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分子篩吸附劑知識(shí)概論

日期:2017年09月09日 | 16:27 作者：河南銘澤科技 瀏覽:

分子篩吸附劑知識(shí)概論

    分離是指將一種混合物轉(zhuǎn)化為成分各不相同的兩種或多種產(chǎn)物的過(guò)程。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的困難之處在于它是一個(gè)與服從熱力學(xué)第二定律的混合過(guò)程相反的逆過(guò)程。因此，在化學(xué)、石化和制藥工業(yè)上分離步驟常常占據(jù)主要的生產(chǎn)成本。對(duì)于很多分離過(guò)程來(lái)說(shuō)，分離是通過(guò)加入質(zhì)量分離劑完成的，對(duì)于吸附來(lái)說(shuō)質(zhì)量分離劑就是吸附劑。因此分子篩吸附劑的性能直接決定每一個(gè)吸附分離或凈化過(guò)程的效果。

 

    由于分子篩吸附劑和分子篩吸附過(guò)程的發(fā)展，吸附工藝已經(jīng)成為工業(yè)上普遍運(yùn)用的重要分離手段。分子篩吸附過(guò)程一般是在填有吸附劑顆粒的填充柱即固定床吸附器上進(jìn)行的。與其他的分離過(guò)程相比，色譜分離具有的獨(dú)物優(yōu)點(diǎn)是其能夠在一個(gè)吸附柱里達(dá)到高效的分離能力。這種高效的分離能力是由于流動(dòng)相和吸附相間持續(xù)不斷地接觸并達(dá)到平衡所致。在不考慮擴(kuò)散限制的條件下，對(duì)于每一次接觸都能達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，即為理論塔板。通常，在一個(gè)短短的吸附柱中能達(dá)成幾百至幾千這樣的平衡階段。因此，對(duì)于物質(zhì)凈化和一些難于分離的過(guò)程，吸附是一種理想的分離方法。由于該技術(shù)特有的優(yōu)勢(shì)，吸附在未來(lái)能源和環(huán)境技術(shù)發(fā)展中扮演了極其重要的角色。解決分離效果不佳這一難題的模擬移動(dòng)床技術(shù)就是運(yùn)用吸附技術(shù)的一個(gè)成功例子，通過(guò)選擇適合的分子篩吸附劑可達(dá)到很好的效果，其分離因子可低至2。
    商業(yè)中應(yīng)用的只是少數(shù)的常規(guī)分子篩吸附劑，這些吸附劑都用于現(xiàn)在的吸附過(guò)程中，未來(lái)吸附的應(yīng)用依賴于開發(fā)新的更好的分子篩吸附劑。理想的分子篩吸附劑應(yīng)該具有特殊的性質(zhì)能夠滿足各種特殊應(yīng)用的要求。開發(fā)更好的吸附同時(shí)也能夠促進(jìn)現(xiàn)代吸附應(yīng)用過(guò)程的改進(jìn)。一個(gè)較好的實(shí)例是LiX(Si/Al=1)制氧分子篩的發(fā)明。通過(guò)變壓吸附可以達(dá)到空氣分離的目的。在此之前使用的是常規(guī)吸附劑13X分子篩和5A分子篩。通過(guò)將NaX轉(zhuǎn)換成LiX(Si/Al=1)，在不同的操作條件下，產(chǎn)氧能力可以立即增加1.4~2.7倍，并且能源的消耗低了21%~27%。
    在過(guò)去的20年中，微孔材料的研發(fā)呈現(xiàn)出欣欣向榮的景象。我們?cè)谘趸�物分子篩的碳材料產(chǎn)品的多孔成型和表面化學(xué)方面取得了巨大的進(jìn)步。然而，這些新型材料在吸附領(lǐng)域方面潛在應(yīng)用仍然有待開發(fā)。