ADSORBANTS MINÉRAUX, AGENTS FILTRANTS ET AGENTS DE SÉCHAGE
Les tamis moléculaires sont des aluminosilicates métalliques cristallins constitués d'un réseau tridimensionnel interconnecté de tétraèdres de silice et d'alumine. L'eau d'hydratation naturelle est éliminée de ce réseau par chauffage afin de créer des cavités uniformes qui adsorbent sélectivement les molécules d'une taille spécifique.
Un tamis de 4 à 8 mesh est généralement utilisé pour les applications en phase gazeuse, tandis que le tamis de 8 à 12 mesh est courant pour les applications en phase liquide. Les tamis pulvérulents 3A, 4A, 5A et 13X conviennent à des applications spécialisées.
Connus depuis longtemps pour leur capacité de séchage (jusqu'à 90 °C), les tamis moléculaires ont récemment démontré leur utilité dans les procédés organiques de synthèse, permettant fréquemment d'isoler les produits souhaités à partir de réactions de condensation régies par des équilibres généralement défavorables. Ces zéolites synthétiques se sont révélées capables d'éliminer l'eau, les alcools (dont 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 polyénals.
| 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 ~3Å, à l'exclusion du diamètre >3Å, par exemple l'éthane. |
| Principales applications | Déshydratation commerciale de flux d'hydrocarbures insaturés, notamment de gaz de craquage, de propylène, de butadiène et d'acétylène ; séchage de 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 polyvalent en milieux polaires et apolaires. |
| 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 effective des pores est de 4 Å, excluant ainsi les molécules de diamètre effectif supérieur à 4 Å, par exemple le propane. |
| Principales applications | Idéal pour la déshydratation statique dans les systèmes fermés de liquides ou de gaz, par exemple pour le conditionnement de médicaments, de composants électriques et de produits chimiques périssables ; pour la récupération d'eau dans les systèmes d'impression et de plasturgie, et pour le séchage des flux d'hydrocarbures saturés. Les espèces adsorbées comprennent SO₂, CO₂, H₂S, C₂H₄, C₂H₄ et C₂H₄. Généralement considéré comme un agent de séchage universel en milieux polaires et apolaires. |
| 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 d'environ 5 Å qui excluent les molécules de diamètre effectif > 5 Å, par exemple tous les cycles à 4 carbones et les iso-composés. |
| Principales applications | Séparation des paraffines normales des hydrocarbures ramifiés et cycliques ; élimination du H₂S, du CO₂ et des mercaptans du gaz naturel. Les molécules adsorbées comprennent nC₄H₂O, nC₄H₄OH, C₄H₃ à C₄H₄ et le dichlorodifluorométhane (Fréon 12®). |
| Taper | 13X |
| Composition | 1 Na2O : 1 Al2O3 : 2,8 ± 0,2 SiO2 : xH2O |
| Description | La forme sodique représente la structure de base de la famille de type X, avec une ouverture de pores effective de l'ordre de 9 à 10¼. N'adsorbe pas (C4F9)3N, par exemple. |
| Principales applications | Séchage de gaz commercial, purification d'alimentation d'usine d'air (élimination simultanée de H2O et de CO2) et adoucissement des hydrocarbures liquides/gaz naturel (élimination de H2S et de mercaptan). |
Date de publication : 16 juin 2023
