什么是分子筛,分子筛的作用及特点是什么?分子筛主要应用在哪些领域,哪些行业用的较多?分子筛的定义,是一种由人工合成的,具有强力吸附、筛分分子、离子交换、催化作用的筛选分子,别称为天然沸石。也是一种天然硅铝酸盐,因它在外形的结构上面,有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴,而且也会将不同孔径的分子筛,把不同尺寸大小的分子进行分离。筛分功能,分子筛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。分子筛对某些有机气相反应具有良好的催化作用。湖北分子筛
分子筛又称泡沸石或沸石,是一种结晶型的铝硅酸盐,其晶体结构中有规整而均匀的孔道,孔径为分子大小的数量级,它只允许直径比孔径小的分子进入,因此能将混合物中的分子按大小加以筛分。故称分子筛。早在200多年前,B.克龙施泰特头一个把铝硅酸盐命名为泡沸石,化学组成通式为 式中M与n是金属离子及其价数;x是二氧化硅的分子数;y是水的分子数;p是铝的原子数;q是硅的原子数。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂,被其吸附的物质可以解吸,分子筛用后可以再生。还用于气体和液体的干燥、纯化、分离和回收。20世纪60年代开始,在石油炼制工业中用作裂化催化剂,现在已开发多种适用于不同催化过程的分子筛催化剂。湖北分子筛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。
分子筛的高效吸附特性。(1)低分压或低浓度下的吸附,在相对湿度30%时分子筛的吸水量比硅胶,活性氧化铝都高。随着相对湿度的降低,分子筛的优越性越发明显,而硅胶,活性氧化铝随着湿度的增加,吸附量不断增加,在相对湿度很低时,它们的吸附量很少。(2)高速吸附,分子筛对像水等极性分子在分压或浓度很低时的吸附速率要远远超过硅胶,活性氧化铝。虽然在相对湿度很高时,硅胶的平衡吸水量要高于分子筛,但随着吸附质的线速度的提高,硅胶的吸水率越来越不如分子筛效率高。
活性测定步骤,一般会采用程序升温来对样品进行处理:比如SSZ-13分子筛的测活温度一般在300-550 ℃,那么就设定一个程序,从300-550 ℃ 每隔25 ℃设定一个点,在该点处稳定15 min后再升温到下一个温度。然后,选取这15 min内具有表示性的数据(凭感觉,选较能表示这个温度下分子筛的催化性能的),通过红外给出的剩余被催化气体量,就可以算出该温度下的转化率。一般是直接在红外的外接电脑上直接看,有个随时间变换的气体浓度图,在每个温度点稳定的15min内会出现一个平台,随机选一个数就行。分子筛生产方法有水热合成、水热转化和离子交换等法。
3Å分子筛用于去除乙醇中的水分,乙醇可直接用作生物燃料,或间接用于生产各种产品,如化学品、食品、药品等。由于水和乙醇在大约95%的浓度下形成共沸物,常规蒸馏不能从乙醇工艺流程中除去所有的水(乙醇生产中不希望的副产物),因此分子筛珠被用于通过将水吸附到珠中并允许乙醇自由通过,在分子水平上分离乙醇和水。一旦珠子充满水,就可以控制温度或压力,使水从分子筛珠子中释放出来。3Å分子筛储存在室温下,相对湿度不超过90%。它们在减压下密封,远离水、酸和碱。4Å分子筛化学式: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O,硅铝比: SiO2/ Al2O3≈2,4Å分子筛被普遍用于干燥实验室溶剂。它们可以吸收水和临界直径小于4Å的其他分子,如NH3、H2S、SO2、CO2、C2H5OH、C2H6和C2H4。它被普遍用于液体和气体的干燥、精炼和净化(如氩气的制备)。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。湖北分子筛
分子筛利用变压吸附系统或真空变压吸附系统分离氧气和氮气。湖北分子筛
分子筛的选择:分子筛有不同的形状和尺寸。但是球珠形比其它形状更有优势,因为它们可以提供较低的压降,由于它们没有任何锋利的边缘而具有耐磨性,还具有良好的强度,即每单位面积所需的挤压力更高。某些珠状分子筛具有较低的热容量,因此循环利用过程中的所需的能量较低。使用珠状分子筛的另一个优点是它的堆积密度通常高于其他形状,因此对于同样的吸附要求,分子筛所需的体积较小。因此,在进行消瓶颈时,您可以使用珠状分子筛,在相同的体积内可以装载更多的吸附剂,并避免任何容器的改装。湖北分子筛