लो-सिलिका एक्स (LSX) झिओलाइटच्या ऑप्टिमायझेशनमुळे अधिशोषक पदार्थांमध्ये एक महत्त्वपूर्ण प्रगती साधली गेली आहे. हे एक पुढच्या पिढीचे मॉलिक्युलर सीव्ह असून, ते ऑक्सिजन निर्मिती आणि इतर वायू विलगीकरणासाठीच्या प्रेशर स्विंग ॲडसॉर्प्शन (PSA) प्रक्रियांमध्ये क्रांती घडवून आणण्यास सज्ज आहे.
पारंपारिक झिओलाइट्स, जे अचूक छिद्र संरचना असलेले स्फटिकमय ॲल्युमिनोसिलिकेट्स आहेत, औद्योगिक विलगीकरण आणि शुद्धीकरणात अत्यंत महत्त्वाचे मानले जातात. मोठ्या प्रमाणावर वापरला जाणारा NaX (13X) झिओलाइट, ज्याचे सिलिकॉन-ते-ॲल्युमिनियम (Si/Al) गुणोत्तर १-१.५ आहे, तो हवेतून नायट्रोजन शोषणासाठी एक मापदंड मानला जातो. नव्याने परिपूर्ण केलेला LXS झिओलाइट १.० इतके कमी Si/Al गुणोत्तर साध्य करून ही मर्यादा आणखी पुढे नेतो आणि झिओलाइट X फ्रेमवर्क संरचनेची सैद्धांतिक मर्यादा गाठतो.
या अत्यंत कमी सिलिका रचनेमुळे छिद्रांमधील चार्ज-संतुलन करणाऱ्या सोडियम कॅटायन्सची संख्या लक्षणीयरीत्या वाढते. हे कॅटायन्स अधिक मजबूत इलेक्ट्रोस्टॅटिक आंतरक्रिया स्थळे तयार करतात, ज्यामुळे नायट्रोजन (N₂) सारख्या क्वाड्यूपोलर रेणूंसाठी पदार्थाची ओढ लक्षणीयरीत्या वाढते. परिणामी, त्याच्या पारंपरिक 13X समकक्ष पदार्थाच्या तुलनेत, LXS ऑक्सिजन (O₂) पेक्षा नायट्रोजन शोषण्याची आणि निवडक्षमतेची लक्षणीयरीत्या श्रेष्ठ क्षमता दर्शवते.
"LXS हे अधिशोषण तंत्रज्ञानासाठी पदार्थ विज्ञानातील एक मोठे यश आहे," असे ॲडव्हान्स्ड मटेरियल्स इन्स्टिट्यूटचे प्रमुख संशोधक डॉ. [काल्पनिक नाव] म्हणाले. "FAU फ्रेमवर्कमधील ॲल्युमिनियमचे प्रमाण कमाल करून, आम्ही सक्रिय स्थळांची सर्वाधिक शक्य घनता असलेली एक चाळणी तयार केली आहे. याचा थेट परिणाम अधिक कार्यक्षम ऑक्सिजन उत्पादनात होतो, ज्यामुळे PSA प्रणालींमध्ये भरीव ऊर्जा बचत आणि उच्च उत्पादन शुद्धतेची शक्यता निर्माण होते."
स्वतंत्र कार्यप्रदर्शन मूल्यांकनांनी हे सिद्ध केले आहे की, LXS-आधारित PSA युनिट्सद्वारे उत्पादित ऑक्सिजन सुधारित पुनर्प्राप्ती दरांसह ९५% पेक्षा जास्त शुद्धता प्राप्त करू शकतो. यामुळे हे तंत्रज्ञान मध्यम-स्तरीय वैद्यकीय ऑक्सिजन पुरवठा, कार्यक्षम वायुमिश्रणाची आवश्यकता असलेल्या सांडपाणी प्रक्रिया सुविधा आणि विविध धातूशास्त्रीय व रासायनिक प्रक्रियांसाठी अत्यंत आकर्षक ठरते.
ऑक्सिजन उत्पादनापलीकडे, LXS झिओलाइटचे अद्वितीय कॅटायन-समृद्ध वातावरण इतर विलगीकरणासाठी आशादायक संशोधन मार्ग खुले करते, ज्यामध्ये धुराच्या वायूंमधून कार्बन डायऑक्साइडचे कॅप्चर आणि हायड्रोजन प्रवाहांचे शुद्धीकरण यांचा समावेश आहे.
व्यावसायिक उत्पादक नमूद करतात की, LXS च्या संश्लेषणासाठी अचूक नियंत्रणाची आवश्यकता असली तरी, प्रस्थापित हायड्रोथर्मल पद्धती वापरून त्याचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करता येते. हे मटेरियल कृत्रिम झिओलाइट्सचे वैशिष्ट्यपूर्ण उत्कृष्ट यांत्रिक सामर्थ्य आणि स्थिरता टिकवून ठेवते, ज्यामुळे चक्रीय PSA प्रक्रियांमध्ये दमदार कामगिरीची खात्री मिळते.
उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या LXS झिओलाइटच्या परिचयामुळे, ऑक्सिजन पुरवठ्यासाठी क्रायोजेनिक डिस्टिलेशनला एक विश्वसनीय, मागणीनुसार पर्याय म्हणून PSA तंत्रज्ञानाचा अवलंब वेगवान होण्याची अपेक्षा आहे, ज्यामुळे अधिक लवचिक आणि विकेंद्रित औद्योगिक वायू उत्पादनास हातभार लागेल.
झिओलाइट्सबद्दल:
झिओलाइट्स हे सूक्ष्म सच्छिद्र खनिजे असून ते सामान्यतः शोषक आणि उत्प्रेरक म्हणून वापरले जातात. त्यांच्या एकसमान छिद्रांच्या आकारामुळे ते रेणूंना त्यांच्या आकार आणि ध्रुवीयतेनुसार वेगळे करू शकतात, ज्यामुळे ते रासायनिक, पेट्रोकेमिकल आणि पर्यावरण उद्योगांमध्ये अपरिहार्य ठरतात.
पोस्ट करण्याची वेळ: २३ जानेवारी २०२६
