分子篩知識(shí)概述-1-2023修改整理

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦分子篩知識(shí)概述分子篩學(xué)問概述

(一)分子篩的品種型號(hào)

分子篩（又稱合成沸石）是一種硅鋁酸鹽多微孔晶體，它是由SiO和AIO四周體組成和框架結(jié)構(gòu)。在分子篩晶格中存在金屬陽離子（如Na，K，Ca等），以平衡四周體中多余的負(fù)電荷。分子篩的類型按其晶體結(jié)構(gòu)主要分為：A型，X型，Y型等

A型：主要成分是硅鋁酸鹽，孔徑為4A（1A=10-10米），稱為4A（又稱納A型）分子篩；用Ca2+交換4A分子篩中的Na+，形成5A的孔徑，即為5A（又稱鈣A型）分子篩；用K+交換4A分子篩的Na+，形成3A的孔徑，即為3A（又稱鉀A型）分子篩。

X型：硅鋁酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)不同（硅鋁比大小不一樣），形成孔徑為9—10A的分子篩晶體，稱為13X（又稱鈉X型）分子篩；用Ca2+交換13X分子篩中的

Na+，形成孔徑為9A的分子篩晶體，稱為10X（又稱鈣X型）分子篩Y型：Y型分子篩具有X型分子篩烴似的晶體結(jié)構(gòu)，但化學(xué)組成不同（硅鋁比較大）通常用于催化領(lǐng)域。

(二)分子篩的主要特性

1、物理特性：

比熱：約0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃

導(dǎo)熱系數(shù)（脫水物）：2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃

水吸附熱：約3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)

2、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性：

分子篩能承受600—700℃的短暫高溫，但再生溫度普通在400℃以下。分子篩可在PH值5-10范圍的介質(zhì)中使用；在鹽溶液中能交換某些金屬陽離子。

3、分子篩的特性

分子篩是一類結(jié)晶的硅鋁酸鹽，因?yàn)樗哂芯坏目讖胶蜆O高的比表面積，所以具有許多優(yōu)異的特點(diǎn)。(1)按分子的大小和外形不同的挑選吸附作用，即只吸附那些小于分子篩孔徑的分子。(2)對(duì)于小的極性分子和不飽和分子，具有挑選吸附性能，極性越大，不飽和度越高，其挑選吸附性越強(qiáng)。(3)具有劇烈的吸水性。哪怕在較高的溫度、較大的空速和含水量較低的狀況下，仍有相當(dāng)高的吸水容量。3．1、基本特性：

a)分子篩對(duì)水或各種氣，液態(tài)化合物可逆吸附及脫附。

b)金屬陽離子易被交換。

c)分子篩內(nèi)部空腔和通道形成十分高的內(nèi)表面積。其內(nèi)表面可高于分子篩顆粒的外表面積的10000-100000倍。

1、按照分子大小和外形的不同挑選吸附——分子篩效應(yīng)

分子篩晶體具有蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，晶體內(nèi)的晶穴和孔道互相交流，并且孔徑大小勻稱，固定（分子篩空腔直徑普通在6—15埃之間），與通常分子的大小相當(dāng)，惟獨(dú)那些直徑比較小的分子才干通過沸石孔道被分子篩吸附，而構(gòu)型浩大的分子因?yàn)椴荒苓M(jìn)入沸石孔道，則不被分子篩吸附。而硅膠，活性氧化鋁和活性碳沒有勻稱的孔徑，孔徑分布范圍非常寬廣，所以沒有篩分性能。2、按照分子極性，不飽和度和極化率的挑選吸附

分子篩對(duì)于極性分子和不飽和分子有很高的親和力；在非極性分子中，對(duì)于極化率在的分子有較高的挑選吸附優(yōu)勢(shì)。此外，沸點(diǎn)越低的分子，越不易被分子篩所吸附。

3．2、分子篩的高效吸附特性：

分子篩對(duì)于H2O、NH3、H2S、CO2等高分子極性具有很高的親和力，特殊是對(duì)于水，在低分壓（甚至在133帕以下）或低濃度，高溫（甚至在100℃以

