分子篩（MOLECULAR SIEVE）

分子篩的特性與作用原理

分子篩的化學成份為鋁矽酸鹽結晶體(CRYSTALLINE ALUMINO - SILICATES)，經由特殊的 化學合成機制，可以得到獨特的單一孔徑(MONO- DISPERSE)、多孔性微結構(POROUS MICROSTRUCTURE)。吸濕後不會膨脹，不化成溶液，仍然保持乾燥狀態。使用方便，外 觀為圓球狀，造形美觀。它的孔徑大小與氣體分子的尺寸相近。

其次，鋁矽酸鹽所內含的鉀、鈉或鈣原子，會對極性分子產生極強的離子鍵(IONIC FORCE) ，所以可以使分子篩在低濕度下發揮極強的吸濕能力，達到幾乎絕對乾燥的程度。同時分 子篩還可以對其它種類的極性分子，產生極強的吸附作用，例如CO2、H2S、CO、NH3、 OLEFIN、PARAFIN…. 等等。

分子篩的單一孔徑、多孔性微結構的特性，在所有的自然界物質之中，是一項獨一無二的 優異特徵。我們可以選擇適當孔徑的分子篩，使得尺寸較分子篩孔徑小的氣體分子，會擴 散進入分子篩孔洞中而被吸附。另一方面尺寸較分子篩孔徑大的氣體分子，則因無法擴散 進入分子篩孔洞中而被排斥在外，進而達成藉由氣體分子尺寸大小的物性，而進行氣體分 離的功能。這也是它之所以被稱呼為分子篩的原因。

分子篩的種類

最常用的分子篩有下列四種

• TYPE 3A
  化學成份為鋁矽酸鉀鹽。孔徑約為3Å 、除了水分子以外，它幾乎不會吸附任何分子。一般
  用來作為natural gas dehydration、cracked gas drying、 olefins drying 、ethanol drying 等用途。通常都是以 TYPE 4A 的分子篩，進行鉀離子交換而製得。
  
• TYPE 4A
  化學成份為鋁矽酸鈉鹽。孔徑約為4Å ，是所有分子篩之中，成本最低、應用最普遍、最常
  用來作為乾燥系統應用的一種。
  
• TYPE 5A
  化學成份為鋁矽酸鈣鹽。孔徑約為5Å ，二價的鈣離子所產生的強離子鍵，使得TYPE 5A 分子
  篩適合用來吸附一些低極性分子，例如CO2、H2S…等，它也可以用來對直鍊型及支鍊型碳氫化合物進行分離。
• TYPE 13X
  這類X型的分子篩，與前述的A型分子篩相較起來，具有較大的孔徑，同時也具有較高的吸附
  容量，以及較佳的質傳速率。它可以用來移除一些尺寸較大的雜質氣體分子，以及用來分離
  氮氣、氧氣，用以製造純氧之用。

分子篩的應用

• DEHYDRATION OF NATURAL GAS AND NATURAL GAS LIQUIDS
• DRYING AND PURIFYING FOOD GRADE AND INDUSTRIAL GRADE ETHANOL
• DRYING AND PURIFYING OF CRYOGENIC FEED STREAMS
• OFF GAS RECOVERY
• AIR SEPERATION
• REFRIGERATION
• INSULATING GLASS INDUSTRY
• AIR DRYING AND PURIFICATION
• STORAGE TANK DRYING AND TREATING