Хүчилтөрөгч үүсгэх болон бусад хийн ялгах даралтын хэлбэлзлийн адсорбцийн (PSA) процессыг хувьсгал хийхэд бэлэн болсон дараагийн үеийн молекулын шигшүүр болох Бага цахиурын давхар исэл X (LSX) цеолитийг оновчлох замаар адсорбент материалын салбарт мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан.
Уламжлалт цеолитууд болох нарийн нүх сүвний бүтэцтэй талст алюмосиликатууд нь үйлдвэрлэлийн ялгах, цэвэршүүлэхэд тэргүүлэгч байр суурь эзэлдэг. Цахиур-хөнгөн цагаан (Si/Al) харьцаа 1-1.5 байдаг өргөн хэрэглэгддэг NaX (13X) цеолит нь агаараас азотын шингээлтийн жишиг үзүүлэлт юм. Шинээр төгс болгосон LXS цеолит нь Si/Al харьцааг 1.0 хүртэл багасгаж, цеолит X хүрээний бүтцийн онолын хязгаарт хүрснээр энэ хил хязгаарыг улам бүр нэмэгдүүлдэг.
Энэхүү хэт бага цахиурын найрлага нь нүх сүв доторх цэнэгийг тэнцвэржүүлэгч натрийн катионуудын тоог эрс нэмэгдүүлдэг. Эдгээр катионууд нь илүү хүчтэй электростатик харилцан үйлчлэлийн цэгүүдийг бий болгож, азот (N₂) зэрэг квадруполют молекулуудад материалын хамаарлыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг. Үүний үр дүнд LXS нь уламжлалт 13X аналогитой харьцуулахад азотын шингээлтийн чадвар болон хүчилтөрөгч (O₂)-аас илүү сонгомол чанарыг харуулдаг.
"LXS нь адсорбцийн технологийн материалын шинжлэх ухааны нээлтийг илэрхийлж байна" гэж Дэвшилтэт Материалын Хүрээлэнгийн тэргүүлэх судлаач доктор [Уран зохиолын нэр] хэлэв. "FAU-ийн хүрээнд хөнгөн цагааны агууламжийг хамгийн их байлгаснаар бид идэвхтэй цэгүүдийн хамгийн өндөр нягтралтай шигшүүрийг зохион бүтээсэн. Энэ нь хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэлийг илүү үр ашигтай болгож, PSA системд эрчим хүч хэмнэх, бүтээгдэхүүний цэвэр байдлыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог."
Бие даасан гүйцэтгэлийн үнэлгээгээр LXS дээр суурилсан PSA төхөөрөмжөөр үйлдвэрлэсэн хүчилтөрөгч нь 95%-иас дээш цэвэршилттэй бөгөөд нөхөн сэргээх түвшин сайжирч болохыг баталж байна. Энэ нь уг технологийг дунд хэмжээний эмнэлгийн хүчилтөрөгчийн хангамж, үр ашигтай агааржуулалт шаарддаг бохир ус цэвэрлэх байгууламж, янз бүрийн металлургийн болон химийн процессуудад онцгой сонирхолтой болгодог.
Хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэлээс гадна LXS цеолитын өвөрмөц катионоор баялаг орчин нь утааны хийнээс нүүрстөрөгчийн давхар ислийг барьж авах, устөрөгчийн урсгалыг цэвэршүүлэх зэрэг бусад ялгах судалгааны ирээдүйтэй чиглэлийг нээж өгдөг.
Арилжааны үйлдвэрлэгчид LXS-ийн нийлэгжилт нь нарийн хяналт шаарддаг ч тогтсон гидротермаль аргуудыг ашиглан өргөтгөх боломжтой гэдгийг тэмдэглэж байна. Энэхүү материал нь синтетик цеолитын маш сайн механик бат бөх чанар, тогтвортой байдлын шинж чанарыг хадгалж, мөчлөгт PSA үйл ажиллагаанд бат бөх гүйцэтгэлийг баталгаажуулдаг.
Өндөр хүчин чадалтай LXS цеолитыг нэвтрүүлснээр хүчилтөрөгчийн хангамжийн криоген нэрэлтийн оронд найдвартай, эрэлт хэрэгцээтэй хувилбар болох PSA технологийг нэвтрүүлэхийг хурдасгаж, илүү уян хатан, төвлөрсөн бус үйлдвэрлэлийн хийн үйлдвэрлэлд хувь нэмэр оруулна гэж үзэж байна.
Цеолитын тухай:
Цеолитууд нь адсорбент ба катализатор болгон түгээмэл хэрэглэгддэг бичил нүх сүвтэй эрдэс бодисууд юм. Тэдгээрийн жигд нүх сүвний хэмжээ нь молекулуудыг хэмжээ болон туйлшралаар нь ялгах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь химийн, нефть химийн болон байгаль орчны салбарт зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 1-р сарын 23
