Ayak Molekul 3A No. CAS: 308080-99-1 (biasa)
Ayak Molekul 3A ialah aluminosilikat logam alkali dengan saiz liang terkawal dengan tepat kira-kira 3 angstrom (0.3 nm) . Ia adalah bentuk pertukaran kalium bagi struktur 4A, yang secara berkesan mengehadkan penjerapannya kepada molekul kecil sahaja seperti air (diameter kinetik ~2.65 Å) sambil mengecualikan sepenuhnya hidrokarbon yang lebih besar seperti etana atau etilena . Selektiviti saiz ini menjadikannya bahan pengering standard industri untuk mengeringkan aliran tak tepu yang sangat reaktif (cth., gas retak, propilena, butadiena) dan cecair kutub seperti etanol dan metanol, di mana ia boleh mencapai titik embun air yang sangat rendah tanpa menjerap bersama olefin berharga
1. Gambaran keseluruhan
Molecular Sieve 3A ialah zeolit sintetik (aluminosilikat kristal) dengan bukaan liang kira-kira 3 Angstrom (0.3 nm). Ia adalah bentuk pertukaran kalium bagi zeolit Jenis A (4A). Saiz liang ini secara selektif menyerap molekul dengan diameter kinetik berkesan kurang daripada 3Å manakala tidak termasuk molekul yang lebih besar. 3A direka khusus untuk mengeringkan hidrokarbon tak tepu dan cecair kutub di mana penjerapan bersama cecair proses mesti diminimumkan.
2. Ciri-ciri Utama
Saiz Liang 3Å Tepat – Menjerap air (diameter kinetik ~2.65Å) tetapi tidak termasuk molekul yang lebih besar seperti etilena, propilena dan metanol .
Kapasiti Penjerapan Air Tinggi – Biasanya 19-21% berat/berat pada 25°C, 60% RH .
Pemilihan Cemerlang – Meminimumkan penjerapan bersama hidrokarbon, mengurangkan kehilangan produk .
Kekuatan Mekanikal Tinggi – Tersedia dalam manik (sfera) atau pelet (extrudate) dengan habuk rendah .
Kestabilan Terma & Kimia – Menahan suhu penjanaan semula sehingga 250-300°C .
3. Spesifikasi Utama dengan Penjelasan
| Parameter | Nilai Biasa | Penjelasan |
|---|---|---|
| Saiz Liang | 3 Å (0.3 nm) | Tidak termasuk molekul yang lebih besar daripada ~3Å (cth., C₂H₄, C₃H₆, CH₃OH, C₂H₅OH) . |
| Kapasiti Penjerapan Air | ≥19-21% berat/berat (25°C, 60% RH) | Mengukur kapasiti pengeringan; lebih tinggi adalah lebih baik untuk pengeringan dalam. |
| Ketumpatan Pukal | 0.65 – 0.75 g/mL (manik) | Mempengaruhi pengiraan berat muatan kapal dan penurunan tekanan . |
| Kekuatan Hancur | ≥20 – 80 N/manik (berbeza mengikut saiz) | Menunjukkan ketahanan mekanikal; menghalang penjanaan habuk. |
| Kehilangan pada Pencucuhan (LOI) | ≤1.5 – 2.0% (550°C) | Kandungan air selepas pengaktifan; lebih rendah menunjukkan tahap pengaktifan yang lebih tinggi. |
| Penjerapan Statik (RH=60%) | ≥19% | Ujian industri standard untuk kapasiti penjerapan. |
| Penjerapan Dinamik (C₂H₄, 25°C) | ≤0.3% | Mengukur penjerapan bersama hidrokarbon (mesti rendah) . |
| Saiz Zarah | 1.6-2.5mm, 2.5-5mm, 8x12 mesh, dsb. | Manik yang lebih kecil = kinetik yang lebih pantas; manik yang lebih besar = penurunan tekanan yang lebih rendah. |
| Kehilangan Attrition | ≤0.1-0.5% | Mengukur kecenderungan habuk; gesekan rendah kritikal untuk jangka hayat katil yang panjang. |
| Suhu Penjanaan Semula | 200-300°C | Suhu yang diperlukan untuk menghalau air terserap. |
4. Aplikasi
| Kawasan Permohonan | Kegunaan Khusus |
|---|---|
| Pengeringan Olefin (Penggunaan Utama) | Pengeringan etilena, propilena, butadiena, dan hidrokarbon tak tepu lain. 3A menghalang penjerapan bersama dan pempolimeran olefin . |
| Pengeringan Bahan Sejuk | Pengeringan bahan penyejuk (R-134a, R-410A, R-32) dalam sistem AC dan penyejukan . |
| Pengeringan Gas Asli & LPG | Pengeringan dalam gas asli, LPG (propana, butana) untuk mengelakkan pembentukan hidrat . |
| Dehidrasi Etanol | Menghasilkan etanol kontang (campuran petrol) – memecahkan azeotrop dengan air . |
| Pengeringan Pelarut | Pengeringan pelarut polar (aseton, metanol, THF, asetonitril) di mana 4A akan menjerap bersama pelarut . |
| Unit Kaca Bertebat (IG). | Bahan pengering dalam tingkap kaca penebat tertutup untuk mengelakkan pengabusan. |
| Pengeringan Udara & Gas | Pengeringan udara termampat, CO₂, dan gas lengai di mana penjerapan hidrokarbon yang minimum diperlukan . |
Mengapa 3A bukannya 4A atau 13X?
