흡착제(모레큐레시브 4A, 5A)소개

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흡착제(모레큐레시브 4A, 5A)소개

굿맨(장윤배)
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 ◈ 흡착제(모레큐레시브,UOP사, BASF사 제품, Molecular Sieve 4A, 5A) 정보

      <흡착제 : 모레큐레시브, Molecular Sieve특징>

        흡착제의 종류와 특징은 : http://blog.daum.net/wmefu/8668239 참조

 

 

  일반적으로 수분을 흡착하는 흡착제로 주로 흡착식 에어드라이어사용되는 활성알루미나겔(Activated Alumina Gel)모레큐레시브(Molecular Sieve) 가 있다. 이 두종류에 대한 일반적인 것은 위의 제 블로그를 참조하시면 도움이 될것이다. 그런데 모레큐레시브는 일반적인 수분흡착외 일부Gas를 제거하거나, 액체속의 수분을 제거하기 위한 용도로 사용하는 문의가 많아서 흡착제중에 모레큐레시브게 대한 자세한 사양을 올린다.

 

 ⊙ 흡착제-일반적인 모레큐레시브(Molecular Sieve)의 특징

 상대습도에 관계없이 비교적 높은 흡착특성을 유지하며, 입구 온도에 따라 흡착율이 급격히 감소하는 실리카겔과 알루미과는 달리 흡착율이 서서히 감소하기 때문에, 입구온도가 높거나 상대습도가 낮은 경우에 주로 사용된다. 즉 공기중에 수분함량이 적어도 흡수력이 좋다는 것이다. 가격이 비싸지만 제습능력이 가장 좋다. 가열에 의한 재생시 요구 노점에 따라 다르지만 재생온도 범위는 200 ~ 300℃ 이며, 최저평형 노점은 압력하 -80℃정도이다. 모레큐레시브는 수분 흡수 뿐만 아니라 원하는 기체를 제거하는 하는 기능도 한다. 자세한 사양은 문의 바랍니다.

 

 기본원료인 제올라이트는"끓는돌"이라는 뜻으로 세공을 가진 알루미노 실리게이트(ALUMINA-SILICATE)결정체이다. 기본적 구조는 SiO₄와 AlO₄의 사면체 결합으로 이루어져 있다.

세공은 결정격자에의해 정해지며 세공크기분포가 넓지않고 일정하다. MOLECULAR SIEVES는 동공(WINDOW)의 크기에따라 흡착하고자 하는 분자들이 결정되는데 이러한 성질을 분자체(Molecular Sieves)라 하며 가장 일반적으로는 3A,4A,5A,13X형으로 분류된다.

 

특징 : 저온,고온(-60~+150℃) 및 저습도,고습도에서 수분 흡착력이 뛰어나다. 간단한 조작으로 재생이 가능하다. 세공분포가 일정하다. 파괴,마찰강도가 커서 사용시 미분 발생이 극히적다.

(영국 UOP사와 스위스의 ZEOCHEM사의 대표적 제품을 취급합니다.)

 

 

용도 : 공기속의 수분제거(수지전용 Air Dryer),천연가스 정제용,파괴된 분리 PSA공기분리장치, COS 탈정제.

 

 

 

 

  이상과 같은 일반적인 모레큐레시브(Molecular Sieve)중에서 많은 문의가 오는 4A와 5A에 대한 자세한 사양을 올려본다.  UOP사의 제품이 많이 공급되기 때문에 UOP사 제품을 소개한다. UOP사는 미국산과 중국산이 있다.

  

 

     모레큐레시브(Molecular Sieve) 4A(Beads Type) 와 5A(Pellets Type)이다.

 

모레큐레시브(Molecular Sieve) 4A(4 x 8 Beads, 4mm) , 5A (1/8" Pallet 3.2mm)

 

 

1. 흡착제 : 모레큐레시브(Molecular Sieve) 4A (UOP사)

 

   1)제품소개 : UOP Molecualr Sieve Type 4A는 나트률(Na)이 치환된 A Type의 결정구조를 가지는

       alkalimetal alumino-silicate 이다. Type 4A는 4Å(10의 -10제곱 미터)까지의 크기를 가진 입자들을 흡착한다.

 

    2)사용분야 : 모레큐레시브 4A는 closed gas 또는 liquid system에서 탈수용 흡착제로 쓰이며, 의약품, 전자부

       품 및 부패하기 위운 chemical등의 포장 및 paint, plastic system에서의 수분제거에도 이용된다. 상업적으로

       포화탄화수소의 건조에 이용된다.

   

    3)화학식 :    Na12 [(AlO2)12(SiO2)2]·XH2O

 

 

     4)재  생 : UOP Molecular Sieve Type 4A는 일반적인 재생 방법을 통하여 흡착되었던 불순물은 쉽게 제거

        함으로써 재사용이 가능하며 재생 온도는 재생가스의 온도와 습도에 따라 결정된다.