上）等非常苛刻的條件下仍有很高的吸附容量。

1、低分壓或低濃度下的吸附

在相對(duì)濕度30%時(shí)分子篩的吸水量比硅膠,活性氧化鋁都高。隨著相對(duì)濕度的降低，分子篩的優(yōu)越性更加顯著，而硅膠，活性氧化鋁隨著濕度的增強(qiáng)，吸附量不斷增強(qiáng)，在相對(duì)濕度很低時(shí)，它們的吸附量很少。

2、高溫吸附

分子篩是唯一可用的高溫吸附劑。在100℃和1.3%相對(duì)濕度時(shí)分子篩可吸附15%分量的水分,比相同條件下活性氧化鋁的吸水量大10倍;而比硅膠大20倍以上。所以在較高的溫度下，分子篩仍能吸附相當(dāng)數(shù)量的水分，而活性氧化鋁，特殊是硅膠，大大喪失了吸附能力。

3、高速吸附

分子篩對(duì)像水等極性分子在分壓或濃度很低時(shí)的吸附速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硅膠，活性氧化鋁。雖然在相對(duì)濕度很高時(shí)，硅膠的平衡吸水量要高于分子篩，但隨著吸附質(zhì)的線速度的提高，硅膠的吸水率越來越不如分子篩效率高。

3.3、分子篩的離子交換性

分子篩的一個(gè)重要性能是可以舉行可逆的離子交換。通過這種交換，改進(jìn)了分子篩的吸附和催化性能，從而獲得了廣泛的應(yīng)用（如可用于軟化水和廢水處理）。3.4、分子篩的催化性能

分子篩晶體具有勻稱的孔結(jié)構(gòu)，孔徑的大小與通常分子相當(dāng)；它們具有很大的表面積。而且表面極性很高；平衡骨架負(fù)電荷的陽離子，可舉行離子交換；一些具有催化活性的金屬也可以交換導(dǎo)入晶體，然后以極高的簇?fù)矶冗€原為元素狀態(tài)；同時(shí)分子篩骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性很高。這些結(jié)構(gòu)性質(zhì)，使分子篩不僅成為優(yōu)良的吸附劑，而且成為有效的催化劑和催化劑載體。

分子篩是一種硅鋁酸鹽，主要由硅鋁通過氧橋銜接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中有無數(shù)孔徑勻稱的孔道和羅列整齊、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。因?yàn)樗肿釉诩訜岷笱永m(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，從而使不同大小外形的分子分開，起到篩分分子的作用，因而稱作分子篩。當(dāng)氣體或液體混合物分子通過這種物質(zhì)后，就能根據(jù)不同的分子特性彼此分別開來。

人工合成分子篩后呈白色粉末，不溶于水及有機(jī)溶劑，普通溶于強(qiáng)酸，為了適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用的需要，在分子篩原粉中加入一定量的粘合劑，塑成合適的外形，通常為球形和條形。

分子篩因有小的外表面積（約為總表面積的1%），高熱穩(wěn)定性好，脫水后具有很高的內(nèi)表面積（600～1000m2/g）,空曠的骨架結(jié)構(gòu)，孔空體積占總體積28％～35％，可容納相當(dāng)數(shù)量的吸附質(zhì)分子。內(nèi)晶表面高度極化，晶穴內(nèi)靜電場(chǎng)強(qiáng)大，微孔分布單一勻稱，是一種高效能、高挑選性的吸附劑、催化劑和催化劑載體。它主要用于各種氣體、液體的深度干燥，氣體、液體的分別和提純，催化劑載體等，因此廣泛應(yīng)用于煉油、石油化工、化學(xué)工業(yè)、冶金、電子、國防工業(yè)等，同時(shí)在醫(yī)藥、輕工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多方面，也日益廣泛地得到應(yīng)用。

