分子篩再生有兩種基本方法:1改變溫度,即“溫度變化”。它通過(guò)加熱分子篩去除吸附物質(zhì)。在工業(yè)上,它通常由預(yù)熱的再生氣體加熱,將分子篩吹掃至200℃左右,并去除解吸的吸附質(zhì)。2、改變相對(duì)壓力,即“可變壓力”。它通常用于氣相吸附過(guò)程?;痉椒ㄊ潜3治絼囟炔蛔?,并通過(guò)降低惰性氣體壓力和反吹去除吸附劑。再生通常與吸附相反,因此吸附床入口中包含的大多數(shù)吸附劑不必穿過(guò)整個(gè)吸附床,并且一些分子篩可能不會(huì)接觸吸附床。熱濕氣體,從而提高分子篩的使用壽命。再生氣體應(yīng)盡可能干燥,否則會(huì)影響吸附效率。分子篩對(duì)某些有機(jī)氣相反應(yīng)具有良好的催化作用。杭州化工分子篩廠(chǎng)商
分子篩具有十二元氧環(huán)的有Y型分子篩 (x=3.1~6.0)和絲光沸石(x=9~11)。前者可用做裂化催化劑、雙功能催化劑,后者可用作甲苯的歧化催化劑。十元氧環(huán)的有ZSM-5、ZSM-11等部分 ZSM系列分子篩。八元氧環(huán)的有A型分子篩(x=2)、T型分子篩及ZSM-34等。它們的孔很小,只有直鏈烴才能進(jìn)入到細(xì)孔中。以分子篩為催化活性組分或主要活性組分的催化劑稱(chēng)為分子篩催化劑。分子篩具有離子交換性能、均一的分子大小的孔道、優(yōu)異的酸催化活性、并有良好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性。可制成對(duì)許多反應(yīng)有高活性、高選擇性的催化劑。杭州化工分子篩廠(chǎng)商分子篩吸濕能力極強(qiáng)(因此被普遍的用作干燥劑),用于氣體的純化處理,保存時(shí)應(yīng)避免直接暴露在空氣中。
ZSM-5 結(jié)構(gòu),如果說(shuō)二維結(jié)構(gòu)的石墨烯像書(shū)頁(yè),那書(shū)就是三維結(jié)構(gòu)的石墨,即指原子在三個(gè)方向上規(guī)則、連續(xù)的排列著,3個(gè)方向上的空間尺度都遠(yuǎn)大于納米級(jí)。SSZ-13就屬于三維材料。四元環(huán)和六元環(huán)組成D6R,四元環(huán)和八元環(huán)組成CHA籠,D6R和CHA籠交替排列形成三維交叉孔道結(jié)構(gòu)。弄清楚分子篩孔道結(jié)構(gòu)才能方便下一步的研究,比如較受關(guān)注的酸性位點(diǎn)和陽(yáng)離子交換位點(diǎn)問(wèn)題以及DFT計(jì)算等。ZSM-5孔道可分為十元環(huán)直孔道和十元環(huán)正弦孔道,其酸性位點(diǎn)可分為三種:α位(直孔道壁) 、β(正弦孔通道) 和γ位(正弦孔道壁),三個(gè)位點(diǎn)的數(shù)量、性能不同,The Effect of Different Active Sites on the Catalytic Activity of Fe-ZSM-5 Zeolite for N2O Direct Decomposition文章中就提到α位的Fe離子活性更高。不過(guò)SSZ-13文章中貌似沒(méi)有α、β、γ位點(diǎn)的說(shuō)法,其酸性位點(diǎn)或者說(shuō)陽(yáng)離子位點(diǎn)可能有四種(我理解的兩個(gè)位點(diǎn)的關(guān)系應(yīng)該是酸性位點(diǎn)包含陽(yáng)離子位點(diǎn),即分子篩本身有酸性位點(diǎn),陽(yáng)離子的加入取代了某些酸性位點(diǎn)上的質(zhì)子)。
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(shí)間,即析出分子篩晶體。合成過(guò)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(guò)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(guò)量堿存在時(shí),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(rùn)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。分子篩可對(duì)高純度食品級(jí) CO2 進(jìn)行脫硫處理。
分子篩的高效吸附特性。1、分子篩的離子交換性,分子篩的一個(gè)重要性能是可以進(jìn)行可逆的離子交換。通過(guò)這種交換,改進(jìn)了分子篩的吸附和催化性能,從而獲得了普遍的應(yīng)用(如可用于軟化水和廢水處理)。2、分子篩的催化性能,分子篩晶體具有均勻的孔結(jié)構(gòu),孔徑的大小與通常分子相當(dāng);它們具有很大的表面積。而且表面極性很高;平衡骨架負(fù)電荷的陽(yáng)離子,可進(jìn)行離子交換;一些具有催化活性的金屬也可以交換導(dǎo)入晶體,然后以極高的分散度還原為元素狀態(tài);同時(shí)分子篩骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性很高。這些結(jié)構(gòu)性質(zhì),使分子篩不僅成為優(yōu)良的吸附劑,而且成為有效的催化劑和催化劑載體。分子篩生產(chǎn)方法有水熱合成、水熱轉(zhuǎn)化和離子交換等法。杭州化工分子篩廠(chǎng)商
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。杭州化工分子篩廠(chǎng)商
分子篩的高效吸附特性。(1)低分壓或低濃度下的吸附,在相對(duì)濕度30%時(shí)分子篩的吸水量比硅膠,活性氧化鋁都高。隨著相對(duì)濕度的降低,分子篩的優(yōu)越性越發(fā)明顯,而硅膠,活性氧化鋁隨著濕度的增加,吸附量不斷增加,在相對(duì)濕度很低時(shí),它們的吸附量很少。(2)高速吸附,分子篩對(duì)像水等極性分子在分壓或濃度很低時(shí)的吸附速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)硅膠,活性氧化鋁。雖然在相對(duì)濕度很高時(shí),硅膠的平衡吸水量要高于分子篩,但隨著吸附質(zhì)的線(xiàn)速度的提高,硅膠的吸水率越來(lái)越不如分子篩效率高。杭州化工分子篩廠(chǎng)商