 

     5)포장단위 : UOP Molecular Sieve Type 4A는 1/16", 1/8"의 크기를 가지는 pellets형태와 8 x 12, 4 x8 크

        기를 가지는 bead형태의 제품이 있으며 55gallons steel drum에 포장되어 (내용중량 : 300lbs) 있다.

 

     6)상세사양

                                      1/16" pellet      1/8" pellet   8 x 12 beads    4 x 8 beads   Powder

      구경 크기 (Å,angstroms)               4                     4                4                      4              4

        제품크기지름(mm)                    1.6                   3.2              2.0                   4.0

     흡착열 (btu/lb H2O)                   1800                1800            1800                 1800          1800

      평형수분흡착능력(wt· %)               22                   22               22                    22             22

    제품출하시 수분함량                  <1.5%wt           <1.5%wt        <1.5%wt           <1.5%wt       <2.5%wt

       충진밀도(lbs/cu. ft)                     42                   43               45                    42              -

      입자크기(inch)                   0.0575~0.0775    0.115~0.135   0.0661~0.0937   0.0937~0.187   <10 ㎛

      파쇄강도 (lbs)                              9                    17              6.4                    18              -

      흡착되는 분자들                                                4Å까지의 직경을 가진 분자들

 

BASF 4A Molecular Sieve (BASF사의 사양)

Typical Properties  

Beads size range, nominal, mm                      1.2 2.0        1.6 2.5             2.5 5.0

Mesh Range, approx                                            10 x 16            8 x 12                 4 x 8     

Bulk Density, compacted, g/L                        725 - 795      725 - 795          725 - 795 

Attrition, % wt.                                                     Max 0.2          Max 0.2             Max 0.2  

Crush Strength, N/bead                                    Min 15            Min 25               Min 50   

Moisture Content (as delivered, % wt)           Max 1.0          Max 1.0            Max 1.0  

Water Adsorption Capacity*, 55%

relative humidity, 20 °C, % wt                          Min 21.5         Min 21.5           Min 21.5

 

     

2. 흡착제 : 모레큐레시브(Molecular Sieve) 5A

 

  1)제품소개 : UOP Molecular Sieve Type 5A는 칼슘(Ca)이 치환된 A Type의 결정구조를 가지는 alkali metal

     alumino-silicate이다. Type5A는 5Å까지의 크기를 가진 입자들을 흡착한다.

 

  2)사용분야 : 모레큐레시브 5A는 선택적 흡착에 의해 branched-chain 및 cyclic hydrocaron에서 normal

      paraffins의 분리를 가능케 하는 흡착제이며 상업적으로는 대용량의 n-paraffin분리공정에 이용되고 있다. 

 

  3)화학식 :  Ca4.5Na3[(AlO2)12(SiO2)12] ·XH2O

 

  4)재 생 : UOP Molecular Sieve Type 5A 는 일반적인 재생 방법을 통하여 흡착되었던 불순물을 쉽게 제거함

       으로써 재사용이 가능하며 재생 온도는 재생가스의 온도와 습도에 따라 결정된다.

 

  5)포장단위 : UOP Molecular Sieve Type 5A는 Powder, 1/16" 및 1/8"의 크기를 가지는 pellet 형태의 제품이

       있으며 55gallons steel drum에 포장되어 공급된다. (내용중량 : 300lbs)

 

  6)상세사양

 

                                                                 1/16" pellet           1/8" pellet                 Powder

구경 크기 (Å,angstroms)                                    5                             5                             5

제품크기지름(mm)                                            1.6                          3.2                           -

흡착열 (btu/lb H2O)                                         1800                        1800                        1800

평형수분흡착능력(wt· %)                                   21.5                        21.5                           26

제품출하시 수분함량                                     <1.5%wt                     <1.5%wt                  <2.5%wt

충진밀도(lbs/cu. ft)                                           40                           40                             -

입자크기(inch)                                        0.0575~0.0775              0.115~0.135                <10 ㎛

파쇄강도 (lbs)                                                  7                            12                              -

흡착되는 분자들                                                           5Å까지의 직경을 가진 분자들

 

 

BASF 5A Molecular Sieve (바스프사의 사양)

Typical Properties

Beads size range, nominal, mm                                            1.6 - 2.5  

Mesh Range, approx                                                                    8 x 12    

Bulk Density, compacted, g/L                                               670 750  

Attrition, % wt.                                                                            Max 0.2  

Crush Strength, N/bead                                                           Min 25   

Moisture Content (as delivered,

% wt)                                                                                              Max 1.0  

Water Adsorption Capacity*,

55% relative humidity, 20 °C,

% wt                                                                                               Min 20.5  


이상에서 흡착제 모레큐레시브(Molecular Sieve) 4A, 5A의 특성을 알아봤다. 압축공기의 수분흡착외 여러용도의 수분과 다른 Gas 제거용으로 사용된다. 화학공정에서 제거해야할 분자들이 필요하면 정확한 용도를 알려주면 이제품외 다른 흡착제를 알아봐드리겠다.

 

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