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沸石分子筛主要用于干燥化工中的各种原料气体

2021-05-28 09:44 www.packpp.com 浏览数:28 中国填料品牌网

沸石是含水的棚状铝硅酸盐矿物,分为天然和人工两种,可以作为分子筛使用。 由于天然沸石杂质含量多、空洞尺寸不同等问题,分子筛的性能受到限制,难以实用化。 因此,在实际生产生活中应用的是人工合成沸石分子筛。 沸石分子筛化学通式为Mp/n[(AlO2) p(SiO2) q]yH2O。 其中,m表示金属离子,n表示其价数,p表示AlO2分子数,q表示SiO2分子数,y表示水合数。 沸石分子筛具有均匀的孔隙结构,比表面积和孔隙体积大,水的热稳定性好,为强酸性。

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沸石分子筛的结构和特征知识


分子筛是由通过氧化硅四面体或氧桥连接的氧化铝四面体构成的结晶性硅酸盐或硅铝酸盐。 分子尺寸(通常为0.3至2.0nm  )的孔径和空洞系具有筛分分子的性质。 但是,随着分子筛的合成和应用研究的进展,发现铝磷酸盐分子筛、分子筛(硅或铝或磷)的分子元素也来自b、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、v、Mn、Co、Zn、Be和Cu。 根据通道尺寸,孔径小于2nm、250nm以上、50nm以上的分子筛分别称为微孔、中孔、大孔分子筛。 由于其孔径大,成为大尺寸分子反应良好的载体,但由于介孔材料的细孔壁不定形,因此水热稳定性和热稳定性依然不能满足石化应用所需的严格条件。

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分子筛含有与离子半径低的金属离子组合状态的水,加热后水分子连续消失,但结晶骨架结构不变,形成了许多相同尺寸的空洞,形成了很多空洞。 连接相同直径的细孔。 这些微小的空洞尺寸均匀,将小于孔径的分子吸附在孔的内部,排斥大于孔的分子,从而可以分离出具有不同直径和直径的分子。 分离具有不同极性的分子,具有不同沸点的分子和具有不同饱和度的分子,即“筛分”分子的功能。

目前,分子筛广泛应用于冶金、化工、电子、石化、天然气等行业。 分子筛有天然和合成沸石两种。 1、天然沸石主要由海洋或湖环境中火山凝灰岩和凝灰岩沉积岩的反应形成。 现在发现了1000多种沸石矿物,其中35种更重要。 通常有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石、菱沸石。 主要分布在美国、日本、法国等国家,在中国发现了大量的丝光沸石和斜发沸石矿床,是日本最大的具有沸石分子筛的天然沸石提取物。

 沸石分子筛主要用于干燥化工中的各种原料气体

2、天然沸石受资源限制,因此自20世纪50年代以来,合成沸石大量使用(见表)。 商业分子筛通常用于对3A、4A、5A分子筛等具有不同结晶结构的分子筛进行分类。 4A类型为表中的a级、孔4和Aring;  把含有Na的Na型分子筛记录为naa。 如果Na被k置换,孔径约为3Å; 即3A型分子筛; 例如,Na-A中超过1/3 na被Ca2置换,孔径约为5Å; 是5A型分子筛。

沸石分子筛填料是什么?


沸石分子筛的原理? 什么是沸石分子筛? 沸石分子筛主要用于干燥化工中的各种原料气体(液体),用分子筛分离正烷烃。 沸石分子筛具有晶体的结构和特征,表面为固体骨架,内部空隙可以是吸附分子。孔之间有孔,分子穿过孔。由于孔的结晶性质,分子筛的孔径分布非常均匀。 分子筛根据晶体内部孔的大小吸附分子,即一定大小的分子,选择性吸附排斥大物质的分子,因此称为“分子筛”。 分子筛的吸附或排斥功能受分子电性质的影响。 合成沸石具有根据分子的大小和极性选择性吸附的特殊功能,因此可以干燥或精制作为分子筛分离基础的气体和液体。 合成沸石能满足广泛的工业吸附和选择性能要求,另外广泛用于工业分离合成沸石分子筛。

有关沸石分子筛的性能和运用


沸石是含水的棚状铝硅酸盐矿物,分为天然和人工两种,可以作为分子筛使用。 由于天然沸石杂质含量多、空洞尺寸不同等问题,分子筛的性能受到限制,难以实用化。 因此,在实际生产生活中应用的是人工合成沸石分子筛。 沸石分子筛化学通式为Mp/n[(AlO2) p(SiO2) q]yH2O。 其中,m表示金属离子,n表示其价数,p表示AlO2分子数,q表示SiO2分子数,y表示水合数。 沸石分子筛具有均匀的孔隙结构,比表面积和孔隙体积大,水的热稳定性好,为强酸性。 由于其特殊的结构和性能,具有筛分分子、吸附、离子交换和催化等良好的性能,目前广泛应用于石油化工、环境保护、生物工程、食品工业、医药化工等领域。 最初制造沸石分子筛的方法是通过模拟天然沸石形成的地球化学过程实现的。 经过长期探索,国内外研究者们用传统方法不断进行改进创新,目前沸石分子筛的合成主要包括水热合成法、溶剂热合成法、气相转化法、干式法转换法、(无溶剂)干粉类合成法、组合化学水热法、离子热合成法和微波辐射合成法等方法。

沸石分子筛的性能如下:第一,吸附性能。 沸石分子筛的吸附是一个物理变化过程。 吸附的原因主要是分子引力作用于固体表面产生的“表面力”,流体流动时,流体中的一些分子发生不规则运动撞击吸附剂表面,导致表面发生分子浓缩,从而减少流体中的这个分子数,达到分离去除的目的。 由于吸附不发生化学变化,当试图驱散表面富集的分子时,沸石分子筛具有吸附能力,但这个过程是吸附的逆过程,被称为解析和再生。 第二,通过离子交换改变沸石分子筛孔径的大小,可以改变其性能,达到选择性吸附分离混合物的目的。 沸石分子筛在离子交换后,阳离子的数量、大小、位置发生变化。 例如,高价阳离子交换后,沸石分子筛中的阳离子数量减少,位置有时会变空,孔径也会变大。 半径大的离子更换半径小的离子后,该孔容易受到一定的堵塞,有效孔径减少。 第三,沸石分子筛具有独特的有序晶体结构,其中均具有一定大小、形状的孔隙结构,具有较大的比表面积。 沸石分子筛表面大部分具有较强的酸中心,同时晶体孔内有较强的库仑场发挥极化作用。 这些特性可以成为性能优良的催化剂。 多相催化反应在固体催化剂上进行,催化活性取决于催化剂的微孔大小。

沸石分子筛作为催化剂或催化剂载体时,催化反应的进行受到沸石分子筛晶孔大小的控制。晶孔和孔道的大小和形状都可以对催化反应起着选择性作用。在一般反应条件下沸石分子筛对反应方向起主导作用,呈现了择形催化性能,这一性能使沸石分子筛作为催化新材料具有强大生命力。 虽然沸石分子筛在MTO和SCR等催化反应及气体吸附/分离等方面表现出良好的性能,但在催化中存在的积碳、高温催化活性差等问题,而对该分子筛的改性尚不足以完全解决这些问题,需进行更为有效的改性以提高其自身性能,深入研究其催化机理,是沸石分子筛今后的发展方向。


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