分子篩結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(編輯修改稿)
2024-09-11 20:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 分子篩是工業(yè)上重要的選擇性吸附劑 5A分子篩在煉油工業(yè)中應用，分子篩脫蠟，將石油餾分中正構(gòu)烷烴（ ）與非正構(gòu)烷烴分離（ 5197。） 富氧， N2He分離 等 3A分子篩主要應用于石油裂解氣和天然氣的干燥 很強的吸水性 沸石的吸附性質(zhì) ?沸石的“分子篩”作用 ?對極性分子的強親合力 ?對不飽和化合物的親合力 ?吸水性 沸石的“分子篩”作用 ?沸石的孔徑大小決定了可以進入晶穴內(nèi)部的分子的大小。 ? 例如：用正己烷 (直徑為 )和分子直徑大于 5197。的苯、四氫萘、甲基環(huán)己烷配制成混合物。 ? 在 5A分子篩上的吸附結(jié)果是： 5A分子篩可選擇吸附正己烷分子，但是不吸附較大的分子。可看出沸石對不同大小的分子表現(xiàn)出明顯的選擇性吸附 對極性分子的強親合力 ?極性強或易被極化的分子，易被沸石吸附 ? 極性分子 CO和非極性分子 Ar二者的直徑接近，都小于 4 197。；沸點也接近 (CO為 ℃ ， Ar為 ℃ )。兩者區(qū)別為 CO是極性分子，而 Ar是非極性分子，因而在 5A型沸石上 CO的吸附量遠大于 Ar的吸附量 ? 二甲苯的三個異構(gòu)體 (鄰 ，間 ，對 二甲苯 )中，鄰 、間 二甲苯的極性比對 二甲苯的極性強，在 CaX或 CaY型沸石上可選擇吸附鄰 ,間 二甲苯，從而達到分離出對 二甲苯的目的。 對不飽和化合物的親合力 吸附劑 壓力 （毫米汞柱） 吸附量（ %） 乙炔 乙烯 乙烷 4A沸石 1 100 活性炭 100 硅膠 100 含有雙鍵的分子是可被極化的分子，和沸石之間也具有強的親合力。不飽和度愈大的分子，吸附也愈強。 沸石較活性炭和硅膠有更高的吸附不飽和烴的能力，對不飽和度大的烴類，具有更好的吸附能力。 另一個例子： 13X型沸石可以從苯和環(huán)己烷的混合物中選擇性吸附苯，從而可以得到高純度的環(huán)己烷。 吸水性 ? 吸水量： ? 作為氣體干燥劑，沸石具有較大的吸水能力．沸石的吸水量較硅膠和氧化鋁都高； ? 低分壓下的吸水性： ? 沸石可以在較低的分壓下仍具有很好的吸水性； ? 高溫下的吸水性： ? 高于室溫時，硅膠及氧化鋁的吸水量迅速下降，超過 120度時接近于零；而 5A型沸石，在 100度時吸水量還有 13%，溫度高達 200度時仍保留有 4％的吸水量； ? 在高速氣流中的吸水性； ? 高的吸水效率： ? 沸石的吸水量為其它干燥劑的 34倍，且干燥后的氣體露點低。 沸石分子篩具有高熱穩(wěn)定性 沸石的穩(wěn)定性通常是指它在經(jīng)受高溫處理后，晶體結(jié)構(gòu)是否破壞以及性能 (如吸附分離性能等 )是否降低 一般來說，沸石的硅鋁比越高，其穩(wěn)定性也越好 對于某種類型的沸石來說，陽離子不同時，穩(wěn)定性也有所不同 沸 石 SiO2 /Al2O3 結(jié)構(gòu)破壞溫度 / ℃ 差熱峰 / ℃ 開始破壞 50%破壞 NaA 2 660 755 933 NaX 660 770 933 NaY 700 780 974 LaY 840 870 M 10 —— —— 1000 HZSM5 10 900 —— 1200 沸石骨架組成的可變性 由于沸石是有 TO4四面體構(gòu)筑的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，對于同一種骨架結(jié)構(gòu)來說，其骨架組成除了 Si和 Al以外，還可以由其它原子替代。 例如： MFI家族中，除了由硅鋁組成 ZSM5以外，還有全硅 (
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