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常用工业吸附剂详解-沸石分子筛和吸附树脂

2020-09-11 10:30:07 东莞市中仁环境科技有限公司 阅读

目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭、活性氧化铝、硅胶和分子筛。这里也附带介绍几种其他吸附剂和吸附剂浸渍(改性)。


根据市场使用情况以及大家的关注点,小萌打算为大家详解3种,2篇文章,此文为第二篇文章,由于活性炭是工业及环境保护上最常用的吸附剂,所以在这里重点介绍一下。

沸石分子筛

最早的分子筛是从自然界中发现的,自1756年到现在已陆续发现36种之多。这种天然分子筛是一种结晶的铝硅酸盐,因将其加热熔融时可起泡"沸腾",因此又称沸石(Zeolite)或泡沸石,又因其内部微孔能筛分大小不一的分子,故又名分子筛或沸石分子筛。目前人工合成的沸石分子筛已超过百种。最常用的有A型、X型、Y型、M型和ZSM型等。
沸石分子筛具有多孔骨架结构,其化学通式为Mex/m【(Al2O3)x(SiO2)y】· mH2O,其中Me主要是K+、Na+、Ca2+等金属阳离子,x/n为价数为n的可交换金属阳离子Me的个数,m 是结晶水的分子数。

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分子筛在结构上有许多孔径均匀的孔道与排列整齐的洞穴,这些洞穴由孔道连接。洞穴不但提供了很大的比表面积,而且它只允许直径比其小的分子进入,从而对大小及形状不同的分子进行筛分。根据孔径大小不同和SiO2与Al2O3分子比不同,分子筛有不同的型号。如3A(钾A型)、4A(钠A型)、5A(钙A型)、10X(钙X型)、13X(钠X型)、Y(钠Y型)、钠丝光沸石型等。常用沸石分子筛的一般特性见表3-2。

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表3-3中列出了几种常用分子筛的结构和组成。


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分子筛与其他吸附剂相比有以下优点∶
①吸附选择性强。
这是由于分子筛的孔径大小整
齐均一,又是一种离子型吸附剂,因此它能根据分子的大小及极性的不同进行选择性吸附。如它可有效地从饱和碳氢化合物中把乙烯、丙烯除去,还可有效地把乙炔从乙烯中除去,这一点是由它的强极性决定的。
②吸附能力强。
即使气体的组成浓度很低,仍然具有较大的吸附能力。
③在较高的温度下仍有较大的吸附能力,而其他吸附剂却受温度的影响很大,因而在相同温度条件下,分子筛的吸附容量大。
正是由于上述优点,分子筛成为一种十分优良的吸附剂,广泛用于基本有机化工、石油化工的生产上,在污染气体的治理上,也常用于含SO2、NO.、CO、CO2、NH∶、CCl4、水蒸气和气态碳氢化合物废气的净化。
目前,沸石分子筛在挥发性有机物治理领域得到了广泛的应用。沸石分子筛转轮在大风量、低浓度的挥发性有机物治理方面,发挥着越来越大的作用,它可以把浓度只有每立方米几十毫克的VOCs进行10~20倍的浓缩,使之成为可以进行回收或燃烧处理的气体。


吸附树脂 

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吸附树脂也称树脂吸附剂,是一种新型的有机吸附剂,具有主体网状结构,呈多孔海绵状,化学稳定性好,不溶于一般溶剂及酸、碱,比表面积可达800m²2/g,使用温度150℃以下。
按照基本结构分类,吸附树脂大体可分为非极性、中极性、极性和强极性四类。吸附树脂结构可以人为地控制,因而它具有适应能力大、应用范围广、有特殊的吸附选择性。目前常见的产品有美国Amberlite XAD系列、日本 HP系列,国内一些单位也研制了性能优良的大孔吸附树脂。
吸附树脂在气态污染物治理中有着广泛的用途,但目前报道的用于废水治理的较多。


来源: 北极星VOCs在线



标签:   工业吸附剂 沸石分子筛