| Permohonan | Mengapa 3A Diutamakan |
|---|---|
| Pengeringan etilena/propilena | 4A menyerap olefin; 3A tidak termasuk mereka → kurang kehilangan produk |
| Dehidrasi etanol | 3A menyerap air tetapi tidak termasuk etanol (diameter kinetik ~4.3Å) |
| Pengeringan bahan pendingin | 3A tidak menyerap molekul penyejuk → tiada kehilangan prestasi |
| Kaca terlindung | 3A menghalang pengabusan tanpa menyerap gas penebat (Ar, Kr) |
5. Perbandingan Gred/Jenis
| taip | Borang | Saiz Zarah | Kekuatan Hancur | Penggunaan Biasa |
|---|---|---|---|---|
| Manik 3A (Sfera) | Sfera | 1.6-2.5mm, 2.5-5mm, 4-6 mesh | ≥20-80 N | Katil yang dibungkus, kadar aliran tinggi, penurunan tekanan rendah |
| Pelet 3A (Extrudate) | silinder | 1.6mm, 3.2mm dia | ≥20-40 N | Kapal yang lebih kecil, katil aliran jejari |
| Serbuk 3A | Serbuk halus | <45 µm (325 mesh) | T/A | Bahan tambahan polimer, salutan, bahan pengering komposit |
| 3A dengan Pengikat | Manik/Pelet | Standard | Lebih tinggi | Aplikasi tekanan mekanikal yang tinggi (cth., memindahkan katil) |
| 3A Tanpa Pengikat | Manik/Pelet | Standard | Lebih rendah | Kapasiti penjerapan maksimum, bahan lengai minimum |
Setara Saiz Mesh:
| Saiz Mesh (AS) | Diameter (mm) | Aplikasi Biasa |
|---|---|---|
| 8×12 | 1.7 – 2.4 mm | Tujuan umum, kinetik pantas |
| 4×8 | 2.4 – 4.8 mm | Kapal besar, penurunan tekanan yang lebih rendah |
| 6×10 | 2.0 – 3.4 mm | Pengeringan olefin standard |
| 10×20 | 0.85 – 2.0 mm | Katil yang lebih kecil, PSA berbasikal pantas |
6. Panduan Membeli
Pilih mengikut Permohonan:
Pengeringan etilena/propilena → manik 3A, 1.6-2.5mm atau 8×12 mesh, kekuatan remuk yang tinggi .
Dehidrasi etanol → manik atau pelet 3A, kapasiti penjerapan tinggi (>20%) .
Pengeringan bahan pendingin → manik 3A, habuk rendah, diperakui untuk keserasian bahan pendingin .
Kaca bertebat → manik 3A, habuk rendah, pembungkusan unit IG khusus (beg polimer) .
Pengeringan pelarut (skala makmal) → manik atau pelet 3A, 8×12 mesh, halus rendah .
Parameter Kualiti Utama untuk Disahkan:
Kapasiti penjerapan air – Hendaklah ≥19% (min 18% untuk spesifikasi industri) .
