簡介:
分子篩濾料是指具有均勻的微孔,其孔徑與一般分子大小相當(dāng)?shù)囊活愇镔|(zhì)。分子篩的應(yīng)用非常廣泛,可以作高效干燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等,但是使用化學(xué)原料合成分子篩的成本很高。常用分子篩為結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,是由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大小(通常為0.3~2 nm)的孔道和空腔體系,因吸附分子大小和形狀不同而具有篩分大小不同的流體分子的能力。
分子篩由于含有電價較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水,水分子在加熱后連續(xù)地失去,但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變,形成了許多大小相同的空腔,空腔又有許多直徑相同的微孔相連,這些微小的孔穴直徑大小均勻,能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內(nèi)部中來,而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子,極性程度不同的分子,沸點不同的分子,飽和程度不同的分子分離開來,即具有“篩分”分子的作用,故稱為分子篩。分子篩在冶金,化工,電子,石油化工,天然氣等工業(yè)中廣泛使用。
適用場合:
主要用于汽車、建筑玻璃、醫(yī)藥、油漆涂料、包裝等領(lǐng)域。
功能和特點:
多孔材料在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如微孔分子篩作為主要的催化材料、吸附分離材料和離子交換材料,在石油加工、石油化工、精細(xì)化工以及日用化工中起著越來越重要的作用。
工作原理:
吸附功能:分子篩濾料對物質(zhì)的吸附來源于物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內(nèi)部有很強(qiáng)的極性和庫侖場,對極性分子(如水)和不飽和分子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附能力。
篩分功能:分子篩的孔徑分布非常均一,只有分子直徑小于孔穴直徑的物質(zhì)才可能進(jìn)入分子篩的晶穴內(nèi)部。通過吸附的優(yōu)先順序和尺寸大小來區(qū)分不同物質(zhì)的分子,所以被形象的稱為“分子篩”。
性能:
分子篩為粉末狀晶體,有金屬光澤,硬度為3~5,相對密度為2~2.8,天然沸石有顏色,合成沸石為白色,不溶于水,熱穩(wěn)定性和耐酸性隨著SiO2/Al2O3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積,達(dá)300~1000m2/g,內(nèi)晶表面高度極化,為一類高效吸附劑,也是一類固體酸,表面有很高的酸濃度與酸強(qiáng)度,能引起正碳離子型的催化反應(yīng)。當(dāng)組成中的金屬離子與溶液中其他離子進(jìn)行交換時,可調(diào)整孔徑,改變其吸附性質(zhì)與催化性質(zhì),從而制得不同性能的分子篩催化劑。
分子篩參數(shù)及用途
類型 | 直徑 | 體積密度(g/ml) | 吸水性 | 磨損度W (%) | 用途 |
3A | 3 Å | 0.60~0.68 | 19~20 | 0.3~0.6 | 干燥石油裂解氣和烯烴 |
4A | 4 Å | 0.60~0.65 | 20~21 | 0.3~0.6 | 分離天然氣和烯烴 |
5A | 5 Å | 0.60~0.65 | 20~21 | 0.3~0.5 | 干燥和凈化空氣,脫水和脫硫天然氣;脫硫石油氣;氧氣和氫氣生產(chǎn)變壓吸附過程 |
5A-DW | 5 Å | 0.45~0.50 | 21~22 | 0.3~0.6 | 脫脂、烯烴分離和和抑制的空煤油和柴油傾點 |
10X | 8 Å | 0.50~0.60 | 23~24 | 0.3~0.6 | 高效吸附,可用于干燥,脫硫脫碳,氣體和液體和分離芳烴 |
13X | 10 Å | 0.55~0.65 | 23~24 | 0.3~0.5 | 干燥,脫硫和凈化的石油氣、天然氣 |
13X-AS | 10 Å | 0.55~0.65 | 23~24 | 0.3~0.5 | 用于空氣分離工業(yè)干燥和脫碳 |
Cu-13X | 10 Å | 0.50~0.60 | 23~24 | 0.3~0.5 | 空用液態(tài)碳?xì)浠衔锩摿?/span> |