分子筛

分子筛生产工艺技术及应用简介 1 、 分子筛简介 分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，其品种达到 数十种。有很大的比表面积,达 300～1000m 2/g，内晶表面 高度极化，为一类高效吸附剂，也是一类固体酸，表面有很高的 酸浓度与酸强度，能引起正碳离子型的催化反应。当组成中的金 属离子与溶液中其他离子进行交换时，可调整孔径，改变其吸附 性质与催化性质，从而制得不同性能的分子筛催化剂。 具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些 孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和 不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程 度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛 分”分子的作用，故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高，热 稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应 用。按照其用途主要分为两个大的领域：一个是作为吸附 材料(吸附剂)，应用领域包括石油炼制、石油化工、煤化工、化 肥、冶金、电子等行业，用做气体的分离、干燥、净化，主要品 种有 3A、4A、5A、13X 分子筛；另一个是作为固体酸催化剂用于 石油炼制和石油化工，主要品种有 HZSM-5、USY 等。 2、生产分子筛生产 1 分子筛的生产过程分为两个阶段：一个是原粉的合成；另 一个就是分子筛的成型。 2.1 分子筛的合成 分子筛是用硅的化合物（例如硅溶胶、硅酸钠等） 、铝的化合物 （例如活性氧化铝、铝盐等） 、碱（例如氢氧化钠等）以及模板剂在 水热条件下合成的，由此制备的产品称为分子筛原粉，是一种极其细 小的硅铝酸盐晶体材料，晶体直径在 100 纳米左右，不能直接用于工 业生产过程，必须加工成一定形状和大小的颗粒才具有实用价值。分 子筛的合成过程需要消耗大量的基础化学品和净化水， 并产生大量的 废液和污水，需要配备有原水净化和污水处理装置。 2.2 分子筛成型 分子筛按照其用途不同需要加工成不同的形状。目前，工业上常 用的分子筛有三种形状：条状、球状和微球状。其中条状和球状分子 筛最为常见，广泛用做吸附剂和固定床酸催化剂。而微球状分子筛只 有在流化床反应器中使用，是作为酸催化剂。分子筛成型过程的作用 主要有两个：一个是将分子筛加工成一定的形状，以满足不同类型反 应器的装填要求；另一个就是使得分子筛成品具有一定的强度，