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发布时间:2022-06-14 22:31:42
沸石分子筛的应用
干燥及净化领域的应用
(1)脱水。利用低***比的沸石分子筛(如 A型,X型等)的极性亲水性,可以进行空气的干燥。另外近年来将乙醇掺入中替代部分受到广泛重视,作为燃料的乙醇要求其中的水含量低于 0.8%,而由于乙醇和水的共沸,使得通过精馏只能得到 95%的乙醇,对于含水量较低的乙醇脱水,沸石分子筛吸附脱水是的选择。
此方法中应用的沸石分子筛是A 或X型,而KA 型,这一方面利用了 A型沸石分子筛的极性,另一方面由于KA沸石分子筛的孔道直径约 0.3nm,水分子可自由进入,而乙醇分子直径大于 0.3nm 不能进入沸石分子筛的孔道。此种沸石分子筛脱水工艺是工业上生产燃料乙醇的工艺。
(2)净化空气中的污染物。随着工业的迅速发展,H2S、SO2、NOX以及甲醛的排放量日益增多,造成的污染给人们的生活和环境带来了严重的危害。
通常来讲,沸石分子筛都是一个个四面体通过共用顶点来堆积得到的,所以一个四面体就是一个初级的结构单元(TO4四面体)。例如:对于silicalite-1沸石分子筛来讲,它的初级结构单元是硅氧四面体([Si O4]0),并且这个四面体结构单元呈现电中性,这些硅氧四面体通过共用氧原子的连接,形成了具有MFI结构的沸石分子筛。在合成中模板剂和吸附水是存在于它的孔道中的。当然,当在合成体系中有铝存在的条件下,则有两种四面体:硅氧四面体([Si O4]0)和铝氧四面体([Al O4]-),并且铝氧四面体是存在一个负电荷的,通过组装合成了***的具有MFI结构的分子筛,由于这种结构本身带有一定的负电荷,因此必然要通过额外的阳离子来平衡,使其整体终呈现电中性。而磷铝分子筛则是磷氧四面体([PO4]+)和铝氧四面体([Al O4]-)严格交替构成,骨架呈电中性。
流速:在分子筛的设计和使用中,流速均被设计在湍流范国内,如果流速在层流范国内,则气流分布就可能产生沟流,造成吸附物非吸附性突破。故流速越高,则分子筛的吸附效果就越差。同时,流速高还会使分子筛颗粒间发生剧烈的相互碰撞,降低分子筛的机械强度,严重的会造成粉化。在生产中,较常出现分子筛由于流速高而损坏这一现象的,往往是由子分子筛的切换太快,造成分子筛受压突变,分子筛上下压差增大,引起分子筛颗粒间剧烈碰撞。再生效果:分子筛的再生,它的活性就***得越好,吸附力也就越高。再生时间短,再生效果就不好。在生产中,当分馏塔工况发生变化时,可能导致再生气量不足,则被吸附物质解吸不完全,分子筛的活性就降低。
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