Optimizavus mažai silicio turinčio X (LSX) ceolito, naujos kartos molekulinio sieto, kuris gali pakeisti slėgio svyravimų adsorbcijos (PSA) procesus deguonies generavimui ir kitiems dujų atskyrimo būdams, pasiekta didelė pažanga adsorbentinių medžiagų srityje.
Tradiciniai ceolitai, kristaliniai aliumosilikatai su tikslia porų struktūra, yra pramoninio atskyrimo ir valymo įrankiai. Plačiai naudojamas NaX (13X) ceolitas, kurio silicio ir aliuminio (Si/Al) santykis yra 1–1,5, yra azoto adsorbcijos iš oro etalonas. Naujai patobulintas LXS ceolitas dar labiau peržengia šią ribą, pasiekdamas vos 1,0 Si/Al santykį, taip pasiekdamas teorinę ceolito X karkaso struktūros ribą.
Ši itin mažo silicio dioksido kiekio sudėtis smarkiai padidina krūvį balansuojančių natrio katijonų skaičių porose. Šie katijonai sukuria stipresnes elektrostatinės sąveikos vietas, žymiai padidindami medžiagos afinitetą kvadrupolinėms molekulėms, tokioms kaip azotas (N₂). Dėl to LXS pasižymi žymiai geresniu azoto adsorbcijos pajėgumu ir selektyvumu deguonies (O₂) atžvilgiu, palyginti su įprastu 13X atitikmeniu.
„LXS yra medžiagų mokslo proveržis adsorbcijos technologijos srityje“, – teigė dr. [išgalvotas pavadinimas], vyriausiasis Pažangiųjų medžiagų instituto tyrėjas. „Maksimaliai padidindami aliuminio kiekį FAU struktūroje, sukūrėme sietą su didžiausiu įmanomu aktyviųjų vietų tankiu. Tai tiesiogiai reiškia efektyvesnę deguonies gamybą, suteikiančią potencialą dideliam energijos taupymui ir didesniam produkto grynumui PSA sistemose.“
Nepriklausomi eksploatacinių savybių vertinimai patvirtina, kad LXS pagrindu veikiančių PSA įrenginių pagamintas deguonis gali pasiekti daugiau nei 95 % grynumo ir pagerinti regeneravimo rodiklius. Dėl to ši technologija yra itin patraukli vidutinio masto medicininio deguonies tiekimui, nuotekų valymo įrenginiams, kuriems reikalinga efektyvi aeracija, ir įvairiems metalurgijos bei chemijos procesams.
Be deguonies gamybos, unikali katijonais turtinga LXS ceolito aplinka atveria perspektyvias tyrimų galimybes kitiems atskyrimo būdams, įskaitant anglies dioksido surinkimą iš dūmų dujų ir vandenilio srautų valymą.
Komerciniai gamintojai pažymi, kad LXS sintezė, nors ir reikalauja tikslios kontrolės, yra pritaikoma naudojant nustatytus hidroterminius metodus. Medžiaga išlaiko puikų mechaninį stiprumą ir stabilumą, būdingą sintetiniams ceolitams, užtikrinant patikimą veikimą ciklinėse PSA operacijose.
Tikimasi, kad didelio našumo LXS ceolito įvedimas paspartins PSA technologijos, kaip patikimos, pagal poreikį naudojamos kriogeninės distiliacijos deguonies tiekimui alternatyvos, diegimą, prisidėdamas prie lankstesnės ir decentralizuotos pramoninių dujų gamybos.
Apie ceolitus:
Ceolitai yra mikroporiniai mineralai, dažniausiai naudojami kaip adsorbentai ir katalizatoriai. Dėl vienodų porų dydžių jie gali atskirti molekules pagal dydį ir poliškumą, todėl yra nepakeičiami chemijos, naftos chemijos ir aplinkosaugos pramonės šakose.
Įrašo laikas: 2026 m. sausio 23 d.
