本文将具体介绍沸石分子筛的研究状况及在空分系统中的应用。沸石分子筛具有晶体的结构和特征,表面为固体骨架,内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互连接,分子由孔道经过。由于孔穴的结晶性质,分子筛的孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附,也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子,因而被形象地称为”分子筛”。分子筛吸附或排斥的功能受分子的电性影响。合成沸石具有根据分子的大小和极性而进行选择性吸附的特殊功能,因而可以对气体或液体进行干燥或纯化,这也是分子筛可以进行分离的基础。合成沸石可以满足工业界对吸附和选择特性产品的普遍需求,在工业分离中也大量应用到合成沸石分子筛。目前人们习惯叫分子筛类物质为沸石或沸石分子筛。江苏3A分子筛制造
3A型分子筛,结晶型硅铝酸钾,孔径大约是0.3nm。这种分子筛适合于干燥液体,如乙腈、甲醇、乙醇和2-丙醇,还可以干燥气体,如乙炔、二氧化碳、氨气、丙烯和丁二烯。这种物质供应颗粒状或小片粒状。4A型分子筛,结晶型硅铝酸钠,孔径大约是0.4nm,因而除水外,可以吸附乙烷分子(但不能吸收丁烷)。这种类型的分子筛适合于干燥氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、吡啶和二异丙醚。还可用于低压空气的干燥。这种物质的供应方式是颗粒状、片粒状或粉末状。安徽水处理分子筛行价分子筛是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。
分子筛的化学组成通式为:(Mn+)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M表示金属离子(人工合成时通常为Na),n表示金属离子价数,x表示SiO2的摩尔数,也称为硅铝比,p表示水的摩尔数。分子筛骨架的较基本结构是 SiO4和AlO4四面体,通过共有的氧原子结合而形成三维网状结构的结晶。这种结合形式,构成了具有分子级、孔径均匀的空洞及孔道。由于结构不同,形式不同,“笼”形的空间孔洞分为α、β、γ、六方柱、八面沸石等 “笼”的结构。A型、X型和Y型分子筛的晶体结构。
吸水量,分子筛对水、极性分子和不饱和有机化合物有很高的亲和力,其优势超过了硅胶、氧化铝或活性炭。应用,分子筛不适用于强酸,但在pH值为5—11范围内都是稳定的。在纯化方面主要应用于:干燥含有痕量水的气体或液体,高温下干燥气体,从气流内选择性的除去杂质(包含水)。例如:从空气或乙烯中除去二氧化碳;从氮气中除去氧化氮。通常,二氧化碳、一氧化碳、氨气、硫化氢、硫醇、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷和丙烯都可以在25℃下很容易的除去。混合气体内,极性较大的优先被吸附。活化与再生,分子筛可以通过在300--350℃下(马弗炉)加热几个小时来再生,在干燥的惰性气流下如氮气下或真空下进行更好,接着在干燥器内冷却。沸石分子筛骨架外的补偿离子一般是质子和碱金属或碱土金属。
离子交换性能,通常所说的离子交换是指沸石分子筛骨架外的补偿阳离子的交换。沸石分子筛骨架外的补偿离子一般是质子和碱金属或碱土金属,它们很容易在金属盐的水溶液中被离子交换成各种价态的金属离子型沸石分子筛。离子在一定的条件下,如水溶液或受较高温度时比较容易迁移。在水溶液中,由于沸石分子筛对离子选择性的不同,则可表现出不同的离子交换性质。金属阳离子与沸石分子筛的水热离子交换反应是自由扩散过程。扩散速度制约着交换反应速度。通过离子交换可以改变沸石分子筛孔径的大小,从而改变其性能,达到择形吸附分离混合物的目的。沸石分子筛经离子交换后,阳离子的数目、大小和位置发生改变,如高价阳离子交换低价阳离子后使沸石分子筛中的阳离子数目减少,往往造成位置空缺使其孔径变大;而半径较大的离子交换半径较小的离子后,则易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔径有所减小。商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不同的分子筛加以分类,如3A型、4A型、5A型分子筛。江苏锂型分子筛市价
5A型分子筛,结晶型硅铝酸钙,孔径大约是0.5nm,这种分子筛能比4A分子筛吸附更大的分子。江苏3A分子筛制造
5A型分子筛,结晶型硅铝酸钙,孔径大约是0.5nm,这种分子筛能比4A分子筛吸附更大的分子。例如,除上面提到的物质,还有丙烷、丁烷、己烷、高级正烯烃、正丁醇和更高级的伯醇,环丙烷能被吸附,但带有支链的C6的烃类、环烃如苯和环己烷、或仲醇和叔醇,四氯化碳或三氟化硼等不能被吸附。尽管有机液体如四氢呋喃和二氧六环也能用这种分子筛干燥,但此类分子筛通常适用于干燥气体。13X型分子筛,结晶型硅铝酸钠,孔径大约是1nm,除能吸附上述5A型分子筛能吸附的所有物质,它还能吸附许多支链和环状化合物。江苏3A分子筛制造