Молекулярное сито 3A CAS №: 308080-99-1 (типичный)
Молекулярное сито 3Aпредставляет собой алюмосиликат щелочного металла с точно контролируемым размером пор около 3 ангстрем (0,3 нм). Это калий-замещенная форма структуры 4A, которая эффективно ограничивает его адсорбцию только малыми молекулами, такими как вода (кинетический диаметр ~2,65 Å), полностью исключая более крупные углеводороды, например этан или этилен. Такая селективность по размеру делает его промышленным стандартом осушителя для сушки высокореакционных ненасыщенных потоков (например, крекинг-газа, пропилена, бутадиена) и полярных жидкостей, таких как этанол и метанол, где он позволяет достичь исключительно низких точек росы по воде без соадсорбции ценных олефинов.
1. Обзор
Молекулярное сито 3A представляет собой синтетический цеолит (кристаллический алюмосиликат) с размером пор около 3 ангстрем (0,3 нм). Это калий-замещенная форма цеолита типа A (4A). Данный размер пор селективно адсорбирует молекулы с эффективным кинетическим диаметром менее 3Å, исключая более крупные молекулы. 3A специально разработано для осушки ненасыщенных углеводородов и полярных жидкостей, где необходимо минимизировать соадсорбцию технологической жидкости.
2. Ключевые особенности
Точный размер пор 3Å – адсорбирует воду (кинетический диаметр ~2,65Å), но исключает более крупные молекулы, такие как этилен, пропилен и метанол.
Высокая адсорбционная способность по воде – обычно 19-21% масс./масс. при 25°C и 60% относительной влажности.
Отличная селективность – минимизирует соадсорбцию углеводородов, снижая потери продукта.
Высокая механическая прочность – доступен в виде шариков (сфер) или гранул (экструдатов) с низким пылеобразованием.
Термическая и химическая стабильность – выдерживает температуры регенерации до 250-300°C.
3. Ключевые характеристики с пояснением
| Параметр | Типичное значение | Пояснение |
|---|---|---|
| Размер пор | 3 Å (0,3 нм) | Исключает молекулы размером более ~3 Å (например, C₂H₄, C₃H₆, CH₃OH, C₂H₅OH). |
| Водопоглощающая способность | ≥19-21% масс./масс. (25°C, 60% относительной влажности) | Измеряет осушающую способность; чем выше, тем лучше для глубокой осушки. |
| Насыпная плотность | 0,65 – 0,75 г/мл (гранулы) | Влияет на вес загрузки сосуда и расчеты перепада давления. |
| Прочность на раздавливание | ≥20 – 80 Н/гранула (зависит от размера) | Указывает на механическую прочность; предотвращает образование пыли. |
| Потери при прокаливании (ППП) | ≤1,5 – 2,0% (550°C) | Содержание воды после активации; меньшее значение указывает на более высокий уровень активации. |
| Статическая адсорбция (RH=60%) | ≥19% | Стандартный промышленный тест на адсорбционную способность. |
| Динамическая адсорбция (C₂H₄, 25°C) | ≤0,3% | Измеряет соадсорбцию углеводородов (должна быть низкой). |
| Размер частиц | 1,6-2,5 мм, 2,5-5 мм, 8x12 меш и т.д. | Меньшие гранулы = более быстрая кинетика; большие гранулы = меньшее падение давления. |
| Потери от истирания | ≤0,1-0,5% | Измеряет склонность к пылеобразованию; низкий износ критичен для длительного срока работы слоя. |
| Температура регенерации | 200-300°C | Температура, необходимая для удаления адсорбированной воды. |
4. Приложения
| Область применения | Конкретные области применения |
|---|---|
| Осушка олефинов (основное применение) | Осушка этилена, пропилена, бутадиена и других ненасыщенных углеводородов. 3A предотвращает соадсорбцию и полимеризацию олефинов. |
| Осушка хладагентов | Осушка хладагентов (R-134a, R-410A, R-32) в системах кондиционирования и охлаждения. |
| Осушка природного газа и сжиженного нефтяного газа | Глубокая осушка природного газа, СНГ (пропан, бутан) для предотвращения образования гидратов. |
| Обезвоживание этанола | Получение безводного этанола (для смешивания с бензином) – разрушение азеотропа с водой. |
| Осушка растворителей | Осушка полярных растворителей (ацетон, метанол, ТГФ, ацетонитрил), где 4А будет соадсорбировать растворитель. |
| Стеклопакеты | Осушитель в герметичных стеклопакетах для предотвращения запотевания. |
| Осушка воздуха и газов | Осушка сжатого воздуха, CO₂ и инертных газов, где требуется минимальная адсорбция углеводородов. |
Почему 3A, а не 4A или 13X?
