为什么用分子筛做催化剂与其性能有关:吸附性能,沸石分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”,当流体流过时,流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面,在表面产生分子浓聚,使流体中的这种分子数目减少,达到分离、清理的目的。2.离子交换性能,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。所以一般制备分子筛会采用离子交换法或浸渍法,使金属离子负载在分子筛上。(补偿离子注:纯硅的分子筛呈电中性,需要用部分Al代替Si来调节分子筛的酸性,Al代替Si后由于化合价减少,分子筛会带负电,需要阳离子)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。江苏变压吸附分子筛厂商
分子筛筛分功能:它的孔径分布非常均匀整齐,当分子直径小于孔穴直径的物质,才会进入分子筛的晶穴内部。从而将各型号的分子筛进行分离。分子筛的种类分为3a、4a、5a型等,当用于不同的行业领域,达到不同的使用效果时,应根据不同产品的性能来正确选择。分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构,它的孔穴直径大小均匀,这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力,因而能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得普遍的应用。江苏变压吸附分子筛厂商由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得普遍的应用。
A型、X型和Y型分子筛的主要结构,由于AlO4四面体具有一个负电荷,可以结合钠等离子,成为电中性。在水溶液中,Na+ 很容易与其他阳离子交换。大多数分子筛催化剂是多价金属阳离子或H+的交换物,分子筛具有酸性和对分子大小的选择性,可以作为催化剂或载体使用。硅及铝原子通过氧构成氧环,氧环的大小决定沸石的细孔孔径。每个氧环的氧原子数目为4~12个。通常具有分子筛作用的有八元环(0.4~0.5nm)、十元环 (0.5~0.6nm) 及十二元环 (0.7~0.9nm)。
分子筛生产方法,①有水热合成、水热转化和离子交换等法:水热合成法 用于制取纯度较高的产品,以及合成自然界中不存在的分子筛。将含硅化合物(水玻璃、硅溶胶等)、含铝化合物(水合氧化铝、铝盐等)、碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)和水按适当比例混合,在热压釜中加热一定时间,即析出分子筛晶体。合成过程可用下式表示:工业生产流程中一般先合成Na-分子筛,如13X型与10X型分子筛的合成。在水热合成过程中添加某些添加剂可以改变较终产品的结构,如加入季胺盐可得到ZSM-5型分子筛。②水热转化法 在过量碱存在时,使固态铝硅酸盐水热转化成分子筛。所用原料有高岭土、膨润土、硅藻土等,也可用合成的硅铝凝胶颗粒。此法成本低,但产品纯度不及水热合成法。分子筛主要应用范围:空气分离,在对氮气、氧气及其他气体液化和低温分离前清理空气中的水和二氧化碳。
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。在一般反应条件下沸石分子筛对反应方向起主导作用,呈现了择形催化性能。江苏变压吸附分子筛厂商
沸石分子筛具有独特的规整晶体结构,其中每一类都具有一定尺寸、形状的孔道结构,并具有较大比表面积。江苏变压吸附分子筛厂商
分子筛结构分子筛结构,狭义上讲,分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小(通常为0.3~2.0 nm)的孔道和空腔体系,从而具有筛分分子的特性。然而随着分子筛合成与应用研究的深入,研究者发现了磷铝酸盐类分子筛,并且分子筛的骨架元素(硅或铝或磷)也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代,其孔道和空腔的大小也可达到2 nm以上,因此分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛;按孔道大小划分,孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm和大于50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。由于具有较大的孔径,成为较大尺寸分子反应的良好载体,但介孔材料的孔壁为非晶态,致使其水热稳定性和热稳定性尚不能满足石油化工应用所需的苛刻条件。江苏变压吸附分子筛厂商