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分子篩干燥的應(yīng)用

日期:2011年07月16日 | 10:45 作者：河南銘澤科技 瀏覽:

    分子篩是一種硅鋁酸鹽的晶體，具有許多孔徑大小均一的微孔，骨架通常帶負(fù)電荷，孔道中具有平衡骨架負(fù)電荷的陽(yáng)離子。最早發(fā)現(xiàn)的分子篩是天然沸石，人們發(fā)現(xiàn)在火山口附近開(kāi)采的礦石，經(jīng)過(guò)加熱后會(huì)產(chǎn)生氣泡，因而稱(chēng)之為沸石。20世紀(jì)30年代，美國(guó)聯(lián)合碳化物公司首先人工合成了4A和13X分子篩，并將分子篩作為干燥劑應(yīng)用于石化領(lǐng)域。后聯(lián)碳公司陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了Y型分子篩等，并將之應(yīng)用于催化領(lǐng)域，代替以前應(yīng)用的硅鋁小球，使汽油產(chǎn)率提高15%以上，當(dāng)時(shí)全世界每年原油用量4億噸，并產(chǎn)生80億美元的經(jīng)濟(jì)效益。后來(lái)又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)ZSM，磷鋁，MS41，全硅沸石等系列分子篩，并在石油化工領(lǐng)域，干燥等領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用�？梢赃@么講，沒(méi)有分子篩就沒(méi)有現(xiàn)在的石油化工業(yè)�，F(xiàn)在分子篩催化是化學(xué)學(xué)科中至關(guān)重要的優(yōu)先領(lǐng)域，是煉油和環(huán)�？茖W(xué)的關(guān)鍵技術(shù)。
    分子篩具有孔徑大小均一的微孔，依據(jù)其晶體內(nèi)部孔穴的大小而吸附或排斥不同物質(zhì)的分子，因而被稱(chēng)為“分子篩”。分子直徑小于分子篩晶體孔穴直徑的物質(zhì)可以進(jìn)入分子篩晶體，從而被吸附，否則被排斥。分子篩還根據(jù)不同物質(zhì)分子的極性決定優(yōu)先吸附的次序。一般地，極性強(qiáng)的分子更容易被吸附。分子篩的類(lèi)型多達(dá)幾十種，但目前能大規(guī)模生產(chǎn)并獲得廣泛應(yīng)用的是A型、X型和Y型、M型和ZSM系列等幾類(lèi)。其中，3A、4A、5A型分子篩均為8元環(huán)的孔道，4A型分子篩是一種硅鋁酸鈉，其微孔的表現(xiàn)直徑約為4.2A，能吸附直徑在4.2A以下的分子。3A為用K離子交換的 4A分子篩，孔徑為3.8A。5 A型分子篩為鈣交換的是4A分子篩，其微孔表現(xiàn)直徑為5.0A，能吸附5.0A以下的分子。13X、Y和M型分子篩的主孔道為12元環(huán)，大小為10A左右。ZSM-5為10元環(huán)孔道，是一種擇型催化劑。
    同時(shí)分子篩又是一種硅鋁酸鹽無(wú)機(jī)化合物，能夠耐高溫，具有良好的熱穩(wěn)定性，為再生提供了方便，可多次重復(fù)利用。骨架不被微生物等分解。由于具有以上所述優(yōu)點(diǎn)，因此分子篩的用途廣泛。它既是一種新型的高效能選擇性微孔型吸附劑，也是一類(lèi)性能優(yōu)異的催化劑和催化劑載體。作為干燥劑，分子篩具有很強(qiáng)的干燥性能和良好的吸附性能，同時(shí)具有良好的擇型作用，因此分子篩干燥劑廣泛應(yīng)用于石油煉制(Refining)，石油化工(Petrochemical)，深冷制氧（cryogenic），天然氣干燥和脫硫，中空玻璃（IG），冷凍（refrigeration），變壓吸附制氧，PVC塑料穩(wěn)定劑，煙草行業(yè)過(guò)濾嘴，作為離子交換劑脫除放射性物質(zhì)等。近年來(lái)開(kāi)發(fā)的全硅沸石親油分子篩已開(kāi)始用于環(huán)保行業(yè)處理廢水和鍋爐廢氣。