分(fèn)子筛吸附

概述:是分子筛是一种(zhǒng)硅铝酸盐,主要(yào)由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架(jià)结构,在(zài)结构中有很多孔(kǒng)径(jìng)均匀的孔道和排(pái)列(liè)整齐、内表面积很大的空穴。此外还含有电价(jià)较低而离子半径(jìng)较大的金(jīn)属离子和化合态的水。由于(yú)水(shuǐ)分子在加热后(hòu)连续地失去(qù),但晶体(tǐ)骨架结构不变,形成了许多大小相同的空腔,空(kōng)腔又有(yǒu)许多直径相同的微孔相连(lián),比孔道直径小的(de)物质分子吸附(fù)在空腔内部,而(ér)把比孔道大得分子排斥在外,从而(ér)使不同大小形状的分(fèn)子分开,直到(dào)筛分(fèn)分子的作用,因(yīn)而称作分子筛。

分子筛主要用于各种气(qì)体、液(yè)体的深度(dù)干燥,气体、液(yè)体的分离和提纯(chún),催化剂载(zǎi)体等

是指具(jù)有均(jun1)匀的微孔,其孔径与一般分(fèn)子大小相当的一(yī)类(lèi)物质。分子筛(shāi)的应用非(fēi)常广(guǎng)泛,可以作(zuò)高(gāo)效(xiào)干燥剂、选择性吸附剂、催化(huà)剂、离子交(jiāo)换剂等,但是使用化(huà)学原料合成分子筛(shāi)的成本很高(gāo)。常用分子筛为结晶态的(de)硅酸(suān)盐(yán)或硅铝酸盐(yán),是由硅氧四面体或铝氧四(sì)面体通过氧桥(qiáo)键相连而形成(chéng)分子尺寸大小(通常(cháng)为0.3~2 nm)的孔(kǒng)道(dào)和空腔体(tǐ)系,因吸附分子大小和形(xíng)状不(bú)同而具有筛分大小不同的流(liú)体分(fèn)子的能力。

作用:可以区分(fèn)粒(lì)径(jìng)不同的(de)分子(zǐ)以(yǐ)及吸附不饱(bǎo)和(hé)分子和极性分子。

工(gōng)作原(yuán)理(lǐ):

首吸附功能:分子筛对(duì)物质的吸附来源于物理吸附(范德华力),其晶体孔(kǒng)穴内部有很强的(de)极(jí)性和(hé)库仑(lún)场,对(duì)极(jí)性分子(如水)和(hé)不饱(bǎo)和分子表现出强烈的吸(xī)附能力。筛分功能:分子筛的孔径分布(bù)非(fēi)常均一,只(zhī)有分子直径小于孔(kǒng)穴直径(jìng)的物质才可能进入(rù)分子(zǐ)筛的晶穴(xué)内部。通过(guò)吸附的优先顺序和尺寸大小来区分不同物质的分(fèn)子,所以被形象的称(chēng)为“分子(zǐ)筛(shāi)”。

 

结构:

由此构(gòu)成的蛋白多(duō)糖(táng)聚合体(tǐ)曲折盘(pán)绕,形成多微孔的(de)筛状结(jié)构,称为(wéi)分子筛。分子筛只允许小(xiǎo)于(yú)其微孔的物(wù)质通过,对大于其微孔的大分子物(wù)质、细(xì)菌等则具有屏障(zhàng)作用。使(shǐ)基质成为限制细菌等(děng)有害物质扩(kuò)散的防御屏障。

 

沸石分子筛的应(yīng)用类型

沸石(shí)分子筛在VOCs治(zhì)理中,主要以盘式转轮、筒式转轮和固定(dìng)床(chuáng)分(fèn)子筛的(de)形式进行应用。

1)盘式转轮

盘式沸石(shí)转(zhuǎn)轮结构分区(qū)为吸附区、再生区及冷却(què)区三个部(bù)分,一般都是按(àn)10:1:1的分(fèn)区比例。

吸附区:废气迎风(fēng)面,一般风速控制(zhì)在2-4Nm/s,净(jìng)化效率一般在(zài)90-97%,净化气进入烟囱。

冷却区:一般采用制程气进行冷却,一方(fāng)面降(jiàng)低了(le)冷却区沸石的温(wēn)度,使得其具有(yǒu)吸附性(xìng),另(lìng)外也顺利实现了热能回收。

脱附区:将经(jīng)过热(rè)回收的气体,再(zài)进(jìn)行加热(rè)温度到200℃左右,进入脱附(fù)区进行冷却(què)。脱附再生的(de)风量一般是进气的10-20倍。当进行高温再(zài)生,最高温度可达(dá)到300℃左(zuǒ)右,需(xū)要在设计时选择高温再生型转轮。

2)筒式转轮

筒式沸石转轮除了材料加工上的(de)差异,从结构(gòu)上和盘式有很大的区别,利用(yòng)模块化沸石材料填充(chōng)成筒状结(jié)构,来实现(xiàn)VOCs的吸附浓缩。结构(gòu)分区上没(méi)有(yǒu)了(le)盘式的冷却区(qū),当浓缩倍(bèi)率一样的(de)话,其脱(tuō)附(fù)能耗高于盘式转轮。筒式转轮的浓缩(suō)倍率最(zuì)高可以做到50倍(bèi),浓缩(suō)倍率越(yuè)高其搭配的燃烧装置或其他就规格(gé)越小(xiǎo),其模(mó)块化沸石(shí)便于安装和维护也是设备(bèi)的一大特(tè)点。

3)固定床沸石分子筛(shāi)

不论筒式转(zhuǎn)轮或盘式(shì)转轮,其应用场景都要求(qiú)工况具有连续性。因(yīn)此(cǐ)在固定床活(huó)性炭发展的基础上(shàng),通过改变(biàn)吸附(fù)材(cái)料,形(xíng)成了固(gù)定床的蜂(fēng)窝沸石分子筛(shāi)吸(xī)附床。

由于(yú)沸石分子筛的特性(xìng),其动(dòng)态吸附容量远(yuǎn)小于活(huó)性炭(tàn),且脱附温度高(250℃左(zuǒ)右)。采用固定床系统对阀(fá)门(mén)的气密(mì)性、固(gù)定床的保温、脱附(fù)温升的控制等(děng)方面都加(jiā)大了系(xì)统复杂。固定床(chuáng)沸石(shí)系统的应用,还需(xū)要积累经验和(hé)优化难点解决方(fāng)案。

  • LEYU.COM-乐鱼(中国)
    电(diàn)话:0311-87335018
  • LEYU.COM-乐鱼(中国)
    邮箱:634805526@qq.com
  • LEYU.COM-乐鱼(中国)
  • LEYU.COM-乐鱼(中国)
    返回顶部

LEYU.COM-乐鱼(中国)

LEYU.COM-乐鱼(中国)