| Приложение | Почему предпочтительнее 3A |
|---|---|
| Осушка этилена/пропилена | 4A адсорбирует олефины; 3A их исключает → меньше потерь продукта |
| Дегидратация этанола | 3A адсорбирует воду, но исключает этанол (кинетический диаметр ~4,3 Å) |
| Осушка хладагентов | 3A не адсорбирует молекулы хладагента → нет потери производительности |
| Стеклопакет | 3A предотвращает запотевание без адсорбции изолирующих газов (Ar, Kr) |
5. Сравнение сортов/типов
| Тип | Форма | Размер частиц | Прочность на раздавливание | Типичное использование |
|---|---|---|---|---|
| Гранулы 3A (сфера) | Сфера | 1,6-2,5 мм, 2,5-5 мм, 4-6 меш | ≥20-80 Н | Насыпные слои, высокие скорости потока, низкое падение давления |
| Гранулы 3A (экструдат) | Цилиндр | Диаметр 1,6 мм, 3,2 мм | ≥20-40 Н | Меньшие сосуды, радиальные слои |
| Порошок 3A | Мелкий порошок | <45 мкм (325 меш) | Н/Д | Полимерные добавки, покрытия, композитные осушители |
| 3A со связующим | Гранулы/Пеллеты | Стандартный | Выше | Применения с высокой механической нагрузкой (например, движущиеся слои) |
| 3A без связующего | Гранулы/Пеллеты | Стандартный | Ниже | Максимальная адсорбционная способность, минимальное количество инертного материала |
Эквиваленты размера ячейки:
| Размер ячейки (США) | Диаметр (мм) | Типичное применение |
|---|---|---|
| 8×12 | 1.7 – 2.4 мм | Общего назначения, быстрая кинетика |
| 4×8 | 2,4 – 4,8 мм | Крупные сосуды, меньшее падение давления |
| 6×10 | 2,0 – 3,4 мм | Стандартная сушка олефинов |
| 10×20 | 0,85 – 2,0 мм | Меньшие слои, быстрый цикл PSA |
6. Руководство по покупке
Выбор по применению:
Осушка этилена/пропилена → гранулы 3A, 1,6–2,5 мм или 8×12 меш, высокая прочность на раздавливание.
Дегидратация этанола → гранулы или таблетки 3A, высокая адсорбционная способность (>20%).
Осушка хладагентов → гранулы 3A, низкое пылеобразование, сертифицированы для совместимости с хладагентами.
Изолированное стекло → гранулы 3A, низкое пылеобразование, специальная упаковка для ИС (полимерные мешки).
Осушка растворителей (лабораторный масштаб) → гранулы или таблетки 3A, 8×12 меш, низкое содержание мелочи.
Ключевые параметры качества для проверки:
Адсорбционная способность по воде – должна быть ≥19% (мин. 18% для промышленных спецификаций).
Прочность на раздавливание – чем выше, тем лучше для длительного срока службы слоя (мин. 20 Н для гранул 1,6 мм).
Потери на истирание – должны быть ≤0,2% для критических применений.
Совместная адсорбция углеводородов – Для осушки олефинов запросите данные по адсорбции этилена или пропилена (<0,3%).
Активация и регенерация:
Активация (перед использованием): нагревать при 200–300°C в течение 2–4 часов в потоке инертного газа или в вакууме.
