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什么是分子篩?分子篩分為哪些種類?
生活中我們經(jīng)常用到干燥劑,常用的干燥劑有活性炭、活性氧化鋁、分子篩、硅膠。不同的場(chǎng)合需要使用的干燥劑是不一樣的,分子篩主要用于氣體的深度干燥,干燥效果好,可以循環(huán)使用,不同類型的氣體都可以用不同種類的分子篩去吸附去除。今天我們就來了解一下分子篩。分子篩是一種鋁硅酸鹽,主要由硅鋁通過氧橋形成開放的骨架結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中,有許多孔徑均勻、排列整齊的孔,這些孔具有較大的內(nèi)表面積。此外,它還含有電價(jià)低、離子半徑大的金屬離子和結(jié)合水。由于加熱后水分子不斷損失,但晶體骨架結(jié)構(gòu)保持不變,形成許多大小相同的空腔,空腔由多個(gè)直徑相同的微孔連接,材料的分子具有相同的直徑。直徑小于孔的孔被吸附在空腔中。比孔大的分子被排斥,因此不同大小的分子被分離,直到篩選分子的作用被稱為分子篩。主要用于各種氣體、液體的深度干燥,氣體、液體、催化劑載體等的分離純化,因此廣泛應(yīng)用于煉油、石化、化工、冶金、電子、國(guó)防等行業(yè),也越來越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療、光學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多方面。
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分子篩工作原理
低溫精餾法分離空氣裝置中,在空氣在進(jìn)入精餾塔之前必須將原料空分中的水分、二氧化碳、乙炔、碳?xì)浠衔锏任镔|(zhì)進(jìn)行清除,不然低溫環(huán)境下水分、二氧化碳會(huì)結(jié)冰依附在熱交換器、精餾塔之中,使設(shè)備工作效率降,阻力升高:液氧中甲烷溶解度大,不易析出,其它成份會(huì)在液氧中析出在精餾塔中集聚,危及裝置的運(yùn)行。為避免低溫設(shè)備堵塞、爆炸,保證裝置的長(zhǎng)期安全、可靠運(yùn)行。所以說,在空氣進(jìn)入低溫冷箱前對(duì)空分進(jìn)行純化處理,分子篩便是其中的關(guān)鍵裝置。
PSA空分設(shè)備中分子篩的再生
對(duì)于PSA變壓吸附分子篩空分設(shè)備來說,分子篩無異是系統(tǒng)中的核心組成部分;只有將潔凈的壓縮空氣通過分子篩不斷的吸附與再生,才能持續(xù)的生產(chǎn)我們所需要的氮?dú)饣蜓鯕狻?
【中國(guó)科學(xué)報(bào)】新研究用三維電子衍射技術(shù)解析分子篩結(jié)構(gòu)
近日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所郭鵬研究員、劉中民院士團(tuán)隊(duì)與南京工業(yè)大學(xué)王磊副教授團(tuán)隊(duì)合作,在分子篩結(jié)構(gòu)解析研究中取得新進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的三維電子衍射技術(shù)(cRED)直接解析出含有序硅羥基的純硅分子篩結(jié)構(gòu)。相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》。
分子篩的性質(zhì)與應(yīng)用
分子篩它是一種硅鋁酸鹽,主要由硅鋁通過氧橋,連接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內(nèi)表面積很大的空穴。此外還含有電價(jià)較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水,由于水分子在加熱后連續(xù)地失去,但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變,形成了許多大小相同的空腔,空腔又有許多直徑相同的微孔相連,比孔道直徑小的物質(zhì)分子吸附在空腔內(nèi)部,而把比孔道大得分子排斥在外,從而使不同大小形狀的分子分開,直到篩分分子的作用,因而稱作分子篩。分子篩的吸附能力高、選擇性強(qiáng)、耐高溫。因其優(yōu)異的性能,被廣泛用于有機(jī)化工和石油化工,也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑,同時(shí)在廢氣凈化上也日益受到青睞。
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分子篩的主要作用有哪些
分子篩主要是由分子引力作用,在固定的表面產(chǎn)生一種“表面力”,當(dāng)流體流過時(shí),其中流體中的一些分子,會(huì)做不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行碰撞到吸附劑的表面,在固定的表面產(chǎn)生了分子濃聚,在整體的碰撞運(yùn)動(dòng)中,分子的數(shù)目減少,從而達(dá)到分離的作用。
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