Zeolitové adsorbenty sa pripravujú pre praktickú aplikáciu formovaním na častice rôzneho tvaru a veľkosti. Pred formovaním, napr. peletizáciou na guľôčky alebo extrudáciou na valčekový extrudát, sa práškový zeolit mieša so spojivom. Ako spojivá pre granuláciu zeolitov sa používajú väčšinou amorfné prírodné hlinitokremičitany, napríklad kaolín, bentonit, halloysit. Spojivo jednak podmieňuje a uľahčuje formovanie častíc a súčasne významne ovplyvňuje v pozitívnom a prípadne aj v negatívnom smere uvedené charakteristické vlastnosti granulovaných syntetických zeolitov.

Rovnovážna adsorpčná kapacita /RAK/

Je jednou zo základných fyzikálnych charakteristík adsorbenta, ktorá môže byť vyjadrená pre jeden konkrétny stav (tlak alebo relatívnu vlhkosť a teplotu. Komplexnou charakteristikou RAK je adsorpčná izoterma alebo priebeh viacerých adsorpčných izoteriem pre daný adsorbent a adsorbát v určitom intervale tlakov adsorbátu. RAK kvalitných práškových zeolitov, bez spojiva, je pre zhodné typy a modifikácie porovnateľná s minimálnymi odchýlkami. U granulovaných zeolitov je RAK ovplyvnená množstvom spojiva, ktoré je z hľadiska adsorpčnej kapacity prakticky inertné. Spravidla je RAK granulátov asi o 20% nižšia ako u čistých práškových zeolitov, čo zodpovedá prídavku spojiva.

RAK syntetických zeolitov SLOVSIT sa stanovuje na vodu pri teplote 25 °C a relatívnej vlhkosti 43%. Okrem toho je stanovený komplexný priebeh adsorpčných izoteriem na vodu a niektoré vybrané adsorbáty.

Selektivita

Selektivita zeolitov sa prejavuje voči adsorbátom viacerými formami. Rozmerová selektivita je dôsledkom uniformity priemerov efektívnych pórov, charakteristických pre jednotlivé typy a modifikácie zeolitov. Na rozmerovej selektivite je založený sitový efekt, ktorý je tak presný, že umožňuje kvantitatívne delenie niektorých molekúl podľa ich kritického priemeru. Najvýznamnejší separačný proces založený na princípe rozmerovej selektivity je veľkopriemyselná výroba čistých rovnoreťazcových uhľovodíkov, n-alkánov, adsorpčnou separáciou na molekulových sitách typu 5A.

Ďaľšou formou selektivity je rozdielna afinita zeolitu k molekulám, ktoré prenikli k adsorpčnému povrchu sitom rozmerovej selektivity. Heterogénny povrch zeolitov a elektrostatické polia indukované katiónmi kovov uprednostňujú adsorpciu polárnych a polarizovateľných molekúl pred nepolárnymi a molekúl s nenasýtenými väzbami pred molekulami s väzbami nasýtenými. Táto forma selektivity sa uplatňuje pri odstraňovaní polárnych nečistôt z plynných alebo kvapalných technologických prúdov, ale najvýznamnejší priemyselný veľkokapacitný proces je izolácia para-xylénu zo zmesi C8 aromatických uhľovodíkov na syntetických faujasitoch, teda na zeolitoch X alebo Y, so špeciálnou kombináciou vymenených katiónov.

Kinetická selektivita je prejavom rozdielnej rýchlosti difúzie molekúl cez póry molekulových sít. Molekuly s menším kritickým priemerom difundujú rýchlejšie ako molekuly väčšie, čím vzniká kinetický separačný efekt, ktorý má tiež praktické využitie, napríklad pri delení alebo dočisťovaní zložiek vzduchu.

Pevnosť a oderová stálosť granulovaných zeolitov musí byť na takej úrovni, aby pri podmienkach ich aplikácie bola dlhodobo zachovaná celistvosť častíc a ich tvaru. Pevnosť sa u zeolitov SLOVSIT vyjadruje ako sila, ktorej pôsobením dôjde ku deštrukcii častice molekulového sita. Mierou stálosti voči oderu je čas, za ktorý dôjde k úplnému rozrušeniu granúl. Obe mechanické charakteristiky sa stanovujú u molekulových sít SLOVSIT pri normovaných podmienkach.

Sypná hustota vyjadruje hmotnosť objemovej jednotky bezvodého práškového alebo granulovaného zeolitu. Je to opäť dôležitá kvalitatívna charakteristika, lebo pri projektovanom výkone má vplyv na rozmery adsorbéra. Sypná hustota zeolitov SLOVSIT sa stanovuje ako pomer hmotnosti čerstvo vysušeného zeolitu a jeho voľne sypaného objemu normovaným postupom.

Teplotná stabilita je charakteristická vlastnosť zeolitov . Kalcinácia hotových granulátov sa robí v poslednej fáze výroby zeolitov pri teplotách 500 až 650 °C, ale v prostredí s malou koncentráciou vodných pár. Odolnosť voči súčasnému pôsobeniu vodnej pary a teploty sa nazýva hydrotermálnou stabilitou. Čím je modul zeolitu vyšší, tým je vyššia jeho teplotná aj hydrotermálna stabilita. Preto zo základných zeolitov majú najvyššiu termálnu, ale aj hydrotermálnu stabilitu zeolity typu Y.

Väčšina adsorpčných procesov pracuje cyklickým systémom s pevne uloženým lôžkom adsorbenta, to znamená, že sa strieda fáza adsorpcie a regenerácie. Fáza regenerácie je technicky náročnejšia a má väčšinou rozhodujúci vplyv na efektívnosť separácie. Princíp regenerácie spočíva v nastavení takých technologických parametrov procesu, aby z termodynamického hľadiska bola uprednostnená desorpcia pred adsorpciou. Z priebehu adsorpčných izoteriem vidieť, že adsorpčná kapacita zeolitov sa zmenšuje znižovaním parciálneho tlaku alebo koncentrácie adsorbátu a zvyšovaním teploty. To sú teda rozhodujúce parametre a súčasne ich smer, ktorý uprednostňuje fázu desorpcie.

V reálnych procesoch sa väčšinou kombinujú viaceré postupy desorpcie. Napríklad pri tepelnej desorpcii, ktorá sa uskutočňuje pri teplotách 180-300 °C, sa vyhrieva lôžko adsorbenta spravidla prúdom horúceho plynu, ktorý súčasne pôsobí ako stripovacie médium, tým, že znižuje parciálny tlak adsorbovaných zložiek. U zeolitu typu POTASIT sa neodporúča prekročiť teplotu desorpcie 300 °C. Pri vedení procesu v kvapalnej fáze sa vyhrieva adsorbent prúdom kvapaliny, ktorá rovnako ako plyn znižuje koncentráciu adsorbátu alebo pôsobí ako eluent, teda vytesňovacie médium. Aby bol adsorpčno-desorpčný cyklus reverzibilný, má byť afinita adsorbenta k desorbentu nižšia alebo podobná ako k vytesňovanej zložke adsorbátu.

Oxidačná regenerácia adsorbenta môže byť súčasťou pracovného cyklu adsorbéra, ale môže sa uplatniť aj ako spôsob samostatnej reaktivácie adsorbenta in situ alebo ex situ, ak sa týmto postupom dosiahne obnova vlastností adsorbenta a je ekonomicky výhodnejšia ako výmena náplne za novú.