Cualquiera que sin duda haya trabajado en un laboratorio y le hayan enseñado lo importante que es ese disolvente seco, pero el recipiente con el místico tamiz molecular en la base se queda completamente lleno y nadie recuerda que se haya regenerado nunca, ¿verdad? ¡Tal vez sea hora de reponer esos gránulos!

Los tamices son una innovación maravillosa. 3A tamices moleculares secan eficazmente cada disolvente popular excluyendo la acetona, así como o más que un disolvente alambique a 10-20% p/v. Un contenedor de tamices/disolvente también tiene muchas menos probabilidades de incendiarse y es mucho menos costoso de mantener en buen estado de funcionamiento.

Todo el proceso de activación de un tamiz molecular puede parecer bastante confuso. Por eso vamos a explicárselo en este artículo. Manos a la obra. 

¿Qué es un tamiz molecular?

Un tamiz molecular es un material penetrable con poros de tamaño constante. El diámetro de estos orificios es equivalente al de partículas muy pequeñas. Como consecuencia, las moléculas grandes no pueden moverse a través de estos agujeros y quedan adsorbidas, mientras que las partículas más pequeñas sí pueden hacerlo.

Las partículas de mayor masa tienden a salir primero, seguidas de las de menor peso molecular, cuando una mezcla de partículas se desplaza a través de un lecho empaquetado de sustancias porosas y semisólidas (el tamiz). Como corolario, estos tamices moleculares pueden ayudar en la cromatografía. Determinadas variedades de tamices moleculares pueden utilizarse para fabricar secadores.

Puede emplearse para secar flujos de gas en el sector petrolífero, según el uso del material del tamiz molecular. Otros disolventes, así como potentes desecantes, pueden secarse con este producto químico. Las aplicaciones catalíticas pueden catalizar la isomerización, la alquilación y la epoxidación. Los submarinistas y los bomberos que utilizan aparatos de respiración también pueden utilizar tamices moleculares para filtrar sus suministros de aire.

¿Por qué es necesario activar un tamiz molecular?

Antes de utilizarlos, los tamices moleculares deben estar activados (secos). Ponga un pequeño número de tamices moleculares en la palma de la mano y añada una gota de agua para ver si están secos. Están secos si emiten una cantidad significativa de calor. El objetivo principal de la activación es aumentar su funcionalidad y mantener el producto seco y estable.

¿Qué se necesita para activar el tamiz molecular?

Para pequeñas cantidades

Para activar un tamiz molecular en cantidades más pequeñas, utilice un adaptador de control de flujo, caliente los tamices moleculares a 120 °C en un baño de aceite a alto vacío durante la noche (no es necesario agitar). Rellenar con argón y utilizar según sea necesario. Inspeccione periódicamente los tamices para comprobar si producen calor y séquelos según sea necesario.

Para Industria/Grandes Importes

Para activar un tamiz molecular con fines industriales, es necesario calentarlo en condiciones de alto vacío y a una temperatura comprendida entre 175 °C y 315 °C.

El proceso de activación del tamiz molecular

En un sistema de ciclo convencional, la regeneración implica calentar y purgar con un gas portador para eliminar el adsorbato de la lámina de tamiz molecular. Para evaporar el fluido y compensar el calor de impregnación del exterior del tamiz molecular, debe suministrarse el calor adecuado para elevar la temperatura del adsorbato, el adsorbente y el recipiente. 

Cuando se trata de regeneración, la temperatura del lecho es crucial. Para el tipo 3A, las temperaturas del lecho suelen oscilar entre 175 y 260°. Cuando las olefinas prevalecen en el gas, este rango inferior limita la polimerización en los sustratos de tamiz molecular. La mayoría de los compuestos olefínicos se eliminarán a bajas temperaturas, por lo que se aconseja un calentamiento moderado; para los tamices 4A, 5A y 13X se requieren temperaturas de 200-315 °C.

