Ayak molekuldigunakan secara meluas dalam industri kimia dan petrokimia untuk pelbagai proses pengasingan dan penulenan. Salah satu aplikasi penting mereka adalah dalam penulenan gas hidrogen. Hidrogen digunakan secara meluas sebagai bahan mentah dalam pelbagai proses perindustrian, seperti pengeluaran ammonia, metanol, dan bahan kimia lain. Walau bagaimanapun, hidrogen yang dihasilkan melalui pelbagai kaedah tidak selalunya cukup tulen untuk aplikasi ini, dan ia perlu ditulenkan untuk menghilangkan kekotoran seperti air, karbon dioksida dan gas lain. Ayak molekul sangat berkesan dalam membuang kekotoran ini daripada aliran gas hidrogen.

Ayak molekul ialah bahan berliang yang mempunyai keupayaan untuk menjerap molekul secara selektif berdasarkan saiz dan bentuknya. Ia terdiri daripada rangka kerja rongga atau liang yang saling berkait yang mempunyai saiz dan bentuk yang seragam, yang membolehkan mereka menyerap molekul secara selektif yang sesuai dengan rongga ini. Saiz rongga boleh dikawal semasa sintesis penapis molekul, yang memungkinkan untuk menyesuaikan sifatnya untuk aplikasi tertentu.

Dalam kes penulenan hidrogen, ayak molekul digunakan untuk menyerap air dan kekotoran lain secara selektif daripada aliran gas hidrogen. Ayak molekul menyerap molekul air dan kekotoran lain, sambil membenarkan molekul hidrogen melaluinya. Kekotoran yang terserap kemudiannya boleh diserap daripada penapis molekul dengan memanaskannya atau dengan membersihkannya dengan aliran gas.

Yang paling biasa digunakanpenapis molekuluntuk penulenan hidrogen ialah sejenis zeolit ​​yang dipanggil zeolit ​​3A. Zeolit ​​ini mempunyai saiz liang sebanyak 3 angstrom, yang membolehkan ia secara selektif menyerap air dan kekotoran lain yang mempunyai saiz molekul yang lebih besar daripada hidrogen. Ia juga sangat selektif terhadap air, yang menjadikannya sangat berkesan dalam mengeluarkan air daripada aliran hidrogen. Jenis zeolit ​​lain, seperti zeolit ​​4A dan 5A, juga boleh digunakan untuk penulenan hidrogen, tetapi ia kurang selektif terhadap air dan mungkin memerlukan suhu atau tekanan yang lebih tinggi untuk penyahsorpsian.

Kesimpulannya, ayak molekul sangat berkesan dalam penulenan gas hidrogen. Ia digunakan secara meluas dalam industri kimia dan petrokimia untuk pengeluaran gas hidrogen ketulenan tinggi untuk pelbagai aplikasi. Zeolit ​​3A ialah penapis molekul yang paling biasa digunakan untuk penulenan hidrogen, tetapi jenis zeolit ​​lain juga boleh digunakan bergantung pada keperluan aplikasi khusus.

Selain daripada zeolit, jenis penapis molekul lain, seperti karbon teraktif dan gel silika, juga boleh digunakan untuk penulenan hidrogen. Bahan-bahan ini mempunyai luas permukaan yang tinggi dan isipadu liang yang tinggi, yang menjadikannya sangat berkesan dalam menyerap kekotoran daripada aliran gas. Walau bagaimanapun, mereka kurang selektif daripada zeolit ​​dan mungkin memerlukan suhu atau tekanan yang lebih tinggi untuk penjanaan semula.

Selain penulenan hidrogen,ayak molekuljuga digunakan dalam aplikasi pengasingan dan penulenan gas lain. Ia digunakan untuk mengeluarkan lembapan dan kekotoran daripada udara, nitrogen dan aliran gas lain. Ia juga digunakan untuk mengasingkan gas berdasarkan saiz molekulnya, seperti pengasingan oksigen dan nitrogen daripada udara, dan pengasingan hidrokarbon daripada gas asli.

Secara keseluruhannya, ayak molekul adalah bahan serba boleh yang mempunyai pelbagai aplikasi dalam industri kimia dan petrokimia. Ia adalah penting untuk pengeluaran gas ketulenan tinggi, dan ia menawarkan beberapa kelebihan berbanding kaedah pengasingan tradisional, seperti penggunaan tenaga yang rendah, selektiviti tinggi dan kemudahan operasi. Dengan peningkatan permintaan untuk gas ketulenan tinggi dalam pelbagai proses perindustrian, penggunaan penapis molekul dijangka akan berkembang pada masa hadapan.