Molekuláris szitákszéles körben használják a vegyi és petrolkémiai iparban a különféle elválasztási és tisztítási folyamatokhoz. Az egyik fontos alkalmazásuk a hidrogéngáz tisztítása. A hidrogént széles körben használják alapanyagként különféle ipari folyamatokban, például ammónia, metanol és más vegyi anyagok előállításában. A különféle módszerekkel előállított hidrogén azonban nem mindig elég tiszta ezeknek az alkalmazásoknak, és tisztítani kell a szennyeződések, például a víz, a szén -dioxid és más gázok eltávolításához. A molekuláris sziták nagyon hatékonyan távolítják el ezeket a szennyeződéseket a hidrogéngázáramokból.

A molekuláris sziták porózus anyagok, amelyek képesek szelektíven adszorbeálni a molekulákat méretük és alakjuk alapján. Ezek egységes méretű és alakú, összekapcsolt üregek vagy pórusok keretéből állnak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy szelektíven adszorbeálják az ezekbe az üregekbe illeszkedő molekulákat. Az üregek méretét a molekuláris szita szintézisében lehet szabályozni, ami lehetővé teszi azok tulajdonságainak testreszabását az egyes alkalmazásokhoz.

A hidrogéntisztítás esetén a molekuláris szitákat a víz és más szennyeződések szelektív adszorbeálására használják a hidrogéngázáramból. A molekuláris szita adszorbeálja a vízmolekulákat és más szennyeződéseket, miközben lehetővé teszi a hidrogénmolekulák áthaladását. Az adszorbeált szennyeződések ezután dezoredálhatók a molekuláris szitából, ha melegítik, vagy egy gázárammal megtisztítják.

A leggyakrabban használtmolekuláris szitaA hidrogén tisztításhoz egy olyan zeolit ​​típus, amelyet 3a zeolitnak hívnak. Ennek a zeolitnak a pórusmérete 3 angstrom, ami lehetővé teszi, hogy szelektíven adszorbeálja a vizet és más szennyeződéseket, amelyek nagyobb molekuláris méretűek, mint a hidrogén. Szintén szelektív a víz felé, ami nagyon hatékonyan távolítja el a vizet a hidrogénáramból. Más típusú zeolitok, például a 4A és 5A zeolitok is felhasználhatók a hidrogén tisztítására, ám ezek kevésbé szelektívek a víz felé, és magasabb hőmérsékletet vagy nyomást igényelhetnek a deszorpcióhoz.

Összegezve, a molekuláris sziták nagyon hatékonyak a hidrogéngáz tisztításában. Ezeket széles körben használják a kémiai és petrolkémiai iparban, hogy különféle alkalmazásokhoz nagy tisztaságú hidrogéngázt előállítsanak. A 3A zeolit ​​a leggyakrabban használt molekuláris szita a hidrogén tisztításához, de más típusú zeolitok is használhatók az alkalmazási követelményektől függően.

A zeolitokon kívül más típusú molekuláris sziták, például aktivált szén- és szilikagél is felhasználhatók a hidrogén tisztítására. Ezeknek az anyagoknak nagy a felülete és a pórusmennyiség, ami nagyon hatékonyan adszorbeálja a szennyeződések adszorbeálását a gázáramokból. Ezek azonban kevésbé szelektívek, mint a zeolitok, és magasabb hőmérsékletet vagy nyomást igényelhetnek a regenerációhoz.

A hidrogéntisztítás mellett,molekuláris szitákmás gázszétválasztáshoz és tisztítási alkalmazásokhoz is használják. Ezeket a nedvesség és szennyeződések eltávolítására használják a levegőből, a nitrogénből és más gázáramokból. Ezeket a gázok molekuláris méretük alapján történő elválasztására is használják, például az oxigén és a nitrogén elválasztása a levegőtől, valamint a szénhidrogének földgáztól való elválasztását.

Összességében a molekuláris sziták sokoldalú anyagok, amelyek széles körben alkalmazzák a vegyi és petrolkémiai iparban. Alapvető fontosságúak a nagy tisztaságú gázok előállításához, és számos előnyt kínálnak a hagyományos elválasztási módszerekkel szemben, mint például az alacsony energiafogyasztás, a nagy szelektivitás és a könnyű működés. A nagy tisztaságú gázok iránti növekvő kereslet miatt a különféle ipari folyamatokban a molekuláris sziták használata várhatóan a jövőben is növekszik.