本文將具體介紹沸石分子篩的研究狀況及在空分系統(tǒng)中的應(yīng)用。沸石分子篩具有晶體的結(jié)構(gòu)和特征,表面為固體骨架,內(nèi)部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之間有孔道相互連接,分子由孔道經(jīng)過(guò)。由于孔穴的結(jié)晶性質(zhì),分子篩的孔徑分布非常均一。分子篩依據(jù)其晶體內(nèi)部孔穴的大小對(duì)分子進(jìn)行選擇性吸附,也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質(zhì)的分子,因而被形象地稱為”分子篩”。分子篩吸附或排斥的功能受分子的電性影響。合成沸石具有根據(jù)分子的大小和極性而進(jìn)行選擇性吸附的特殊功能,因而可以對(duì)氣體或液體進(jìn)行干燥或純化,這也是分子篩可以進(jìn)行分離的基礎(chǔ)。合成沸石可以滿足工業(yè)界對(duì)吸附和選擇特性產(chǎn)品的普遍需求,在工業(yè)分離中也大量應(yīng)用到合成沸石分子篩。輕烴分離中,分子篩分離丙烷、丁烷,滿足化工需求。安徽中空玻璃分子篩定制

分子篩的應(yīng)用,分子篩被普遍用作石油化工和煤化工反應(yīng)中的催化劑。分子篩可以作為催化劑載體,負(fù)載貴金屬后參與催化反應(yīng);經(jīng)過(guò)氫離子交換后的分子篩自身可作為固體酸催化劑催化許多酸催化反應(yīng),例如異構(gòu)化反應(yīng)、烷基化反應(yīng)和裂化反應(yīng)。催化反應(yīng)主要在分子篩的孔內(nèi)進(jìn)行,只有大小和形狀與分子篩的孔道相匹配的分子才能從分子篩孔道內(nèi)進(jìn)入或出去,從而成為反應(yīng)物或產(chǎn)物。對(duì)二甲苯是生產(chǎn)聚酯纖維和樹脂、涂料、染料及農(nóng)藥的原料,在甲苯反應(yīng)生成對(duì)二甲苯的反應(yīng)中,伴隨產(chǎn)生的還有鄰二甲苯、間二甲苯,但這三種產(chǎn)物沸點(diǎn)只差0.75℃,很難用傳統(tǒng)的方式分離。研究者發(fā)現(xiàn)ZSM-5分子篩的孔道尺寸為0.52~0.58 納米,只允許對(duì)二甲苯自由通過(guò),而鄰二甲苯和間二甲苯則會(huì)被困在分子篩孔道中,它們只有轉(zhuǎn)化為對(duì)二甲苯才能順利通關(guān)。采用ZSM-5分子篩作為催化劑,對(duì)二甲苯的選擇性高達(dá)99%,這就是擇形催化的基本原理。分子篩在提高反應(yīng)選擇性、降低分離能耗等方面有著不可替代的作用。遼寧國(guó)產(chǎn)分子篩Y 型分子篩比表面積大,在石油催化裂化中常用作催化劑。

