ตะแกรงโมเลกุลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมีสำหรับกระบวนการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ต่างๆ หนึ่งในแอปพลิเคชันที่สำคัญของพวกเขาคือการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซไฮโดรเจน ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเป็นวัตถุดิบในกระบวนการอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่นการผลิตแอมโมเนียเมทานอลและสารเคมีอื่น ๆ อย่างไรก็ตามไฮโดรเจนที่ผลิตโดยวิธีการต่าง ๆ นั้นไม่บริสุทธิ์พอสำหรับการใช้งานเหล่านี้และจำเป็นต้องทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งสกปรกเช่นน้ำคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซอื่น ๆ ตะแกรงโมเลกุลมีประสิทธิภาพมากในการกำจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้ออกจากลำธารก๊าซไฮโดรเจน

ตะแกรงโมเลกุลเป็นวัสดุที่มีรูพรุนที่มีความสามารถในการเลือกโมเลกุลดูดซับตามขนาดและรูปร่าง พวกเขาประกอบด้วยกรอบของโพรงหรือรูขุมขนที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งมีขนาดและรูปร่างสม่ำเสมอซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถเลือกโมเลกุลที่ดูดซับได้ซึ่งพอดีกับโพรงเหล่านี้ ขนาดของโพรงสามารถควบคุมได้ในระหว่างการสังเคราะห์ตะแกรงโมเลกุลซึ่งทำให้สามารถปรับคุณสมบัติของพวกเขาสำหรับการใช้งานเฉพาะ

ในกรณีของการทำให้บริสุทธิ์ของไฮโดรเจน, ตะแกรงโมเลกุลถูกใช้เพื่อเลือกดูดซับน้ำและสิ่งสกปรกอื่น ๆ จากกระแสก๊าซไฮโดรเจน ตะแกรงโมเลกุลดูดซับโมเลกุลของน้ำและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ในขณะที่อนุญาตให้โมเลกุลไฮโดรเจนผ่าน สิ่งเจือปนที่ถูกดูดซับนั้นสามารถถูกดูดซับจากตะแกรงโมเลกุลโดยการให้ความร้อนหรือโดยการล้างด้วยกระแสแก๊ส

ที่ใช้กันมากที่สุดตะแกรงโมเลกุลสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจนเป็นชนิดของซีโอไลต์ที่เรียกว่า 3A ซีโอไลต์ ซีโอไลต์นี้มีขนาดรูขุมขน 3 angstroms ซึ่งช่วยให้สามารถเลือกน้ำดูดซับและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ที่มีขนาดโมเลกุลที่ใหญ่กว่าไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังมีการคัดเลือกอย่างสูงต่อน้ำซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพมากในการกำจัดน้ำออกจากกระแสไฮโดรเจน ซีโอไลต์ประเภทอื่น ๆ เช่น 4A และ 5A ซีโอไลต์ยังสามารถใช้สำหรับการทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจน แต่มีการเลือกน้อยลงต่อน้ำและอาจต้องใช้อุณหภูมิหรือแรงกดดันที่สูงขึ้นสำหรับการดูดซับ

โดยสรุปตะแกรงโมเลกุลมีประสิทธิภาพมากในการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซไฮโดรเจน พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมีสำหรับการผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย 3A ซีโอไลต์เป็นตะแกรงโมเลกุลที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจน แต่ซีโอไลต์ประเภทอื่น ๆ สามารถใช้ได้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ

นอกเหนือจากซีโอไลต์แล้วตะแกรงโมเลกุลประเภทอื่น ๆ เช่นคาร์บอนที่เปิดใช้งานและซิลิกาเจลยังสามารถใช้สำหรับการทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจน วัสดุเหล่านี้มีพื้นที่ผิวสูงและปริมาตรรูขุมขนสูงซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพมากในการดูดซับสิ่งสกปรกจากลำธารก๊าซ อย่างไรก็ตามพวกเขามีการเลือกน้อยกว่าซีโอไลต์และอาจต้องใช้อุณหภูมิหรือแรงกดดันที่สูงขึ้นสำหรับการฟื้นฟู

นอกเหนือจากการทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจนตะแกรงโมเลกุลยังใช้ในการแยกก๊าซและการทำให้บริสุทธิ์อื่น ๆ พวกเขาใช้เพื่อกำจัดความชื้นและสิ่งสกปรกออกจากอากาศไนโตรเจนและลำธารก๊าซอื่น ๆ พวกเขายังใช้ในการแยกก๊าซตามขนาดโมเลกุลเช่นการแยกออกซิเจนและไนโตรเจนออกจากอากาศและการแยกไฮโดรคาร์บอนออกจากก๊าซธรรมชาติ

โดยรวมแล้วตะแกรงโมเลกุลเป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี พวกเขามีความจำเป็นสำหรับการผลิตก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีข้อได้เปรียบหลายประการเกี่ยวกับวิธีการแยกแบบดั้งเดิมเช่นการใช้พลังงานต่ำการเลือกสูงและความสะดวกในการทำงาน ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงในกระบวนการอุตสาหกรรมต่าง ๆ การใช้ตะแกรงโมเลกุลคาดว่าจะเติบโตในอนาคต