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(jí),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(gè)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(jià)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(kāi)始,在石油煉制工業(yè)中用作裂化催化劑,現(xiàn)在已開(kāi)發(fā)多種適用于不同催化過(guò)程的分子篩催化劑。分子篩的種類分為3a、4a、5a型等,當(dāng)用于不同的行業(yè)領(lǐng)域。廣東小粒徑分子篩

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。廣東小粒徑分子篩分子篩絲光型,(-M型):高硅型沸石,如ZSM-5等。

自然界中存在一種天然硅鋁酸鹽,它們具有篩分分子、吸附、離子交換和催化作用。這種天然物質(zhì)稱為沸石,人工合成的沸石也稱為分子篩。分子篩的化學(xué)組成通式為:(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M表示金屬離子(人工合成時(shí)通常為Na),n表示金屬離子價(jià)數(shù), x表示SiO2的摩爾數(shù),也稱為硅鋁比,p表示水的摩爾數(shù)。分子篩骨架的較基本結(jié)構(gòu)是 SiO4和AlO4四面體,通過(guò)共有的氧原子結(jié)合而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶。這種結(jié)合形式,構(gòu)成了具有分子級(jí)、孔徑均勻的空洞及孔道。由于結(jié)構(gòu)不同,形式不同,“籠”形的空間孔洞分為α、β、γ、六方柱、八面沸石等 “籠”的結(jié)構(gòu)。
一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。其化學(xué)通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分別為一價(jià)、二價(jià)陽(yáng)離子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在結(jié)構(gòu)上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴,不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開(kāi)。根據(jù)SiO2和Al2O3的分子比不同,得到不同孔徑的分子篩。其型號(hào)有:3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10Z(鈣Z型)、13Z(鈉Z型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。它的吸附能力高、選擇性強(qiáng)、耐高溫。普遍用于有機(jī)化工和石油化工,也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑。在廢氣凈化上也日益受到重視。4A型分子篩,結(jié)晶型硅鋁酸鈉,孔徑大約是0.4nm,因而除水外,可以吸附乙烷分子。

分子篩是一種具有均勻大小的孔(非常小的孔)的材料。這些孔徑大小上與化學(xué)小分子相似,因此大分子不能進(jìn)入分子篩或被吸附,而小分子可以。當(dāng)分子的混合物遷移和通過(guò)被稱為篩子(或基質(zhì))的多孔半固體物質(zhì)的固定床時(shí),分子量較高的組分(不能進(jìn)入分子孔)首先離開(kāi)床層,隨后是依次較小的分子。一些分子篩被用于色譜分析,這是一種根據(jù)分子大小對(duì)分子進(jìn)行分類的分離技術(shù)。其他分子篩被用作干燥劑(例如活性炭和硅膠)。分子篩直徑的測(cè)量單位為埃(?)或納米(nm)。分子篩可用于石油煉化,對(duì)烷基化進(jìn)料、低溫分離前的精煉廠氣流、石腦油和柴油進(jìn)行脫水處理。杭州3A分子篩定制
分子篩按骨架元素組成可分為硅鋁類分子篩、磷鋁類分子篩和骨架雜原子分子篩。廣東小粒徑分子篩
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。廣東小粒徑分子篩
分子篩特點(diǎn),分子篩吸濕能力極強(qiáng),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)吸濕分子篩的分子篩使用前應(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)?氬氣等.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。分子篩在造紙工業(yè),吸附廢水色素,凈化水質(zhì)。杭州4A分子篩制造分子篩吸附功能:分子篩主要是由分子引力作用,在固定的表面產(chǎn)...