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常用吸附劑-分子篩與樹脂的優點

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點擊次數:49 更新時間:2020年09月16日08:00:22 打印此頁 關閉

常用吸附劑-分子篩與樹脂的優點

目前工業上常用的吸附劑主要有活性炭、活性氧化鋁、硅膠和分子篩。

 

沸石分子篩

最早的分子篩是從自然界中發現的,自1756年到現在已陸續發現36種之多。這種天然分子篩是一種結晶的鋁硅酸鹽,因將其加熱熔融時可起泡"沸騰",因此又稱沸石(Zeolite)或泡沸石,又因其內部微孔能篩分大小不一的分子,故又名分子篩或沸石分子篩。目前人工合成的沸石分子篩已超過百種。最常用的有A型、X型、Y型、M型和ZSM型等。?沸石分子篩具有多孔骨架結構,其化學通式為Mex/m【(Al2O3xSiO2y】· mH2O,其中Me主要是K+、Na+、Ca2+等金屬陽離子,x/n為價數為n的可交換金屬陽離子Me的個數,m 是結晶水的分子數。

分子篩在結構上有許多孔徑均勻的孔道與排列整齊的洞穴,這些洞穴由孔道連接。洞穴不但提供了很大的比表面積,而且它只允許直徑比其小的分子進入,從而對大小及形狀不同的分子進行篩分。根據孔徑大小不同和SiO2Al2O3分子比不同,分子篩有不同的型號。如3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10X(鈣X型)、13X(鈉X型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。

分子篩與其他吸附劑相比有以下優點∶

①吸附選擇性強。這是由于分子篩的孔徑大小整?齊均一,又是一種離子型吸附劑,因此它能根據分子的大小及極性的不同進行選擇性吸附。如它可有效地從飽和碳氫化合物中把乙烯、丙烯除去,還可有效地把乙炔從乙烯中除去,這一點是由它的強極性決定的。

②吸附能力強。即使氣體的組成濃度很低,仍然具有較大的吸附能力。

③在較高的溫度下仍有較大的吸附能力,而其他吸附劑卻受溫度的影響很大,因而在相同溫度條件下,分子篩的吸附容量大。

正是由于上述優點,分子篩成為一種十分優良的吸附劑,廣泛用于基本有機化工、石油化工的生產上,在污染氣體的治理上,也常用于含SO2、NO.、CO、CO2、NH∶、CCl4、水蒸氣和氣態碳氫化合物廢氣的凈化。?目前,沸石分子篩在揮發性有機物治理領域得到了廣泛的應用。沸石分子篩轉輪在大風量、低濃度的揮發性有機物治理方面,發揮著越來越大的作用,它可以把濃度只有每立方米幾十毫克的VOCs進行1020倍的濃縮,使之成為可以進行回收或燃燒處理的氣體。?

 

吸附樹脂

吸附樹脂也稱樹脂吸附劑,是一種新型的有機吸附劑,具有主體網狀結構,呈多孔海綿狀,化學穩定性好,不溶于一般溶劑及酸、堿,比表面積可達800m22/g,使用溫度150℃以下。?按照基本結構分類,吸附樹脂大體可分為非極性、中極性、極性和強極性四類。吸附樹脂結構可以人為地控制,因而它具有適應能力大、應用范圍廣、有特殊的吸附選擇性。目前常見的產品有美國Amberlite XAD系列、日本 HP系列,國內一些單位也研制了性能優良的大孔吸附樹脂。?吸附樹脂在氣態污染物治理中有著廣泛的用途,但目前報道的用于廢水治理的較多。

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