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分子篩的性質(zhì)與應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：

2023-03-09

分子篩它是一種硅鋁酸鹽，主要由硅鋁通過(guò)氧橋，連接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內(nèi)表面積很大的空穴。此外還含有電價(jià)較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水，由于水分子在加熱后連續(xù)地失去，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變，形成了許多大小相同的空腔，空腔又有許多直徑相同的微孔相連，比孔道直徑小的物質(zhì)分子吸附在空腔內(nèi)部，而把比孔道大得分子排斥在外，從而使不同大小形狀的分子分開，直到篩分分子的作用，因而稱作分子篩。分子篩的吸附能力高、選擇性強(qiáng)、耐高溫。因其優(yōu)異的性能，被廣泛用于有機(jī)化工和石油化工，也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑，同時(shí)在廢氣凈化上也日益受到青睞。

　　一、分子篩工作原理
　　1、吸附功能：分子篩對(duì)物質(zhì)的吸附來(lái)源于物理吸附，其晶體孔穴內(nèi)部有很強(qiáng)的極性，對(duì)極性分子（如水）和不飽和分子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附能力。
　　2、篩分功能：分子篩的孔徑分布非常均一，只有分子直徑小于孔穴直徑的物質(zhì)，才有機(jī)會(huì)進(jìn)入分子篩的晶穴內(nèi)部。
　　3、通過(guò)吸附的優(yōu)先順序，以及尺寸的大小來(lái)區(qū)分不同物質(zhì)的分子，所以被形象的稱為“分子篩”。
　　分子篩它是一種硅鋁酸鹽，主要由硅鋁通過(guò)氧橋，連接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內(nèi)表面積很大的空穴。此外還含有電價(jià)較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水，由于水分子在加熱后連續(xù)地失去，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變，形成了許多大小相同的空腔，空腔又有許多直徑相同的微孔相連，比孔道直徑小的物質(zhì)分子吸附在空腔內(nèi)部，而把比孔道大得分子排斥在外，從而使不同大小形狀的分子分開，直到篩分分子的作用，因而稱作分子篩。分子篩的吸附能力高、選擇性強(qiáng)、耐高溫。因其優(yōu)異的性能，被廣泛用于有機(jī)化工和石油化工，也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑，同時(shí)在廢氣凈化上也日益受到青睞。
　　二、分子篩種類及應(yīng)用
　　分子篩種類按照用途可分為：3A分子篩、4A分子篩、5A分子篩、13X分子篩等系列分子篩。每種分子篩的用途又有區(qū)別，主要用在管道除水、空氣、天然氣、烷烴、制冷劑等氣體和液體的深度干燥，具有吸附性高、吸附速度快的特點(diǎn)，主要適用于變壓吸附，可適應(yīng)各種大小的制氧、制氫、制二氧化碳等氣體變壓吸附裝置。在微熱吸干機(jī)、空分設(shè)備、管道除水、制氧制氫、鋼鐵廠、石化煉油方面有廣泛應(yīng)用。
　　1、3A分子篩
　　主要用于石油裂解氣體、烯烴、煉油廠、油田氣體干燥，化學(xué)藥品、藥業(yè)、工業(yè)干燥劑，如中空玻璃。
　　化學(xué)式：?K2O×?Na2O×Al2O3×2SiO2×4.5H2O
　　主要用途：干燥乙醇等液體、中空玻璃風(fēng)干、氮-氫混合氣體的干燥、制冷劑干燥。
　　2、4A分子篩
　　主要用于天然氣和各種化學(xué)氣體和液體、制冷劑、制藥、電子材料和揮發(fā)性物質(zhì)的干燥、氬氣的凈化、甲烷、乙烷丙烷的分離。
　　化學(xué)式：Na2O×Al2O3×2SiO2×4.5H2O
　　主要用途：空氣、天然氣、碳?xì)浠衔锿瓿?、深層干燥氣體和液體，如制冷劑；氬氣的制備和凈化；靜電干燥電子元件和濕敏物質(zhì)；油漆、聚酯纖維、染料、油漆中的脫水劑。
　　3、5A型分子篩
　　化學(xué)式：¾CaO×¼Na2O×Al2O3×2SiO2×4.5H2O
　　主要用途：天然氣干燥、脫硫、脫碳；氮和氧分離、氮和氫分離，氧氣制備、氮和氫；石油脫蠟、從支鏈烴中分離正構(gòu)烴、環(huán)烴。（可再生）
　　4、13X分子篩
　　主要用于大中型空分設(shè)備的原料氣凈化。
　　5、中空玻璃專用分子篩系列
　　可同時(shí)吸收中空玻璃中的水分和殘留有機(jī)物，使中空玻璃即使在極低溫度下也能保持光滑透明，充分降低內(nèi)外強(qiáng)壓力差。由于季節(jié)性和晝夜溫差導(dǎo)致的中空玻璃。徹底解決普通中空玻璃干燥劑容易引起普通中空玻璃膨脹或收縮引起的變形和破損的問(wèn)題，充分延長(zhǎng)中空玻璃的使用壽命。
　　6、分子篩活化粉末系列
　　是通過(guò)使分子篩的原始部分脫水而獲得的分子篩。它具有一定的分散度和快速的吸附速度。主要用于涂料、涂料、樹脂和相關(guān)粘合劑的添加劑。