由此構(gòu)成的蛋白多糖聚合體曲折盤繞,形成多微孔的篩狀結(jié)構(gòu),稱為分子篩。分子篩只允許小于其微孔的物質(zhì)通過(guò),對(duì)大于其微孔的大分子物質(zhì)、細(xì)菌等則具有屏障作用。使基質(zhì)成為限制細(xì)菌等有害物質(zhì)擴(kuò)散的防御屏障。溶血性鏈球菌和病細(xì)胞等能產(chǎn)生透明質(zhì)酸酶,分解蛋白多糖,破壞基質(zhì)結(jié)構(gòu),得以擴(kuò)散。蛋白多糖聚合體上還結(jié)合著許多親水基團(tuán),能結(jié)合大量水分子,形成細(xì)胞外“儲(chǔ)水庫(kù)”。分子篩是由結(jié)晶硅酸鹽(硅鋁酸鈉和硅鋁酸鈣)組成的一類吸附劑。通過(guò)加熱除去結(jié)晶水,在晶格內(nèi)即遺漏下分子尺寸大小的孔穴。這些空穴有均勻的尺寸并容許小分子進(jìn)入晶體,但大分子不能進(jìn)入。這種篩分作用解釋了它為什么能用作氣體和液體的很有效的干燥劑。這類分子篩的孔徑隨著構(gòu)成晶格的陽(yáng)離子的變化可以得到修飾(在一定范圍內(nèi))。
制冷和空調(diào) (A/C) 系統(tǒng),對(duì)汽車空調(diào)、冷藏車、家用冰箱、冷凍設(shè)備、住宅空調(diào)、熱泵等的制冷系統(tǒng)和商用制冷劑進(jìn)行脫水處理,以防凍結(jié)和腐蝕,為防止系統(tǒng)材料發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行脫水處理??諝庵苿?dòng)器,對(duì)重型和中型卡車、公交車和火車的制動(dòng)系統(tǒng)中的壓縮空氣進(jìn)行脫水處理,采用變壓吸附干燥機(jī)將制動(dòng)器儲(chǔ)液罐中空氣的露出點(diǎn)降至環(huán)境溫度以下,以防凍結(jié)和腐蝕。空氣干燥器,在塑料粒成型前對(duì)其進(jìn)行脫水處理,對(duì)儀表氣體進(jìn)行脫水處理,用裝滿吸附劑的除濕轉(zhuǎn)輪對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行脫水處理。分子篩吸附熱效應(yīng)小,吸附過(guò)程中溫度變化平緩。

為什么用分子篩做催化劑與其性能有關(guān):吸附性能,沸石分子篩的吸附是一種物理變化過(guò)程。產(chǎn)生吸附的原因主要是分子引力作用在固體表面產(chǎn)生的一種“表面力”,當(dāng)流體流過(guò)時(shí),流體中的一些分子由于做不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞到吸附劑表面,在表面產(chǎn)生分子濃聚,使流體中的這種分子數(shù)目減少,達(dá)到分離、清理的目的。2.離子交換性能,沸石分子篩骨架外的補(bǔ)償離子一般是質(zhì)子和堿金屬或堿土金屬,它們很容易在金屬鹽的水溶液中被離子交換成各種價(jià)態(tài)的金屬離子型沸石分子篩。所以一般制備分子篩會(huì)采用離子交換法或浸漬法,使金屬離子負(fù)載在分子篩上。(補(bǔ)償離子注:純硅的分子篩呈電中性,需要用部分Al代替Si來(lái)調(diào)節(jié)分子篩的酸性,Al代替Si后由于化合價(jià)減少,分子篩會(huì)帶負(fù)電,需要陽(yáng)離子)分子篩催化反應(yīng)條件溫和,降低工業(yè)能耗。杭州進(jìn)口分子篩現(xiàn)貨直發(fā)
分子篩吸附無(wú)二次污染,是環(huán)保型分離材料。安徽中空玻璃分子篩定制
分子篩常用型號(hào)。氣體行業(yè)常用的分子篩型號(hào);分子篩分子篩;方鈉型,如A型:鉀A(3A),鈉A(4A),鈣A(5A);八面型,如X型:鈣X(10X),鈉X(13X)和Y型:鈉Y,鈣Y;絲光型,(-M型):高硅型沸石,如ZSM-5等。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。存放時(shí)間較長(zhǎng)并已經(jīng)吸濕的分子篩使用前應(yīng)進(jìn)行再生。分子篩忌油和液態(tài)水。使用時(shí)應(yīng)盡量避免與油及液態(tài)水接觸。工業(yè)生產(chǎn)中干燥處理的氣體有,空氣,氫氣,氧氣,氮?dú)猓瑲鍤獾?用兩只吸附干燥器并聯(lián),一只工作,同時(shí)另一只可以進(jìn)行再生處理。相互交替工作和再生,以保證設(shè)備連續(xù)運(yùn)行。干燥器在8-12℃下工作,在加溫至350℃下沖氣再生。不同規(guī)格的分子篩再生溫度略有不同。分子篩對(duì)某些有機(jī)氣相反應(yīng)具有良好的催化作用。安徽中空玻璃分子篩定制