分子筛主要应用范围:空气分离,在对氮气、氧气及其他大气气体进行液化和低温分离前清理空气中的水和二氧化碳;利用变压吸附系统或真空变压吸附系统分离氧气和氮气;对高纯度食品级 CO2 进行脱硫处理。石油炼化,对烷基化进料、低温分离前的精炼厂气流、石脑油和柴油进行脱水处理;清理重整装置物料中的水、HCl 和 H2S,清理醚化残液物料和烷基化进料中的氧化物,清理 HF 和有机氟,清理 H2S,以便通过管道运输铜条测试,清理醚化进料中的腈,对乙醇进行脱水处理,对 LPG 流体进行脱水和脱硫处理,分离支链和环状化合物中的正链烷烃,通过变压吸附进行纯化处理,从而提高碳氢化合物流体的等级,清理 Hg。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。杭州小粒径分子筛供应
分子筛的应用,分子筛被普遍用作石油化工和煤化工反应中的催化剂。分子筛可以作为催化剂载体,负载贵金属后参与催化反应;经过氢离子交换后的分子筛自身可作为固体酸催化剂催化许多酸催化反应,例如异构化反应、烷基化反应和裂化反应。催化反应主要在分子筛的孔内进行,只有大小和形状与分子筛的孔道相匹配的分子才能从分子筛孔道内进入或出去,从而成为反应物或产物。对二甲苯是生产聚酯纤维和树脂、涂料、染料及农药的原料,在甲苯反应生成对二甲苯的反应中,伴随产生的还有邻二甲苯、间二甲苯,但这三种产物沸点只差0.75℃,很难用传统的方式分离。研究者发现ZSM-5分子筛的孔道尺寸为0.52~0.58 纳米,只允许对二甲苯自由通过,而邻二甲苯和间二甲苯则会被困在分子筛孔道中,它们只有转化为对二甲苯才能顺利通关。采用ZSM-5分子筛作为催化剂,对二甲苯的选择性高达99%,这就是择形催化的基本原理。分子筛在提高反应选择性、降低分离能耗等方面有着不可替代的作用。杭州小粒径分子筛供应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。
孔道的维度,沸石分子筛按照孔道维度来分类,分为:一维、二维和三维沸石。简单来说就是沸石微观结构分为了线、片(面)、体。一维比较少见,通常像管道一样,原子在一个方向上规则、连续的排列着,而在另外两个方向只有少数原子排列。二维材料是呈片状的,指原子在两个方向上规则、连续的排列着,而在另外一个方向只有少数原子排列,比如石墨烯、ZSM-5。ZSM-5的硅氧四面体和铝氧四面体以五元环的形式相连,八个五元环组成一个基本结构单元,这些结构单元通过共用边相连成链状,进一步连接成片,片与片之间再采用特定的方式相接,形成ZSM-5分子筛晶体结构。因此,ZSM-5分子筛只具有二维的孔道系统。
下图中的分子筛结构应该如何描述呢?准确地说这是方钠石笼按照金刚石中碳排列方式通过双六元环连接形成二十六面体的超级笼,但套用分子筛界的“摩斯密码”,FAU三个字母就可以简洁准确地表示上述复杂的结构。分子筛具有规则的孔结构和固定的孔尺寸,基于尺寸可以选择性地筛分分子。例如FAU分子筛孔口直径是0.74 纳米,那么能进入FAU分子筛中较大的分子尺寸就是0.74纳米。分子筛独特的结构特点决定了其在吸附分离、催化反应等领域能够得到普遍的应用。分子筛对某些有机气相反应具有良好的催化作用。
分子筛再生有两种基本方法:1改变温度,即“温度变化”。它通过加热分子筛去除吸附物质。在工业上,它通常由预热的再生气体加热,将分子筛吹扫至200℃左右,并去除解吸的吸附质。2、改变相对压力,即“可变压力”。它通常用于气相吸附过程。基本方法是保持吸附剂温度不变,并通过降低惰性气体压力和反吹去除吸附剂。再生通常与吸附相反,因此吸附床入口中包含的大多数吸附剂不必穿过整个吸附床,并且一些分子筛可能不会接触吸附床。热湿气体,从而提高分子筛的使用寿命。再生气体应尽可能干燥,否则会影响吸附效率。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。杭州小粒径分子筛供应
分子筛是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。杭州小粒径分子筛供应
沸石分子筛是典型的B酸和L酸两种酸性位均存在的固体酸催化材料。那么,为什么要用部分Al代替Si来调节分子筛的酸性?分子筛原本是没有酸性的,经过离子交换、焙烧或者经过超稳处理以后才有酸性。这个酸性的来源就是加入Al之后打破原有的电中性,这样才能通过质子或电子的传递来形呈酸性。比如Na型分子筛(瞎起的名字,就是用Na+去中和分子筛的负电荷而形成的分子筛),经过离子交换焙烧以后,形成氢型分子筛,此时分子筛有酸性。也就是质子(H+)取代Na而形成了B酸中心,同时分子筛中缺电子的Al形成L酸中心。B酸:沸石分子筛较基本的结构单位是硅氧和铝氧四面体,硅氧四面体呈中性,而在铝氧四面体中,因为铝是+3价,故四面体带有负电荷。因此,沸石分子筛骨架带负电荷,必须要有阳离子或质子来稳定骨架达到电中性,这就是沸石具有B酸性的本质原因。L酸:经离子交换得到的氢型分子筛上的OH基显酸位中心,骨架外的铝离子会强化酸位,形成L酸位中心。杭州小粒径分子筛供应
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