產(chǎn)品特性：

1．吸附具有挑選性。

⑴按照分子直徑的大小不同的挑選吸附。

⑵按照分子的極性大小不同的挑選吸附。

⑶按照分子的不飽和程度的挑選吸附。

⑷按照沸點(diǎn)不同的挑選吸附。

2．具有低濃度和較高溫度下的高吸附特性。

3．陽離子的交換特性。

4．催化特性。

⑴多相催化反應(yīng)在催化劑表面上舉行，分子篩作催化劑或載體時(shí)，催化反應(yīng)是

對(duì)進(jìn)入分子篩微孔內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生催化作用。

⑵只對(duì)生成分子小于分子篩微孔的產(chǎn)物發(fā)生催化作用。

⑶因表面積大，故具有很高的活性。

⑷抗中毒性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性高。

⑸作載體時(shí)，金屬催化劑能勻稱地分布在分子篩內(nèi)表面上，故易于制備重復(fù)性較好的催化劑。

3A分子篩

3A分子篩，又稱KA分子篩。3A分子篩的孔徑為3A，主要用于吸附水，不吸附直徑大于3A的任何分子。適用于氣體和液體的干燥，烴的脫水。可廣泛應(yīng)用于石油裂解氣,乙烯，丙烯及自然?氣的深度干燥。按照工業(yè)上的應(yīng)用特點(diǎn)，我們生產(chǎn)的分子篩具有更快的吸附速度、更多的再生次數(shù)、更高的抗碎強(qiáng)度及抗污染能力，提高了分子篩的利用效率并延伸了分子篩的使用壽命，是石油、化工行業(yè)中氣液相深度干燥、精煉、聚合所必須的首選干燥劑。

分子式：0.4K2O0.6Na2OAl2O32.OSiO24.5H2O

技術(shù)指標(biāo):

注：以上是常用3A分子篩指標(biāo)，因詳細(xì)應(yīng)用不同，產(chǎn)品指標(biāo)會(huì)略有調(diào)節(jié)，應(yīng)按照詳細(xì)應(yīng)用，與我公司聯(lián)系，索取詳細(xì)相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。

詳細(xì)應(yīng)用：

各種液體(如乙醇)的干燥

空氣的干燥

制冷劑的干燥

自然?氣、甲烷氣的干燥

不飽和烴和裂解氣、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的干燥。

包裝：25公斤紙箱包裝或55加侖鐵桶包裝。

注重事項(xiàng)：

分子篩在使用前應(yīng)防止預(yù)吸附水、有機(jī)氣體或液體，否則，應(yīng)予以再生。

4A分子篩

4A分子篩的孔徑為4A，吸附水，甲醇、乙醇、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳、乙烯、丙烯，不吸附直徑大于4A的任何分子（包括丙烷），對(duì)水的挑選吸附性能高于任何其他分子。是工業(yè)上用量最大的分子篩品種之一。其主要適用于氣體，液體的干燥。可吸附H2O,NH3,H2S,CO2，SO2，CO，氯甲烷，溴甲烷，乙炔，乙烷，乙烯，丙烯等。廣泛用于油田伴憤怒，自然?氣等的干燥。也廣泛用于乙醇的脫水。

分子式：Na2O·Al2O3·2.0SiO2·4.5H2O

技術(shù)指標(biāo):

詳細(xì)應(yīng)用：

*空氣、自然?氣、烷烴、制冷劑等氣體和液體的深度干燥。

*氬氣的制取和凈化。

*藥品包裝、電子元件和易變質(zhì)物質(zhì)的靜態(tài)干燥。

*油漆、燃料、涂料中作為脫水劑。

包裝：

25公斤紙箱包裝；55加侖鐵桶包裝

5A分子篩

5A分子篩的孔徑為5A，普通稱為鈣分子篩。能吸附小于該孔徑的任何分子，主要應(yīng)用于正異構(gòu)烴分別、變壓吸附分別及水和二氧化碳的共吸附，基于5A分子篩的工業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)，我們生產(chǎn)的5A分子篩挑選吸附性高、吸附速度快、特殊適用于變壓吸附，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，是變壓吸附行業(yè)中的精品。它除具有3A，4A分子篩所具有的功效外，還可吸附

