沸石轉(zhuǎn)輪中沸石吸附劑的制造與選取
沸石轉(zhuǎn)輪中沸石吸附劑的制造與選取摘要
沸石轉(zhuǎn)輪中吸附劑的制造方法分為五個(gè)步驟:(1)將沸石和粘結(jié)劑混合均勻;(2)凝膠化;(3)成型;(4)干燥;(5)煅燒。 首先以二氧化硅為粘結(jié)劑,將沸石和二氧化硅混合均勻,然后緩慢加入
沸石轉(zhuǎn)輪中吸附劑的制造方法分為五個(gè)步驟:(1)將沸石和粘結(jié)劑混合均勻;(2)凝膠化;(3)成型;(4)干燥;(5)煅燒。
首先以二氧化硅為粘結(jié)劑,將沸石和二氧化硅混合均勻,然后緩慢加入配制好的堿性溶液(NaOH),此時(shí)慢慢形成膠體,然后用攪拌機(jī)攪拌揉成面團(tuán),再放入擠壓成型機(jī)中制成空心圓柱形沸石吸附劑。將制備好的吸附劑先放入烘箱中除濕,然后在450下煅燒4小時(shí),制得沸石吸附劑。
沸石吸附劑的選擇
沸石是一種多孔結(jié)晶固體,具有分子大小的孔道,也稱(chēng)為分子篩。其主要結(jié)構(gòu)是由硅八面體(SiO4)組成的三維空間晶體。在沸石結(jié)構(gòu)中,部分硅可以被三價(jià)鋁同晶取代,因此整個(gè)結(jié)構(gòu)由二氧化硅和四氧化硅與堿金屬、堿土金屬或稀土金屬組成的硅鋁酸鹽晶體結(jié)構(gòu)組成。該結(jié)構(gòu)的基本單元是以硅或鋁為中心,其中SiO4和AlO4為四面體,以多種規(guī)則排列方式相互結(jié)合,四角共用氧原子。由于它們不同的堆積方法,形成了各種沸石。當(dāng)硅被三價(jià)鋁取代時(shí),不平衡的電價(jià)可以用一價(jià)或二價(jià)陽(yáng)離子來(lái)平衡,主要是鈣、鎂、鉀、鈉。沸石的硅鋁比不應(yīng)小于1,但沒(méi)有上限。高硅鋁比沸石具有疏水性,其吸附性能與普通含鋁沸石有很大不同。它們對(duì)水和其他極性分子的親和力非常低。因此,通過(guò)選擇合適的硅鋁比、孔結(jié)構(gòu)和陽(yáng)離子形式,可以生產(chǎn)出各種不同吸附性能的沸石。
從結(jié)構(gòu)上看,ZSM-5的硅鋁比可由12變?yōu)榧児韫栀|(zhì)巖。當(dāng)硅鋁比由1變?yōu)闀r(shí),熱穩(wěn)定性增加,表面性質(zhì)由親水性變?yōu)槭杷裕嶂行膹?qiáng)度增加但酸量減少。
與其他吸附劑相比,沸石由于其晶體結(jié)構(gòu)而具有均勻的孔徑,并且這些孔具有較大的內(nèi)表面積,可以吸收和儲(chǔ)存大量分子。沸石也是離子吸附劑,可以根據(jù)不同的分子大小和極性進(jìn)行選擇性吸附。
ZSM沸石由一系列富含硅質(zhì)巖的沸石組成,其結(jié)構(gòu)如下:兩個(gè)五元環(huán)單元形成單層結(jié)構(gòu),然后單層按不同的順序堆疊,得到不同的孔結(jié)構(gòu):ZSM-5和ZSM-11。孔隙結(jié)構(gòu)以10個(gè)氧環(huán)為特征,自由直徑約為6?沸石。其典型的硅鋁比在30左右,但可能變化很大。它的特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性高,并具有許多催化性能。此外,它還可以用來(lái)吸附廢氣或廢水中的有機(jī)物。
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