Μοριακά κόσκιναχρησιμοποιούνται ευρέως στη χημική και πετροχημική βιομηχανία για διάφορες διαδικασίες διαχωρισμού και καθαρισμού.Μία από τις σημαντικές εφαρμογές τους είναι στον καθαρισμό του αερίου υδρογόνου.Το υδρογόνο χρησιμοποιείται ευρέως ως πρώτη ύλη σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, όπως η παραγωγή αμμωνίας, μεθανόλης και άλλων χημικών ουσιών.Ωστόσο, το υδρογόνο που παράγεται με διάφορες μεθόδους δεν είναι πάντα αρκετά καθαρό για αυτές τις εφαρμογές και πρέπει να καθαριστεί για να αφαιρεθούν ακαθαρσίες όπως το νερό, το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια.Τα μοριακά κόσκινα είναι πολύ αποτελεσματικά στην απομάκρυνση αυτών των ακαθαρσιών από τα ρεύματα αερίου υδρογόνου.

Τα μοριακά κόσκινα είναι πορώδη υλικά που έχουν την ικανότητα να προσροφούν επιλεκτικά μόρια με βάση το μέγεθος και το σχήμα τους.Αποτελούνται από ένα πλαίσιο διασυνδεδεμένων κοιλοτήτων ή πόρων που έχουν ομοιόμορφο μέγεθος και σχήμα, το οποίο τους επιτρέπει να προσροφούν επιλεκτικά τα μόρια που ταιριάζουν σε αυτές τις κοιλότητες.Το μέγεθος των κοιλοτήτων μπορεί να ελεγχθεί κατά τη σύνθεση του μοριακού κόσκινου, γεγονός που καθιστά δυνατή την προσαρμογή των ιδιοτήτων τους για συγκεκριμένες εφαρμογές.

Στην περίπτωση καθαρισμού υδρογόνου, χρησιμοποιούνται μοριακά κόσκινα για την επιλεκτική απορρόφηση νερού και άλλων ακαθαρσιών από το ρεύμα αερίου υδρογόνου.Το μοριακό κόσκινο απορροφά τα μόρια του νερού και άλλες ακαθαρσίες, ενώ επιτρέπει στα μόρια του υδρογόνου να περάσουν.Οι προσροφημένες ακαθαρσίες μπορούν στη συνέχεια να εκροφηθούν από το μοριακό κόσκινο θερμαίνοντάς το ή καθαρίζοντάς το με ρεύμα αερίου.

Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενομοριακό κόσκινογια τον καθαρισμό του υδρογόνου είναι ένας τύπος ζεόλιθου που ονομάζεται ζεόλιθος 3Α.Αυτός ο ζεόλιθος έχει μέγεθος πόρων 3 angstroms, το οποίο του επιτρέπει να απορροφά επιλεκτικά νερό και άλλες ακαθαρσίες που έχουν μεγαλύτερο μοριακό μέγεθος από το υδρογόνο.Είναι επίσης εξαιρετικά επιλεκτικό προς το νερό, γεγονός που το καθιστά πολύ αποτελεσματικό στην απομάκρυνση του νερού από το ρεύμα υδρογόνου.Άλλοι τύποι ζεόλιθων, όπως οι ζεόλιθοι 4Α και 5Α, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για καθαρισμό υδρογόνου, αλλά είναι λιγότερο επιλεκτικοί έναντι του νερού και ενδέχεται να απαιτούν υψηλότερες θερμοκρασίες ή πιέσεις για εκρόφηση.

Συμπερασματικά, τα μοριακά κόσκινα είναι πολύ αποτελεσματικά στον καθαρισμό του αερίου υδρογόνου.Χρησιμοποιούνται ευρέως στη χημική και πετροχημική βιομηχανία για την παραγωγή αερίου υδρογόνου υψηλής καθαρότητας για διάφορες εφαρμογές.Ο ζεόλιθος 3Α είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο μοριακό κόσκινο για καθαρισμό υδρογόνου, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλοι τύποι ζεόλιθων ανάλογα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής.

Εκτός από τους ζεόλιθους, για τον καθαρισμό του υδρογόνου μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλοι τύποι μοριακών κόσκινων, όπως ενεργός άνθρακας και πυριτική γέλη.Αυτά τα υλικά έχουν μεγάλη επιφάνεια και μεγάλο όγκο πόρων, γεγονός που τα καθιστά πολύ αποτελεσματικά στην απορρόφηση ακαθαρσιών από τα ρεύματα αερίων.Ωστόσο, είναι λιγότερο επιλεκτικοί από τους ζεόλιθους και μπορεί να απαιτούν υψηλότερες θερμοκρασίες ή πιέσεις για αναγέννηση.

Εκτός από τον καθαρισμό του υδρογόνου,μοριακά κόσκιναχρησιμοποιούνται επίσης σε άλλες εφαρμογές διαχωρισμού και καθαρισμού αερίων.Χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση της υγρασίας και των ακαθαρσιών από τον αέρα, το άζωτο και άλλα ρεύματα αερίων.Χρησιμοποιούνται επίσης για τον διαχωρισμό αερίων με βάση το μοριακό τους μέγεθος, όπως ο διαχωρισμός οξυγόνου και αζώτου από τον αέρα και ο διαχωρισμός υδρογονανθράκων από το φυσικό αέριο.

Συνολικά, τα μοριακά κόσκινα είναι ευέλικτα υλικά που έχουν ευρύ φάσμα εφαρμογών στη χημική και πετροχημική βιομηχανία.Είναι απαραίτητα για την παραγωγή αερίων υψηλής καθαρότητας και προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους διαχωρισμού, όπως χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, υψηλή επιλεκτικότητα και ευκολία στη λειτουργία.Με την αυξανόμενη ζήτηση για αέρια υψηλής καθαρότητας σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, η χρήση μοριακών κόσκινων αναμένεται να αυξηθεί στο μέλλον.