自然界中存在一种天然硅铝酸盐,它们具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用。这种天然物质称为沸石,人工合成的沸石也称为分子筛。分子筛的化学组成通式为:(M)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。分子筛可用于清理 HF 和有机氟。深圳进口分子筛生产厂家
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。深圳进口分子筛生产厂家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。
5A分子筛化学式:3/4cao·1/4na2o·Al2O3·2SiO2·9/2H2O主要用途:1。天然气干燥、脱硫脱碳;2、氮氧分离、氮氢分离、制氧、氮氢;石油脱蜡,从支链烃中分离正构烃和环状烃。(可再生)4A分子筛13X分子筛主要用于大中型空分设备的原料气净化。中空玻璃专门使用分子筛系列可同时吸收中空玻璃中的水分和残留有机物,使中空玻璃即使在极低温度下也能保持光滑透明,并充分减小内外强压差。中空玻璃由于季节和昼夜温差。彻底解决普通中空玻璃干燥剂引起的普通中空玻璃膨胀或收缩引起的变形和损坏问题,充分延长中空玻璃的使用寿命。
分子筛的特性:(1) 根据分子大小和形状的不同选择吸附——分子筛效应,分子筛晶体具有蜂窝状的结构,晶体内的晶穴和孔道相互沟通,并且孔径大小均匀,固定(分子筛空腔直径一般在6—15埃之间),与通常分子的大小相当,只有那些直径比较小的分子才能通过沸石孔道被分子筛吸附,而构型庞大的分子由于不能进入沸石孔道,则不被分子筛吸附。而硅胶,活性氧化铝和活性碳没有均匀的孔径,孔径分布范围十分宽广,所以没有筛分性能。(2)根据分子极性,不饱和度和极化率的选择吸附,分子筛对于极性分子和不饱和分子有很高的亲和力;在非极性分子中,对于极化率在的分子有较高的选择吸附优势。此外,沸点越低的分子,越不易被分子筛所吸附。目前已发现有1000多种沸石矿,较为重要的有35种,常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。
分子筛吸附能力5 3Å分子筛,近似化学式: 2/3K2O•1/3Na2O•Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O,硅铝比: SiO2/ Al2O3≈2。3Å分子筛无法吸附直径大于3Å的分子。这些分子筛具有吸附速度快、再生能力强、抗破碎、耐污染等特点。这些特征可以提高筛网的效率和使用寿命。分子筛是石油和化学工业中炼油、聚合和化学气液深度干燥所必需的干燥剂。3Å分子筛用于干燥一系列材料,如乙醇、空气、制冷剂、天然气和不饱和烃。后者包括裂解气、乙炔、乙烯、丙烯和丁二烯。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。深圳进口分子筛生产厂家
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。深圳进口分子筛生产厂家
分子筛的性能原理: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。由于吸附不发生化学变化,只要设法将浓聚在表面的分子赶跑,沸石分子筛就又具有吸附能力,这一过程是吸附的逆过程,叫解析或再生。由于沸石分子筛孔径均匀,只有当分子动力学直径小于沸石分子筛孔径时才能很容易进入晶穴内部而被吸附,所以沸石分子筛对于气体和液体分子就犹如筛子一样,根据分子的大小来决定是否被吸附。由于沸石分子筛晶穴内还有着较强的极性,能与含极性基团的分子在沸石分子筛表面发生强的作用,或是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。这种极性或易极化的分子易被极性沸石分子筛吸附的特性体现出沸石分子筛的又一种吸附选择性。深圳进口分子筛生产厂家