ADSORBANTS MINÉRAUX, AGENTS FILTRANTS ET AGENTS DESSÉCHANTS
Les tamis moléculaires sont des aluminosilicates métalliques cristallins possédant un réseau d'interconnexion tridimensionnel de tétraèdres de silice et d'alumine. L'eau naturelle d'hydratation est éliminée de ce réseau par chauffage pour produire des cavités uniformes qui adsorbent sélectivement les molécules d'une taille spécifique.
Un tamis de 4 à 8 mailles est normalement utilisé dans les applications en phase gazeuse, tandis que le type de 8 à 12 mailles est courant dans les applications en phase liquide. Les formes en poudre des tamis 3A, 4A, 5A et 13X conviennent aux applications spécialisées.
Connus depuis longtemps pour leur capacité de séchage (même jusqu'à 90 °C), les tamis moléculaires ont récemment démontré leur utilité dans les procédures de synthèse organique, permettant fréquemment l'isolement des produits souhaités à partir de réactions de condensation régies par des équilibres généralement défavorables. Il a été démontré que ces zéolites synthétiques éliminent l'eau, les alcools (y compris le méthanol et l'éthanol) et le HCl de systèmes tels que les synthèses de cétimine et d'énamine, les condensations d'esters et la conversion d'aldéhydes insaturés en polyénaux.
| Taper | 3A |
| Composition | 0,6 K2O : 0,40 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1SiO2 : x H2O |
| Description | La forme 3A est obtenue en substituant des cations potassium aux ions sodium inhérents à la structure 4A, réduisant ainsi la taille effective des pores à ~ 3 Å, à l'exclusion du diamètre > 3 Å, par exemple l'éthane. |
| Applications majeures | Déshydratation commerciale de flux d'hydrocarbures insaturés, notamment les gaz de craquage, le propylène, le butadiène et l'acétylène ; sécher des liquides polaires tels que le méthanol et l'éthanol. Adsorption de molécules telles que NH3 et H2O à partir d'un flux N2/H2. Considéré comme un agent de séchage à usage général dans les milieux polaires et non polaires. |
| Taper | 4A |
| Composition | 1 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Description | Cette forme sodique représente la famille des tamis moléculaires de type A. L'ouverture efficace des pores est de 4 Å, excluant ainsi les molécules de diamètre effectif > 4 Å, par exemple le propane. |
| Applications majeures | Préféré pour la déshydratation statique dans des systèmes liquides ou gazeux fermés, par exemple dans l'emballage de médicaments, de composants électriques et de produits chimiques périssables ; élimination de l'eau dans les systèmes d'impression et de plastique et séchage des flux d'hydrocarbures saturés. Les espèces adsorbées comprennent le SO2, le CO2, le H2S, le C2H4, le C2H6 et le C3H6. Généralement considéré comme un agent de séchage universel dans les milieux polaires et non polaires. |
| Taper | 5A |
| Composition | 0,80 CaO : 0,20 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Description | Les ions calcium divalents à la place des cations sodium donnent des ouvertures de ~5Å qui excluent les molécules de diamètre effectif >5Å, par exemple tous les cycles à 4 carbones et les iso-composés. |
| Applications majeures | Séparation des paraffines normales des hydrocarbures à chaîne ramifiée et cycliques ; élimination du H2S, du CO2 et des mercaptans du gaz naturel. Les molécules adsorbées comprennent nC4H10, nC4H9OH, C3H8 à C22H46 et le dichlorodifluorométhane (Fréon 12®). |
| Taper | 13X |
| Composition | 1 Na2O : 1 Al2O3 : 2,8 ± 0,2 SiO2 : xH2O |
| Description | La forme sodium représente la structure de base de la famille de type X, avec une ouverture efficace des pores de l'ordre de 910¼. N'adsorbera pas le (C4F9)3N, par exemple. |
| Applications majeures | Séchage de gaz commerciaux, purification de l'alimentation de l'usine d'air (élimination simultanée de H2O et de CO2) et adoucissement des hydrocarbures liquides/gaz naturel (élimination du H2S et des mercaptans). |
Heure de publication : 16 juin 2023
