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        分子篩在工業生產中的重要性體現

        發布日期:2022-06-19瀏覽次數:955

            分子篩是具有形狀選擇性的吸附、催化材料,不僅可望通過選擇性催化以減少副產品的生成、提高反應原料的利用率,而且可以通過結構調整、負載改性等手段形成生產所需的功能催化材料,因此越來越多被研究利用到諸多領域,使用也越來越廣泛。
              以A型為代表的分子篩,硅鋁比接近1,有的陽離子含量、大孔容、大比表面積和較小的孔徑,主要用于凈化、干燥、分離和離子交換工藝。如乙烯脫水、空氣制氧、洗滌過程離子交換。中硅系列分子篩以X和Y型分子篩為其代表,主要用作催化劑和催化劑載體,具有固體酸和金屬雙功能效應;又因其特有的均一孔徑系統,在催化過程中對反應物和反應產物起到擇形催化作用,因而有較高的活性和選擇性。已廣泛應用于石油裂解、加氫裂解、異構化、重整、甲苯岐化等工業中。高硅系列分子篩以ZSM-5型為其代表,硅鋁比高,有良好的熱穩定性和抗酸性,又因其具有高密度骨架結構、直筒式孔道系統,催化反應過程中不易結碳和失去活性。已用于甲醇制汽油、烴類異構化,其應用范圍正在不斷擴大。全硅型分子篩除具有ZSM-5型分子篩類似的孔結構外,其表面幾乎不含烴基,有良好的疏水和親油性,可用于水和有機相的分離,尤其是從水相中吸附痕量有機物,防止污染和凈化方面具有特效。Z近研究表明,沸石分子篩還具有耐酸、耐高溫、耐輻射等性能。這些物化性能賦予了沸石分子篩獨特的功能。
              62218d3fc4557.jpg                                            沸石對有機污染物的吸附能力主要取決于有機分子的極性和大小,含有極性基團的有機物分子能與分子篩表面發生強吸附作用。利用這個原理,我們可以對垃圾廢水、養殖廢水、含苯胺廢水、屠宰廢水、造紙廢水、印染廢水的脫色、微量苯酚和苯的去除以及從水中去除放射性物質和從固體中去除放射性物質和工業及生活廢水中去除氨氮、砷、磷、鋁以及處理含重金屬(鉛、鎳、鋅、鎘、銅、鐵、錳、汞)等,如造紙廢水排放的高濃度廢水,可使CODCR由2800~3500mg/l降至450~960mg/l。苯胺是染料、農藥和醫藥生產中的重要中間體,但是,苯胺是一種難以生物降解的有毒物質,毒性很大,通過皮膚和吸入蒸汽被人體很快吸收,會產生紫斑癥,用分子篩吸附苯胺吸附量可達10mg/g,吸附率達93%。天然水中的氨氮主要來源于蛋白質分解產生,或因附近污染源造成氨氮、亞硝酸氮、硝酸氮在一定條件下相互轉化而形成,對人體有一定的危害,氨氮進入人體而合成亞硝基化合物,誘發癌癥。因此必須采取去除氨氮的措施,以改善飲用水的質量。除此還有工礦工業廢水和城鎮生活廢水也去除氨氮應用有了更大的可能。
               從化工、輕工等行業排放的碳氫化合物、一氧化碳、硫化氫等是污染大氣的主要有害氣體,分子篩對這些氣體有良好的吸附、凈化功能,特別是在低溫范圍內具有其他吸附劑所不具備的吸附能力,利用分子篩的吸附性能及耐酸、耐高溫特性,可吸附工廠廢氣中的SO2,吸附量可達100~120mg/g,去除率可達90%以上。合成氨廢氣中回收氨以及回收CO、NO等氮氧化合物用于汽車尾氣處理劑時,可吸附其中的有害氣體,減輕環境污染。分子篩對硫氧、氮氧、硫化氫和氨有很好的吸附作用,而廣泛應用于除臭吸附劑。NH3和H2S是冰箱內的主要異味氣體,分子篩可使NH3和H2S去除率達到90%。

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