Kekuatan penghancuran – Lebih tinggi adalah lebih baik untuk jangka hayat katil yang lama (min 20 N untuk manik 1.6mm) .
Kehilangan pergeseran – Hendaklah ≤0.2% untuk aplikasi kritikal .
Penjerapan bersama hidrokarbon – Untuk pengeringan olefin, minta data penjerapan etilena atau propilena (<0.3%) .
Pengaktifan & Penjanaan Semula:
Pengaktifan (sebelum digunakan) : Panaskan pada 200-300°C selama 2-4 jam dalam gas lengai atau vakum yang mengalir.
Penjanaan semula in-situ : Panaskan pada 200-250°C dengan aliran gas kering panas (N₂ atau udara kering) .
Jangan melebihi 300°C – pemanasan melampau yang berpanjangan boleh merosakkan struktur kristal .
Sejukkan hingga <50°C sebelum terdedah kepada cecair proses untuk mengelakkan kejutan haba .
Storan:
Simpan dalam bekas kedap udara – sangat higroskopik, akan menyerap lembapan daripada udara .
Jangka hayat (belum dibuka): 12-24 bulan dalam pembungkusan tertutup .
Setelah dibuka, gunakan segera atau tutup semula dengan ketat. Menjana semula sebelum digunakan jika terdedah kepada udara selama >1 jam.
Pengesahan Pembekal:
Minta CoA mengesahkan saiz liang, kapasiti air, kekuatan hancur dan taburan saiz zarah .
Untuk aplikasi olefin, minta keputusan ujian penjerapan bersama hidrokarbon .
Sahkan jenis pengikat (standard pengikat tanah liat; pengikat bukan organik untuk aplikasi suhu tinggi) .
7. Soalan Lazim
S: Apakah perbezaan antara penapis molekul 3A, 4A, dan 5A?
A: 3A (saiz liang 3Å) – kalium ditukar, tidak termasuk molekul >3Å (etilena, propilena, etanol).
4A (saiz liang 4Å) – bentuk natrium, menyerap C₂H₄, C₃H₆, etanol, dsb.
5A (saiz liang 5Å) – kalsium ditukar, menyerap parafin biasa (C₄–C₆) .
Gunakan 3A apabila mengeringkan hidrokarbon atau etanol tak tepu; gunakan 4A untuk pengeringan umum (udara, penyejuk); gunakan 5A untuk pemisahan parafin biasa.
S: Bolehkah 3A dijana semula?
J: Ya. Panaskan hingga 200-300°C selama 2-4 jam di bawah aliran gas kering atau vakum. Penjanaan semula berbilang mungkin (beratus-ratus kitaran) jika katil tidak tercemar. Prestasi secara beransur-ansur menurun dalam banyak kitaran.
S: Adakah 3A selamat untuk aplikasi makanan/perubatan?
J: Ya, jika diaktifkan dan terkandung dengan betul. 3A bukan toksik dan digunakan dalam pengeringan farmaseutikal (pengilangan API) dan pengeluaran etanol gred makanan. Pastikan pembekal menyediakan pensijilan gred makanan/pharma jika diperlukan.
8. Penghantaran, Pensijilan & Perkhidmatan
Pembungkusan:
Bekas kecil : 1kg, 5kg, 25kg beg aluminium foil bertutup atau dram HDPE.
Beg industri : dram keluli bersih 150kg, beg kertas 140-150kg (dengan pelapik PE).
Pukal : 500kg-1000kg karung super atau penghantaran trak pneumatik.
Unit IG : Beg polimer pra-dos (cth., 1.5kg/beg untuk tingkap berlapis dua) .
Masa Utama: Item stok: 2-5 hari perniagaan; saiz tersuai: 2-4 minggu.
Dokumentasi: CoA (kapasiti, kekuatan remuk, pergeseran, LOI), MSDS, TDS dan (untuk pasaran tertentu) REACH, RoHS atau sijil hubungan makanan.
Pensijilan: ISO 9001 (pembuatan), sesetengah pembekal menyediakan ISO 14001 dan ISO 45001 .
Penghantaran: Tidak diklasifikasikan sebagai barang berbahaya. Pastikan kering semasa pengangkutan (pelapis kalis air diperlukan). Elakkan kelembapan yang melampau.
