資源描述:
《分子篩的種類.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、分子篩1.沸石zeolite化學(xué)式表示為RR[Alx+2ySin-(x+2y)O2n]·mH2O的一族含水架狀結(jié)構(gòu)鋁硅酸鹽礦物。式中R1+代表堿金屬離子,基本上為K+或Na+,個(gè)別為L(zhǎng)i+;R2+代表堿土金屬離子,主要為Ca2+、Ba2+,其次為Sr2+、Mg2+。自然界已發(fā)現(xiàn)的沸石有30多種,較常見的有方沸石、菱沸石、鈣沸石、片沸石、鈉沸石、絲光沸石、輝沸石等,都以含鈣、鈉為主。它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。晶體所屬晶系隨礦物種的不同而異,以單斜和正交(斜方)晶系的占多數(shù)。方沸石、菱沸石常呈等軸
2、狀晶形,片沸石、輝沸石呈板狀,毛沸石、絲光沸石呈針狀或纖維狀。鈣十字沸石和輝沸石雙晶常見。純凈的各種沸石均為無色或白色,但可因混入雜質(zhì)而呈各種淺色。玻璃光澤。解理隨晶體結(jié)構(gòu)而異。莫氏硬度中等。比重介于2.0~2.3,含鋇的則可達(dá)2.5~2.8。沸石主要形成于低溫?zé)嵋弘A段,常見于噴出巖氣孔中,也見于熱液礦床和近代溫泉沉積中。沸石可以藉水的滲濾作用,以進(jìn)行陽(yáng)離子的交換,其成分中的鈉、鈣離子可與水溶液中的鉀、鎂等離子交換,工業(yè)上用以軟化硬水。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是由硅(鋁)氧四面體連成三維的格架,格架中有各種大小不同的空穴和
3、通道,具有很大的開放性。堿或堿土金屬子和水分子均分布在空穴和通道中,與格架的聯(lián)系較弱。不同的離子交換對(duì)沸石結(jié)構(gòu)影響很小,但使沸石的性質(zhì)發(fā)生變化。晶格中存在的大小不同空腔,可以吸取或過濾大小不同的其他物質(zhì)的分子。工業(yè)上常將其作為分子篩,以凈化或分離混合成分的物質(zhì),如氣體分離、石油凈化、處理工業(yè)污染等。沸石最早發(fā)現(xiàn)于1756年。瑞典的礦物學(xué)家克朗斯提(Cronstedt)發(fā)現(xiàn)有一類天然硅鋁酸鹽礦石在灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象,因此命名為“沸石”(瑞典文zeolit)。在希臘文中意為“沸騰”(zeo)的“石頭”(lithos
4、)。此后,人們對(duì)沸石的研究不斷深入。山東省萊西市的沸石資源豐富,探明儲(chǔ)量1127.8萬噸,現(xiàn)保有儲(chǔ)量993.9萬噸。1932年,McBain提出了“分子篩”的概念。表示可以在分子水平上篩分物質(zhì)的多孔材料。雖然沸石只是分子篩的一種,但是沸石在其中最具代表性,因此“沸石”和“分子篩”這兩個(gè)詞經(jīng)常被混用。用途吸附劑和干燥劑催化劑洗滌劑其他用途(污水處理、土壤改良劑、飼料添加劑)沸石是鋁硅酸鹽組成各種格架狀礦物的總稱。它是個(gè)龐大的家族,世界上已發(fā)現(xiàn)的天然沸石一般為淺灰色,有時(shí)為肉紅色。拿在手上明顯感到比一般石頭輕,這是因
5、為沸石內(nèi)部充滿了細(xì)微的孔穴和通道,比蜂房要復(fù)雜得多。假如把沸石比作旅館,那么1立方微米的這種“超級(jí)旅館”內(nèi)竟有100萬個(gè)“房間”!的這些房間能根據(jù)“旅客”(分子和離子)的性別、高矮、胖瘦、嗜好的不同自動(dòng)開門或擋駕,絕對(duì)不會(huì)讓“胖子”到“瘦子”的房間去,也不會(huì)使高個(gè)子與矮個(gè)子同住一室。根據(jù)沸石的這一特性,人們用它來篩選分子,獲得很好的效果。這對(duì)在工業(yè)廢液中回收銅、鉛、鎘、鎳、鉬等金屬微粒具有特別重要的意義。沸石還具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能,因此被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和催化劑,也可用于氣體的干
6、燥、凈化和污水處理等方面。沸石還具有“營(yíng)養(yǎng)”價(jià)值。在飼料中添加5%的沸石粉,能使禽畜生長(zhǎng)加快,體壯肉鮮,產(chǎn)蛋率高。1.沸石分子篩原理什么是沸石分子篩沸石分子篩具有晶體的結(jié)構(gòu)和特征,表面為固體骨架,內(nèi)部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之間有孔道相互連接,分子由孔道經(jīng)過。由于孔穴的結(jié)晶性質(zhì),分子篩的孔徑分布非常均一。分子篩依據(jù)其晶體內(nèi)部孔穴的大小對(duì)分子進(jìn)行選擇性吸附,也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質(zhì)的分子,因而被形象地稱為"分子篩"。分子篩吸附或排斥的功能受分子的電性影響。合成沸石具有根據(jù)分子的大小和極性而進(jìn)行
7、選擇性吸附的特殊功能,因而可以對(duì)氣體或液體進(jìn)行干燥或純化,這也是分子篩可以進(jìn)行分離的基礎(chǔ)。合成沸石可以滿足工業(yè)界對(duì)吸附和選擇特性產(chǎn)品的廣泛需求,在工業(yè)分離中也大量應(yīng)用到合成沸石分子篩。UOP分子篩的優(yōu)越性自從四十年代末UCC的科學(xué)家們發(fā)明了第一代合成分子篩以來,UOP的分子篩技術(shù)日新月異。今天,UOP的分子篩以高效、低耗和可靠著稱于世。借助UOP分子篩的高吸附容量,用戶可能降低分子篩的裝填量,延長(zhǎng)吸附周期,更重要的是,借助此優(yōu)越性,用戶可以顯著降低其投資和操作費(fèi)用,降低能耗。這在能源日趨緊張的今天格外引人注目。高
8、度的可靠性使用戶不再為意外停車而困擾,這是UOP分子篩帶給他們的信心。傳統(tǒng)的分子篩可用做干燥劑、吸附劑以及離子交換劑,UOP還為非傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域提供高硅沸石系列分子篩,包括去除影響食物及飲料的口味或造成異味的有機(jī)體的分子篩。UOP分子篩的種類上海環(huán)球分子篩有限公司擁有:最先進(jìn)的分子篩合成裝備最全面的分子篩制造手段三條成型的生產(chǎn)線:AF球型分子篩生產(chǎn)線NF球型分子篩生產(chǎn)線條型