分子篩又稱泡沸石或沸石,是一種結(jié)晶型的鋁硅酸鹽,其晶體結(jié)構(gòu)中有規(guī)整而均勻的孔道,孔徑為分子大小的數(shù)量級,它只允許直徑比孔徑小的分子進(jìn)入,因此能將混合物中的分子按大小加以篩分。故稱分子篩。早在200多年前,B.克龍施泰特頭一個把鋁硅酸鹽命名為泡沸石,化學(xué)組成通式為 式中M與n是金屬離子及其價數(shù);x是二氧化硅的分子數(shù);y是水的分子數(shù);p是鋁的原子數(shù);q是硅的原子數(shù)。分子篩在化學(xué)工業(yè)中作為固體吸附劑,被其吸附的物質(zhì)可以解吸,分子篩用后可以再生。還用于氣體和液體的干燥、純化、分離和回收。20世紀(jì)60年代開始,在石油煉制工業(yè)中用作裂化催化劑,現(xiàn)在已開發(fā)多種適用于不同催化過程的分子篩催化劑。目前人們習(xí)慣叫分子篩類物質(zhì)為沸石或沸石分子篩。福建變壓吸附分子篩
分子篩有催化有機(jī)合成及其他性能的催化劑。分子篩催化劑通常只含5~15%的分子篩,其余部分為基質(zhì)?;|(zhì)常由難熔無機(jī)氧化物或其混合物和粘土組成。分子篩通式中的M通常為Na+、K+、Ca2+,這些離子可以部分或全部被半徑小、電荷多的金屬離子取代,這樣骨架結(jié)構(gòu)基本不變,但對分子篩的性能有很大影響,可使它具有特定的催化性。近年將其他原子(如鎵、鍺、鐵、硼、磷、鉻、釩、鉬和砷等)引入分子篩的硅鋁骨架中取代(或部分取代)硅或鋁,所形成的雜原子分子篩具有某些特殊的催化性能。江西分子篩定制價格這種極性或易極化的分子易被極性沸石分子篩吸附的特性體現(xiàn)出沸石分子篩的又一種吸附選擇性。
分子篩生產(chǎn)方法,①有水熱合成、水熱轉(zhuǎn)化和離子交換等法:水熱合成法 用于制取純度較高的產(chǎn)品,以及合成自然界中不存在的分子篩。將含硅化合物(水玻璃、硅溶膠等)、含鋁化合物(水合氧化鋁、鋁鹽等)、堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)和水按適當(dāng)比例混合,在熱壓釜中加熱一定時間,即析出分子篩晶體。合成過程可用下式表示:工業(yè)生產(chǎn)流程中一般先合成Na-分子篩,如13X型與10X型分子篩的合成。在水熱合成過程中添加某些添加劑可以改變較終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),如加入季胺鹽可得到ZSM-5型分子篩。②水熱轉(zhuǎn)化法 在過量堿存在時,使固態(tài)鋁硅酸鹽水熱轉(zhuǎn)化成分子篩。所用原料有高嶺土、膨潤土、硅藻土等,也可用合成的硅鋁凝膠顆粒。此法成本低,但產(chǎn)品純度不及水熱合成法。
下圖中的分子篩結(jié)構(gòu)應(yīng)該如何描述呢?準(zhǔn)確地說這是方鈉石籠按照金剛石中碳排列方式通過雙六元環(huán)連接形成二十六面體的超級籠,但套用分子篩界的“摩斯密碼”,F(xiàn)AU三個字母就可以簡潔準(zhǔn)確地表示上述復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。分子篩具有規(guī)則的孔結(jié)構(gòu)和固定的孔尺寸,基于尺寸可以選擇性地篩分分子。例如FAU分子篩孔口直徑是0.74 納米,那么能進(jìn)入FAU分子篩中較大的分子尺寸就是0.74納米。分子篩獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其在吸附分離、催化反應(yīng)等領(lǐng)域能夠得到普遍的應(yīng)用。分子篩可用于清理醚化殘液物料和烷基化進(jìn)料中的氧化物。
分子篩因其含有大量直徑均一的微孔而具備較好的吸附能力;且選擇性很強(qiáng);分子直徑小于分子篩微孔的分子被吸附;分子直徑大于微孔的分子不被吸附;通過此方式來實(shí)現(xiàn)混合氣體的凈化、分離;對于同樣直徑可被吸附的分子而言,其極性越強(qiáng),越容易被分子篩吸附;壓力越高,分子篩吸附能力越強(qiáng);溫度越高,分子篩吸附能力越低。分子篩的用途:3A分子篩用途:各種液體(如乙醇)的干燥;空氣的干燥;制冷劑的干燥;天然氣、甲烷氣的干燥;不飽和烴和裂解氣、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的干燥。4A分子篩用途:空氣、天然氣、烷烴、制冷劑等氣體和液體的深度干燥;氬氣的制取和凈化;藥品包裝、電子元件和易變質(zhì)物質(zhì)的靜態(tài)干燥;油漆、燃料、涂料中作為脫水劑。氣體行業(yè)常用的分子篩型號;分子篩;方鈉型,如A型:鉀A(3A),鈉A(4A),鈣A(5A)。深圳變壓吸附分子篩行價
分子篩是一種具有特定孔徑分布的結(jié)晶狀化合物。福建變壓吸附分子篩
Si原子為中心形成的四面體結(jié)構(gòu),分子篩豐富的孔道結(jié)構(gòu)決定了其具有大表面積的特點(diǎn)。1克分子篩平鋪開的面積可達(dá)500-1000平方米。我們國家人均住房面積為40.8平方米,也就是說,1克分子篩的表面積相當(dāng)于12個人的住房總面積。對于尺寸在納米級別的分子來說,居住起來更是“豪宅”般的體驗(yàn),可以容納、吸附大量的分子。分子篩的結(jié)構(gòu),國際分子篩協(xié)會數(shù)據(jù)庫中收錄了245種分子篩,它們由三個大寫的英文字母命名,每個名字對應(yīng)一種獨(dú)特的結(jié)構(gòu),這就是分子篩界的“摩斯密碼”。福建變壓吸附分子篩