Регенерация на месте: нагревать при 200–250°C с потоком горячего сухого газа (N₂ или сухой воздух).
Не превышайте 300°C – длительный перегрев может повредить кристаллическую структуру.
Охладите до <50°C перед контактом с технологической жидкостью, чтобы предотвратить тепловой удар.
Хранилище:
Храните в герметичных контейнерах – сильно гигроскопичен, будет поглощать влагу из воздуха.
Срок хранения (неоткрытый): 12–24 месяца в запечатанной упаковке.
После вскрытия используйте сразу или плотно закройте. Регенерируйте перед использованием, если контактировал с воздухом более 1 часа.
Проверка поставщика:
Запросите CoA с подтверждением размера пор, водопоглощения, прочности на раздавливание и распределения частиц по размерам.
Для олефиновых применений запросите результаты теста на совместную адсорбцию углеводородов.
Проверьте тип связующего (стандартное глинистое связующее; неорганическое связующее для высокотемпературных применений).
7. Часто задаваемые вопросы
Вопрос: В чем разница между молекулярными ситами 3A, 4A и 5A?
A: 3A (размер пор 3Å) – калиевая форма, исключает молекулы >3Å (этилен, пропилен, этанол).
4A (размер пор 4Å) – натриевая форма, адсорбирует C₂H₄, C₃H₆, этанол и др.
5A (размер пор 5Å) – кальциевая форма, адсорбирует нормальные парафины (C₄–C₆).
Используйте 3A при сушке ненасыщенных углеводородов или этанола; используйте 4A для общей сушки (воздух, хладагенты); используйте 5A для разделения нормальных парафинов.
В: Можно ли регенерировать 3A?
О: Да. Нагрейте до 200-300°C в течение 2-4 часов в потоке сухого газа или в вакууме. Возможна многократная регенерация (сотни циклов), если слой не загрязнен. Производительность постепенно снижается через множество циклов.
В: Безопасен ли 3A для пищевых/медицинских применений?
О: Да, при правильной активации и упаковке. 3A нетоксичен и используется в фармацевтической сушке (производство АФИ) и производстве пищевого этанола. Убедитесь, что поставщик предоставляет сертификат пищевого/фармацевтического класса при необходимости.
8. Доставка, сертификация и обслуживание
Упаковка:
Малые контейнеры: 1 кг, 5 кг, 25 кг в герметичных алюминиевых пакетах или HDPE-бочках.
Промышленные мешки: стальная бочка нетто 150 кг, бумажный мешок 140-150 кг (с полиэтиленовым вкладышем).
Насыпью: супермешки 500-1000 кг или пневматическая доставка автоцистерной.
Блоки IG: предварительно дозированные полимерные пакеты (например, 1,5 кг/пакет для стеклопакетов).
Срок поставки: товары со склада — 2-5 рабочих дней; нестандартные размеры — 2-4 недели.
Документация: CoA (емкость, прочность на раздавливание, истираемость, LOI), MSDS, TDS и (для определенных рынков) сертификаты REACH, RoHS или контакта с пищевыми продуктами.
Сертификаты: ISO 9001 (производство), некоторые поставщики предоставляют ISO 14001 и ISO 45001.
Отгрузка: не классифицируется как опасный груз. Хранить в сухости при транспортировке (требуются водонепроницаемые вкладыши). Избегать чрезмерной влажности.
| Химические свойства молекулярного сита 3A |
| Температура хранения. | температура в комнате |
| форма | Порошок или кристаллы |
| цвет | Желтый до желто-зеленого |
| Растворимость в воде | Нерастворим в воде. |
| Чувствительный | Гигроскопичный |
| Справочник по базе данных CAS | 308080-99-1 |
| Информация о безопасности |
| Коды опасностей | Си,Xn |
| Заявления о рисках | 36/37/38-20 |
| Заявления о безопасности | 26-36 |
| ВГК Германия | 3 |
| RTECS | ZG6800000 |
| ТСКА | Да |
| Тарифный код HS | 28421000 |
| Класс хранилища | 13 - Негорючие твердые вещества |



