沸石轉(zhuǎn)輪中沸石吸附劑的制造和選擇

 

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。

 

***先以二氧化硅為粘結(jié)劑，將沸石和二氧化硅混合均勻，然后緩慢加入制備***的堿性溶液(NaOH)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，制備空心圓柱形沸石吸附劑。將制備***的吸附劑先放入烘箱中除濕，然后在450℃下煅燒4h，制得沸石吸附劑。

 

沸石吸附劑的選擇

 

沸石是一種具有分子尺寸孔道的多孔結(jié)晶固體，也稱為分子篩。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。結(jié)構(gòu)的基本單元以硅或鋁為中心，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)陽離子來平衡，主要是鈣、鎂、鉀、鈉。沸石的硅鋁比不應(yīng)小于1，但沒有上限。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***不同。它們對(duì)水和其他極性分子的親和力非常低。因此，通過選擇合適的硅鋁比、孔結(jié)構(gòu)和陽離子形式，可以制備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)榧児栀|(zhì)巖。當(dāng)硅鋁比為1時(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，這些孔具有較***的內(nèi)表面積，可以吸收和儲(chǔ)存***量分子。沸石也是離子吸附劑，可以根據(jù)不同的分子***小和極性選擇性吸附。

 

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?？捉Y(jié)構(gòu)以10個(gè)氧環(huán)為***征，自由直徑約為6？沸石。典型的硅鋁比約為30，但可能變化很***。它的***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，它還可以用來吸附廢氣或廢水中的有機(jī)物。