C3—C4正構(gòu)烷烴，氯乙烷，溴乙烷,丁醇等?？蓮V泛用于制氧工業(yè)中吸附水分，二氧化碳及一些有機(jī)氣體。

分子式：0.70CaO·0.30Na2O·Al2O3·2.0SiO2·4.5H2O

技術(shù)指標(biāo):

注：以上是常用5A分子篩使用參數(shù)，詳細(xì)到不同的其它用途，其技術(shù)指標(biāo)會(huì)有所調(diào)節(jié)，應(yīng)按照詳細(xì)應(yīng)用，與我公司聯(lián)系，索取詳細(xì)相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。

詳細(xì)應(yīng)用：

變壓吸附。

空氣凈化脫水和二氧化碳。

包裝：

25公斤紙箱包裝；55加侖鐵桶包裝。

注重事項(xiàng)：

分子篩在使用前應(yīng)防止預(yù)吸附水、有機(jī)氣體或液體，否則，應(yīng)予以再生。

13X分子篩

13X分子篩的孔徑10A，吸附小于10A任何分子，可用于催化劑協(xié)載體、水和二氧化碳共吸附、水和硫化氫氣體共吸附，主要應(yīng)用于醫(yī)藥和空氣壓縮系統(tǒng)的干燥，按照不同的應(yīng)用有不同的專業(yè)品種。詳細(xì)應(yīng)用：空氣分別裝置中氣體凈化，脫除水和二氧化碳。自然?氣、液化石油氣、液態(tài)烴的干燥和脫硫。普通氣體深度干燥。

分子式：Na2O.Al2O32.45SIO2.6.OH2O

技術(shù)指標(biāo)：13X分子

包裝：25公斤紙箱包裝或55加侖密封鐵桶包裝。

注重事項(xiàng)：

分子篩在使用前應(yīng)防止預(yù)吸附水、有機(jī)氣體或液體，否則，應(yīng)予以再生。

中空玻璃干燥劑

該中空玻璃干燥劑可以同時(shí)吸附中空玻璃中的水分和殘留有機(jī)物，使中空玻璃即使在很低溫度下仍然保持光滑透亮?????，同時(shí)能充分降低中空玻璃因時(shí)節(jié)和晝夜溫差的巨大變化所承受的強(qiáng)大內(nèi)外壓力差，徹底解決一般中空玻璃干燥劑易使中空玻璃膨脹或收縮而導(dǎo)致的扭曲破裂問題，充分延伸中空玻璃的使用壽命。可保持玻璃在零下60℃不結(jié)露。

注重事項(xiàng)：非到使用時(shí)不要打開包裝，以免長時(shí)光裸露空氣中失效。裝填時(shí)應(yīng)快速，越快越好。

包裝：25公斤紙箱或55加侖密封鐵桶包裝。

制冷干燥劑

大部分制冷系統(tǒng)的使用壽命取決于制冷劑何時(shí)滲漏。制冷劑的滲漏是因?yàn)橹评鋭┡c其中所含的微量的水分而產(chǎn)生有害物質(zhì)腐蝕管道所致，而分子篩具有控制露點(diǎn)低、強(qiáng)度高、磨耗低，并可以不破壞制冷劑的化學(xué)穩(wěn)定性的特點(diǎn)。

制冷劑挑選分子篩說明：

制冷劑分子篩的挑選是十分挑剔的。

⑴制冷劑除了吸附水之外，不吸附任何其它物質(zhì)。

⑵制冷劑與吸附劑之間不起任何化學(xué)反應(yīng)，并不影響制冷劑的化學(xué)穩(wěn)定性。

⑶要求露點(diǎn)控制特點(diǎn)低。

⑷要求磨耗特殊低。

所以，制冷劑應(yīng)挑選特定專用分子篩。我公司生產(chǎn)的XH-7分子篩適用于某些化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定的制冷劑，如R-134a等我們生產(chǎn)的XH-9分子篩則適用于全部的制冷劑。用途：制冷干燥劑可用于創(chuàng)造各種制冷劑過濾器，包括各種冰箱、冷柜、空調(diào)、以及其它制冷換熱裝置中的過濾器