Tras la regeneración, el tamiz molecular debe enfriarse a una temperatura inferior en 15° a la del flujo que se va a tratar. La temperatura más manera sencilla de lograr se trata de utilizar la misma corriente de gas que se utiliza para el calentamiento, pero sin aporte de calor. Durante el bucle de calentamiento, el flujo de gas debe ser una secuencia de acontecimientos que conduzcan a la adsorción, y a lo largo del ciclo de enfriamiento, debe ser simultáneo (según la corriente del procedimiento). A falta de gas de purga, se pueden secar pequeñas cantidades de tamices moleculares en un horno caracterizado por un enfriamiento lento en un entorno cerrado, como un desecador.

Procedimiento de activación

• Con frecuencia se incluye una etapa de despresurización en el ciclo de regeneración. Si la regeneración se lleva a cabo a una presión inferior a la de la etapa de adsorción, es necesaria la despresurización. Dado que el gas de regeneración no es el gas producto, o quizás otro gas accesible a una presión inferior, como N2, H2, CH4 y gas combustible, esto podría ocurrir por diversas razones. La presión más baja también puede utilizarse para reducir la cantidad de energía necesaria para la regeneración.
• El drenaje es el segundo paso de la activación molecular. Antes de introducir un gas de calentamiento, debe drenarse todo el líquido del adsorbedor durante la etapa de drenaje. Normalmente se utiliza el flujo por gravedad para drenar el líquido. Salvo una pequeña parte que queda atrapada en el tamiz molecular y en el exterior del recipiente del adsorbedor, prácticamente todo el líquido se drena al final de la etapa de drenaje. Este líquido se elimina durante la etapa de purga, que consiste en introducir gas de regeneración frío durante 1-2 horas para eliminar el líquido sobrante.
• El proceso de calentamiento comienza con la infusión de gas de regeneración caliente en el recipiente. Para evitar la presión térmica, la temperatura se expande gradualmente hasta alcanzar la temperatura de calentamiento.
• La energía calorífica necesaria para la regeneración se suministra mediante un gas caliente con un caudal, una temperatura y una duración de flujo especificados.
• La carga de contaminante en el tamiz molecular disminuye a medida que aumenta la temperatura. El paso de una corriente de gas caliente tiene dos efectos: en primer lugar, el contaminante se desorbe al aumentar la temperatura y, en segundo lugar, la contaminación desorbida es transportada fuera de la lámina. Para desabsorber el contaminante, debe introducirse en el adsorbedor una determinada cantidad de calor a baja temperatura.
• Además, si el caudal (o período) del gas de activación es demasiado bajo, se formará un depósito en las capas superiores de los tamices moleculares debido a la falta de energía de reabsorción. Debido a la dirección favorecida del flujo, el gas no se desplaza a través de toda la lámina en flujo o dirección laminar, sino sólo a través de una parte de ella. Esto puede dar lugar a una acumulación localizada en el lecho.
• El tamiz molecular se activa al final de la etapa de calentamiento. Sin embargo, los contaminantes no se eliminan por completo. El condiciones de equilibrio al final del calentamiento y el patrón térmico observado por el tamiz molecular dejan invariablemente un contenido remanente de contaminante en el tamiz molecular.
• Por ejemplo, hacia el final de un procedimiento de producción, un tamiz nuevo se activa a 500 °C-600 °C y tiene un contenido de agua remanente realmente bajo (inferior al 0,5%). El valor de este contenido de impurezas remanentes viene determinado por el grado de regeneración (temperatura, duración, caudal y otros factores del proceso), así como por la edad del tamiz molecular. Como resultado, el siguiente ciclo de adsorción tendrá un tiempo de adsorción más corto.

Preocupaciones

Aunque la activación del tamiz molecular es un proceso sencillo, hay que tener cuidado al manipular los gases y el calor. Lo último que quieres es provocar un desastre. 

Conclusión

El tamiz molecular es el mejor desecante del mercado. Para obtener la máxima calidad, Jalon es la mejor opción para usted. Póngase en contacto con nosotros y estaremos encantados de poner a su disposición nuestra experiencia.