Zeoliet is een aluminiumsilicaat dat zowel natuurlijk voorkomt als synthetisch wordt aangemaakt. Het zeoliet heeft een driedimensionale structuur met poriën. Het bestaat uit silicium, aluminium en zuurstofionen. De siliciumionen zijn neutraal geladen in de kristalstructuur. De aluminium ionen geven aanleiding tot negatieve plaatsen. Om de lading in evenwicht te houden is als tegenion een kation (Na+, K+) of een proton (H+) aanwezig in de poriën.
Eén type zeoliet heeft even grote poriën doorheen de ganse kristalstructuur. De kristalstructuur wordt onder meer bepaald door de ringgrootte van de kristalstructuur. De ratio van aluminium op silicium veranderen kan eveneens een invloed hebben op de poriegrootte alsook het type van tegenion. Alle natuurlijke zeolieten bevatten aluminium en zijn hydrofyl van aard. Deze materialen vormen een goed adsorbens voor polaire stoffen (bv. water en wateroplosbare stoffen). Door het aluminium te verwijderen wordt een zeoliet hydrofoob en kan het apolaire stoffen zoals VOS adsorberen. Hydrofoob zeoliet kan synthetisch worden aangemaakt onder vorm van kristallen van 1 µm tot 1 mm in diameter. Deze kristallen worden samengebonden tot grotere korrels om de luchtweerstand van het bed te verminderen. Omdat synthetisch zeolieten duur zijn in vergelijking met natuurlijke zeolieten worden ze meestal enkel toegepast als hydrofoob zeoliet of zeoliet katalysatoren.
De principe van adsorptie zoals bij de actieve kool geldt ook voor de zeoliet als bed.
In tegenstelling tot actieve kool wordt zeoliet niet eenmalig gebruikt en nadien vernietigd na verzadiging, maar wordt zeoliet voor toepassingen met regeneratie van het zeoliet gebruikt. Dit is te wijten aan de kostprijs van het zeoliet.
Zeoliet kan verkregen worden met poriegroottes van 0,3 – 3 nm. Deze poriegrootte is uniform voor één soort zeoliet. Een zeoliet zal geen moleculen adsorberen die groter zijn dan de poriegrootte. Ook moleculen waarvoor geen affiniteit is zullen niet worden geadsorbeerd.

Figuur: zeoliet adsorptie

Bron: http://www.emis.vito.be/Luss/

Zeoliet kan samen met actieve kool of polymeren worden gebruikt waarbij het polymeer of de actieve kool werken bij de hogere concentraties en de zeoliet als polishing bij de lagere concentraties. Dit kan uitgevoerd worden door verschillende bedden na elkaar of door een mengeling van adsorbentia te maken in één bed.
De voordelen van een zeoliet adsorptie zijn:

• Hoge efficiëntie van VOS verwijdering

• Zeer geschikt bij lage VOS concentraties

• Simpele en robuuste technologie

• Geschikt voor discontinue processen

• Gemakkelijk onderhoud

• Gemakkelijke plaatsing

De nadelen zijn:

• Stof kan voor verstoppingen zorgen

• Mengsels van componenten kunnen voor een snelle doorslag zorgen

• Risico van branden in het bed (ketonen, terpentijnen)

Zeoliet wordt voornamelijk in concentratietoepassingen gebruikt.
Het meer geconcentreerde afgas moet dan verder worden behandeld via verbranding of condensatie.
Deze concentratoren zijn toegepast in afgassen van spuitcabines, procesemissies vanlakproducenten.

Klik hier voor overview luchtbehandeling

Voor boeken en informatie zie onze website:
air treatment books