Setacci molecolari

ENERGIA E PRODOTTI CHIMICI

Siliporite^® è una scelta eccellente per le unità a gas crepato per l'essiccazione delle olefine prima della sezione fredda.

Il gas naturale viene prodotto in condizioni umide e deve essere essiccato per proteggere le apparecchiature a valle, utilizzando un processo di adsorbimento a oscillazione di temperatura (TSA).

MEDICINA E FARMACEUTICA

Siliporite^® è la soluzione di riferimento per preservare l'integrità dei medicinali negli imballaggi farmaceutici, proteggendoli efficacemente dall'umidità e dal degrado.

PU CASE

Siliporite svolge un ruolo fondamentale nei sistemi poliuretanici (PU) rimuovendo l'umidità residua dagli isocianati e dai polioli. Il controllo dell'umidità è fondamentale per garantire una corretta polimerizzazione, prevenire difetti della schiuma e migliorare la durata dei CASE (rivestimenti, adesivi, sigillanti ed elastomeri).

GAS INDUSTRIALI

La gamma Airsiev^® è ampiamente utilizzata per la produzione e la purificazione di gas industriali quali ossigeno e idrogeno. I setacci molecolari sono impiegati per le loro proprietà di separazione dell'azoto e dell'ossigeno nei processi PSA/VSA, per le loro capacità di essiccazione e adsorbimento di CO2 nella pre-purificazione dell'aria nelle unità ASU e per le loro proprietà di purificazione nella produzione di idrogeno.

EDILIZIA

I setacci molecolari sono utilizzati nei rivestimenti per impedire la formazione di bolle durante la formulazione. I setacci molecolari Siliporite^® per l'edilizia, in forma di perle o polvere, sono utilizzati per adsorbire la condensa tra i vetri.

SOLUZIONI SOSTENIBILI

Le soluzioni sostenibili Siliporite^® contribuiscono all'efficienza energetica e alla riduzione delle emissioni di gas serra, in particolare nella purificazione dei gas e nella cattura della CO2.

I setacci molecolari Siliporite^® contribuiscono al raggiungimento di quattro obiettivi chiave delle Nazioni Unite per lo sviluppo sostenibile:

• SDG 3 – Salute e benessere: consentendo la produzione di ossigeno pulito e proteggendo i prodotti farmaceutici dall'umidità.
• SDG 7 – Energia pulita e accessibile: ottimizzando la purificazione dei gas nei processi che utilizzano idrogeno e gas naturale.
• SDG 11 – Città e comunità sostenibili: attraverso soluzioni che migliorano la qualità dell'aria e l'efficienza energetica.
• SDG 12 – Consumo e produzione responsabili: promuovendo materiali durevoli, rigenerabili e con una lunga durata di vita.

1. Che cos'è un setaccio molecolare?

Un setaccio molecolare, spesso chiamato “setaccio molecolare”, è un materiale microporoso, solitamente costituito da zeoliti, silici modificate o carboni attivi, con pori di dimensioni controllate con precisione. Questi pori consentono di separare le molecole in base al loro diametro e alla loro polarità, fungendo da filtro selettivo a livello molecolare.

2. Qual è la storia delle zeoliti?

Scoperte nel 1756 da Axel Fredrik Cronstedt, che le chiamò “pietre bollenti” per via delle bolle che rilasciano quando vengono riscaldate, le zeoliti naturali furono inizialmente utilizzate per l'essiccazione e la filtrazione.

Negli anni '50 furono sviluppate le zeoliti sintetiche (tipi A, X, Y, ZSM-5, ecc.), che offrivano pori di dimensioni e composizione controllate. Questi materiali hanno rapidamente trasformato l'industria, in particolare per il cracking catalitico e la separazione dei gas dall'aria.

3. Come funziona la separazione con setacci molecolari?

La separazione si ottiene mediante esclusione o inclusione molecolare. Le molecole più piccole della dimensione dei pori penetrano e rimangono intrappolate, mentre quelle più grandi vengono escluse. Questa selettività meccanica garantisce la separazione in base alle dimensioni e alla polarità delle molecole.

4. Quali sono le principali differenze tra i setacci molecolari 3A, 4A, 5A e 13X?

• Setacci molecolari 3Å (tipo A, forma K)

Zeolite 4Å a scambio cationico (K⁺) con un'apertura effettiva di circa 3Å. Vengono adsorbite solo molecole più piccole di ~3Å (acqua, NH₃). Ideale per l'essiccazione di alcoli leggeri (metanolo, etanolo) senza rimuovere il solvente. Rigenerazione a 250-300 °C sotto vuoto o gas secco.

• Setacci molecolari 4Å (tipo A, forma Na)

Alluminosilicato di sodio con pori di ~4Å. Assorbe acqua, ossigeno, azoto e idrocarburi lineari fino a C₆, escludendo molecole leggermente più grandi (ad es. alcoli a catena più lunga). Versatile utilizzo come essiccante per aria, gas industriali, solventi. Rigenerato a 300–350 °C sotto spurgo secco.

• Setacci molecolari 5Å (tipo A, forma Ca)

Zeolite A a scambio di calcio con pori di circa 5Å. Assorbe molecole ≤5Å, tra cui CO₂, H₂S, NH₃ e idrocarburi lineari o ramificati fino a C₆–C₇.

Apprezzato per la purificazione del gas naturale (rimozione di CO₂/H₂S) e la disidratazione dei gas. Rigenerato a ~350 °C con gas secco.

• Sette molecolari 13X (tipo X, forma Na)

Zeolite X di sodio (FAU) con pori di circa 8 Å (apertura ~10 Å). Capacità molto elevata per CO₂, H₂O, H₂S e persino aromatici o composti organici di grandi dimensioni. Utilizzato per la separazione di volumi (CO₂ da syngas o biogas), la separazione dell'aria (N₂/O₂) e l'essiccazione di solventi petrolchimici.