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分子筛的发展史及生产方法

更新时间:2022-08-09 点击数:1326

      分子筛有天然沸石和合成沸石两种。①天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应而形成。目前已发现有1000多种沸石矿,较为重要的有35种,常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等国,中国也发现有大量丝光沸石和斜发沸石矿床,日本是天然沸石开采量的国家。②因天然沸石受资源限制,从20世纪50年代开始,大量采用合成沸石。早在200多年前,B.克龙施泰特个把铝硅酸盐命名为泡沸石,化学组成通式为 式中M与n是金属离子及其价数;x是二氧化硅的分子数;y是水的分子数;p是铝的原子数;q是硅的原子数。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂,被其吸附的物质可以解吸,分子筛用后可以再生。还用于气体和液体的干燥、纯化、分离和回收。20世纪60年代开始,在石油炼制工业中用作裂化催化剂,现在已开发多种适用于不同催化过程的分子筛催化剂。

   ①水热组成法

      用于制取纯度较高的产品,以及组成自然界中不存在的分子筛。将含硅化合物(水玻璃、硅溶胶等)、含铝化合物(水合氧化铝、铝盐等)、碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)和水按恰当比例混合,在热压釜中加热一定时间,即分出分子筛晶体。
      组成进程可用下式表明:
      工业出产流程中一般先组成Na-分子筛,如13X型与10X型分子筛的组成(见图)。在水热组成进程中增加某些增加剂可以改动终究产品的结构,如参加季胺盐可得到ZSM-5型分子筛。
     ②水热转化法
      在过量碱存在时,使固态铝硅酸盐水热转化成沸石分子筛。所用质料有高岭土、膨润土、硅藻土等,也可用组成的硅铝凝胶颗粒。此法成本低,但产品纯度不及水热组成法。
     ③离子交流法
      通常在水溶液中将Na-分子筛转变为含有所需阳离子的分子筛
  例如Ca2+、Mg2+、Zn2+等,质料通常为氯化物、硫酸盐、硝酸盐。溶液中不同性质的阳离子交流到分子筛上的难易程度不同,称为分子筛对阳离子的挑选次序。







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