیند تولید CMS را به میزان قابل توجهی پیچیده می سازد.

کربن مولکولارسیو هر دو مولکول اکسیژن و نیتروژن را جذب می کند. نکته مهم در جداسازی N₂/O₂ ، سرعت نفوذ متفاوت آن ها در حفرات جاذب است؛ که موجب می شود اکسیژن به مراتب بیشتر از نیتروژن جذب CMS شود.

از خصوصیات CMS پتروتات می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• سینتیک بالای جذب اکسیژن که منجر به میزان تولید بالای نیتروژن می گردد.
• انتخاب پذیری یا selectivity عالی که خلوص بالای نیتروژن تولیدی را در پی دارد.
• مصرف هوای کمتر یا نسبت N₂/air بیشتر
• مقاومت مکانیکی بالا

آلومینا اکتیو چیست؟

آلومینا اکتیو یا آلومینای فعال ماده کروی شکل متخلخلی است که از اکسید آلومینیوم (AL₂O₃) تشکیل شده است. مشخصه اصلی این مواد تخلخل زیاد تا حدود  350، در حین برخورداری از مقاومت مکانیکی یا crush strength بالا می‌باشد. از دیگر خصوصیات این ماده مقاومت بالای حرارتی و شیمیایی آن است که موجب افزایش قابل توجه کاربرد آن در صنایع مختلف شده است.

در فرآیند تولید آلومینای فعال ، سنگ معدن بوکسیت پس از شستشو توسط سدیم هیدروکسید و انجام فیلتراسیون بر روی آن، به آلومینیوم هیدروکسید تبدیل می‌شود. آلومینیوم هیدروکسید تحت فرآیند کلسیناسیون (calcination) قرار می‌گیرد تا آلومینای فعال خالص تولید شود. سپس فرآیند فعال‌سازی (activation)  که در درجه حرارت‌های بالا انجام می‌شود جهت ایجاد تخلخل در مواد آلومینا به کار می‌رود. در نهایت ذرات کروی شکل آلومینای فعال از طریق مرحله کلوخه‌سازی یا agglomeration تولید می‌گردد.

کاربردهای آلومینا اکتیو

جاذب رطوبت از هوا

آلومینای فعال می‌تواند به عنوان دسیکانت در فرآیند جذب رطوبت از هوای فشرده استفاده شود. همچنان که هوای مرطوب از میان مواد جاذب عبور می‌کند، مولکول‌های آب درون ساختار متخلخل جاذب به دام افتاده و در نهایت هوای خشک از بستر جاذب خارج می‌گردد.

آلومینای فعال تأمین شده از سوی شرکت پتروتات می‌تواند رطوبت را از هوا تا ۲۰٪ وزنی خودش در رطوبت نسبی ۵۰٪  جذب کند. این امر موجب می‌گردد که نقطه شبنم هوای خروجی بسته به شرایط فرآیندی تا ۵۰- درجه‌ سانتی‌گراد کاهش یابد. از دیگر مزایای آلومینا فعال شرکت پتروتات عمر مفید بالای آن به دلیل مقاومت مکانیکی مطلوبش است. این جاذب معمولا در اثر کاهش فشار (درایرهای جذبی PSA) رطوبت خود را دفع کرده و احیاء می‌گردند.

فرایند بازیافت گوگرد

دی اکسید گوگرد (SO₂ ) پس از دمیدن هوا در هیدروژن سولفید ورودی به واحد SRU در دمای بالای 1000 درجه سانتی‌گراد تولید می‌گردد و پس از اختلاط با H₂S در حضور کاتالیست آلومینای فعال به گوگرد جامد تبدیل می شود.

آلومینا اکتیو شرکت پتروتات برای مقدار تبدیل بالای H₂S/SO₂ در بستر کاتالیست طراحی شده است. یکی از مزایای کاتالیست کلاوس شرکت پتروتات نسبت بهینه میکرو، مزو و ماکروحفرات است که دسترسی به مکان های فعال (active site) را به حداکثر میزان ممکن می‌رساند.

کربن فعال

کربن فعال یا کربن اکتیو یک نوع جاذب کربنی است که از طریق انجام فرآیندهایی مانند کربنیزاسیون و فعال سازی فیزیکی و شیمیایی بر روی مواد خامی همچون پوست نارگیل و زغال سنگ تولید می گردد.

کربن فعال به دلیل ظرفیت جذب و سطح ویژه حفرات بالا و همچنین قیمت پایین آن نسبت به جاذب های معدنی همچون زئولیت، از محبوبیت بالایی در صنایع مختلف برخوردار است.

این نوع جاذب به صورت پودری، گرانولی (دانه شکسته) و استوانه ای (Pellet) تولید می شود که هریک کاربرد خاص خود را دارد.

اندازه کربن اکتیو پودری کمتر از 1 میلی متر بوده و مشخصه اصلی آن سطح بسیار فعال آن در واحد حجم می باشد. البته اندازه کوچک آن موجب افزایش افت فشار سیستم می گردد. این نوع کربن اکتیو در صنایع غذایی و دارویی و همچنین تصفیه آب کاربرد فراوانی دارد.

ذرات کربن اکتیو گرانولی نسبت به حالت پودری بزرگتر بوده و در نتیجه از سطح حفرات به نسبت کمتری برخوردار است. با توجه به اینکه درصد میکرو حفرات در این جاذب به نسبت بیشتر است، سرعت نفوذ مایعات و گازها در این نوع کربن اکتیو به مراتب بیشتر می باشد. این نوع کربن اکتیو در مصارفی همچون تصفیه آب و پساب و همچنین بوگیری از جریان های مختلف کاربرد دارد.

کربن اکتیوهای استوانه ای شکل قطری بین 8/0 تا 13 میلی متر دارند. این نوع جاذب به دلیل شکل خاص خود از مقاومت مکانیکی بالایی برخودار است. همچنین میزان گرد بسیار کمی داشته و افت فشار پایینی در سیستم ایجاد می کند و کاربرد اصلی آن در خالص سازی جریانات گازی است. ظرفیت جذب عالی کربن فعال تأمین شده از سوی شرکت پتروتات، آن را به یک جاذب ایده آل برای حذف آلاینده های موجود در جریان های مختلف فرآیندی و Utility تبدیل کرده است.