મોલેક્યુલર ચાળણીરાસાયણિક અને પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગોમાં વિવિધ વિભાજન અને શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓ માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. હાઇડ્રોજન ગેસના શુદ્ધિકરણમાં તેમની એક મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન છે. હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ વિવિધ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં ફીડસ્ટોક તરીકે થાય છે, જેમ કે એમોનિયા, મિથેનોલ અને અન્ય રસાયણોનું ઉત્પાદન. જો કે, વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા ઉત્પાદિત હાઇડ્રોજન હંમેશા આ એપ્લિકેશનો માટે પૂરતું શુદ્ધ હોતું નથી, અને તેને પાણી, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને અન્ય વાયુઓ જેવી અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે શુદ્ધ કરવાની જરૂર છે. હાઇડ્રોજન ગેસ સ્ટ્રીમ્સમાંથી આ અશુદ્ધિઓ દૂર કરવામાં મોલેક્યુલર ચાળણીઓ ખૂબ અસરકારક છે.

મોલેક્યુલર ચાળણી એ છિદ્રાળુ સામગ્રી છે જે તેમના કદ અને આકારના આધારે પરમાણુઓને પસંદગીયુક્ત રીતે શોષવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. તેઓ એકબીજા સાથે જોડાયેલા પોલાણ અથવા છિદ્રોનું માળખું ધરાવે છે જે એક સમાન કદ અને આકારના હોય છે, જે તેમને આ પોલાણમાં ફિટ થતા પરમાણુઓને પસંદગીયુક્ત રીતે શોષવાની મંજૂરી આપે છે. મોલેક્યુલર ચાળણીના સંશ્લેષણ દરમિયાન પોલાણનું કદ નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જે ચોક્કસ એપ્લિકેશનો માટે તેમના ગુણધર્મોને અનુરૂપ બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે.

હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણના કિસ્સામાં, પરમાણુ ચાળણીનો ઉપયોગ હાઇડ્રોજન ગેસના પ્રવાહમાંથી પાણી અને અન્ય અશુદ્ધિઓને પસંદગીયુક્ત રીતે શોષવા માટે થાય છે. પરમાણુ ચાળણી પાણીના અણુઓ અને અન્ય અશુદ્ધિઓને શોષી લે છે, જ્યારે હાઇડ્રોજનના અણુઓને પસાર થવા દે છે. શોષાયેલી અશુદ્ધિઓને પછી પરમાણુ ચાળણીમાંથી તેને ગરમ કરીને અથવા તેને ગેસના પ્રવાહથી શુદ્ધ કરીને શોષી શકાય છે.

સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છેપરમાણુ ચાળણીહાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ માટે ઝીઓલાઇટનો એક પ્રકાર છે જેને 3A ઝીઓલાઇટ કહેવાય છે. આ ઝિઓલાઇટમાં 3 એંગસ્ટ્રોમનું છિદ્રનું કદ છે, જે તેને હાઇડ્રોજન કરતા મોટા પરમાણુ કદ ધરાવતા પાણી અને અન્ય અશુદ્ધિઓને પસંદગીયુક્ત રીતે શોષી શકે છે. તે પાણી પ્રત્યે પણ અત્યંત પસંદગીયુક્ત છે, જે તેને હાઇડ્રોજન પ્રવાહમાંથી પાણી દૂર કરવામાં ખૂબ અસરકારક બનાવે છે. અન્ય પ્રકારના ઝિઓલાઇટ્સ, જેમ કે 4A અને 5A ઝિઓલાઇટ્સનો ઉપયોગ હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ માટે પણ થઈ શકે છે, પરંતુ તે પાણી પ્રત્યે ઓછા પસંદગીયુક્ત છે અને તેને ડિસોર્પ્શન માટે ઊંચા તાપમાન અથવા દબાણની જરૂર પડી શકે છે.

નિષ્કર્ષમાં, પરમાણુ ચાળણીઓ હાઇડ્રોજન ગેસના શુદ્ધિકરણમાં ખૂબ અસરકારક છે. રાસાયણિક અને પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગોમાં વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા હાઇડ્રોજન ગેસના ઉત્પાદન માટે તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ માટે 3A ઝીઓલાઇટ એ સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી મોલેક્યુલર ચાળણી છે, પરંતુ અન્ય પ્રકારની ઝિઓલાઇટનો ઉપયોગ ચોક્કસ એપ્લિકેશન જરૂરિયાતોને આધારે પણ કરી શકાય છે.

ઝીઓલાઇટ્સ ઉપરાંત, અન્ય પ્રકારના મોલેક્યુલર ચાળણીઓ, જેમ કે સક્રિય કાર્બન અને સિલિકા જેલનો પણ હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ સામગ્રીઓમાં ઉચ્ચ સપાટી વિસ્તાર અને ઉચ્ચ છિદ્રનું પ્રમાણ હોય છે, જે તેમને ગેસના પ્રવાહોમાંથી અશુદ્ધિઓને શોષવામાં ખૂબ અસરકારક બનાવે છે. જો કે, તેઓ ઝીઓલાઇટ્સ કરતાં ઓછા પસંદગીયુક્ત છે અને પુનઃજનન માટે ઉચ્ચ તાપમાન અથવા દબાણની જરૂર પડી શકે છે.

હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ ઉપરાંત,મોલેક્યુલર ચાળણીઅન્ય ગેસ વિભાજન અને શુદ્ધિકરણ કાર્યક્રમોમાં પણ વપરાય છે. તેનો ઉપયોગ હવા, નાઇટ્રોજન અને અન્ય ગેસ પ્રવાહોમાંથી ભેજ અને અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે થાય છે. તેઓ વાયુઓને તેમના પરમાણુ કદના આધારે અલગ કરવા માટે પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેમ કે હવામાંથી ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનનું વિભાજન અને કુદરતી ગેસમાંથી હાઇડ્રોકાર્બનને અલગ કરવા.

એકંદરે, મોલેક્યુલર ચાળણી એ બહુમુખી સામગ્રી છે જેનો રાસાયણિક અને પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપક શ્રેણીનો ઉપયોગ થાય છે. તેઓ ઉચ્ચ-શુદ્ધતાના વાયુઓના ઉત્પાદન માટે જરૂરી છે, અને તેઓ પરંપરાગત વિભાજન પદ્ધતિઓ, જેમ કે ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ, ઉચ્ચ પસંદગીક્ષમતા અને કામગીરીની સરળતા પર ઘણા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે. વિવિધ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા વાયુઓની વધતી માંગ સાથે, ભવિષ્યમાં મોલેક્યુલર ચાળણીનો ઉપયોગ વધવાની અપેક્ષા છે.