分子筛知识概述

(一) 分子筛的品种型号

分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由 SiO和AIO四面体组成和框架结构。在分子筛晶格中存在金属阳离子（如 Na，K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。分子筛的类型按其晶体结构主要分为： A型，X型，Y型等
    A型：主要成分是硅铝酸盐，孔径为 4A（1A=10^-10 米），称为4A（又称纳A型）分子筛；用Ca²⁺ 交换4A分子筛中的Na⁺ ，形成5A的孔径，即为5A（又称钙A型）分子筛；用K⁺ 交换4A分子筛的Na⁺ ，形成3A的孔径，即为3A（又称钾A型）分子筛。
    X型：硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为 9—10A的分子筛晶体，称为 13X（又称钠X型）分子筛；用Ca²⁺ 交换13X分子筛中的Na⁺ ，形成孔径为9A的分子筛晶体，称为 10X（又称钙X型）分子筛
    Y型：Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构，但化学组成不同（硅铝比较大）通常用于催化领域。

(二) 分子筛的主要特性

1、物理特性：
     比热：约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX ℃
    导热系数（脱水物）： 2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃
    水吸附热：约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)
2、热稳定性和化学稳定性：

分子筛能承受600—700℃的短暂高温，但再生温度一般在 400℃以下。分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用；在盐溶液中能交换某些金属阳离子。
3、分子筛的特性

分子筛是一类结晶的硅铝酸盐，由于它具有均一的孔径和极高的比表面积，所以具有许多优异的特点。 (1)按分子的大小和形状不同的选择吸附作用，即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。 (2)对于小的极性分子和不饱和分子，具有选择吸附性能，极性越大，不饱和度越高，其选择吸附性越强。 (3)具有强烈的吸水性。哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下，仍有相当高的吸水容量。

3．1、基本特性 ：
  a)分子筛对水或各种气，液态化合物可逆吸附及脱附。
  b)金属阳离子易被交换。
  c)分子筛内部空腔和通道形成非常高的内表面积。其内表面可高于分子筛颗粒的外表面积的 10000-100000倍。

1、根据分子大小和形状的不同选择吸附 ——分子筛效应

分子筛晶体具有蜂窝状的结构，晶体内的晶穴和孔道相互沟通，并且孔径大小均匀，固定（分子筛空腔直径一般在6—15埃之间），与通常分子的大小相当，只有那些直径比较小的分子才能通过沸石孔道被分子筛吸附，而构型庞大的分子由于不能进入沸石孔道，则不被分子筛吸附。而硅胶，活性氧化铝和活性碳没有均匀的孔径，孔径分布范围十分宽广，所以没有筛分性能。
2、根据分子极性，不饱和度和极化率的选择吸附

分子筛对于极性分子和不饱和分子有很高的亲和力；在非极性分子中，对于极化率在的分子有较高的选择吸附优势。此外，沸点越低的分子，越不易被分子筛所吸附。

3．2、分子筛的高效吸附特性：

分子筛对于H₂O 、NH₃ 、H₂S 、CO₂ 等高分子极性具有很高的亲和力，特别是对于水，在低分压（甚至在 133帕以下）或低浓度，高温（甚至在 100℃以上）等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。
1、低分压或低浓度下的吸附
    在相对湿度30% 时分子筛的吸水量比硅胶 ,活性氧化铝都高。随着相对湿度的降低，分子筛的优越性越发显著，而硅胶，活性氧化铝随着湿度的增加，吸附量不断增加，在相对湿度很低时，它们的吸附量很少。
2、高温吸附

分子筛是唯一可用的高温吸附剂。在 100 ℃和1.3 %相对湿度时分子筛可吸附 15%重量的水分,比相同条件下活性氧化铝的吸水量大 10倍;而比硅胶大20倍以上。所以在较高的温度下，分子筛仍能吸附相当数量的水分，而活性氧化铝，特别是硅胶，大大丧失了吸附能力。
3、高速吸附

     分子筛对像水等极性分子在分压或浓度很低时的吸附速率要远远超过硅胶，活性氧化铝。虽然在相对湿度很高时，硅胶的平衡吸水量要高于分子筛，但随着吸附质的线速度的提高，硅胶的吸水率越来越不如分子筛效率高。
3. 3、分子筛的离子交换性
    分子筛的一个重要性能是可以进行可逆的离子交换。通过这种交换，改进了分子筛的吸附和催化性能，从而获得了广泛的应用（如可用于软化水和废水处理）。
3. 4、分子筛的催化性能
    分子筛晶体具有均匀的孔结构，孔径的大小与通常分子相当；它们具有很大的表面积。而且表面极性很高；平衡骨架负电荷的阳离子，可进行离子交换；一些具有催化活性的金属也可以交换导入晶体，然后以极高的分散度还原为元素状态；同时分子筛骨架结构的稳定性很高。这些结构性质，使分子筛不仅成为优良的吸附剂，而且成为有效的催化剂和催化剂载体。

分子筛

产品特性：     分子筛是一种硅铝酸盐，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排斥在外，从而使不同大小形状的分子分开，起到筛分分子的作用，因而称作分子筛。当气体或液体混合物分子通过这种物质后，就能按照不同的分子特性彼此分离开来。
    人工合成分子筛后呈白色粉末，不溶于水及有机溶剂，一般溶于强酸，为了适应工业应用的需要，在分子筛原粉中加入一定量的粘合剂，塑成合适的形状，通常为球形和条形。
分子筛因有小的外表面积（约为总表面积的1%），高热稳定性好，脱水后具有很高的内表面积（600～1000m2/g）,空旷的骨架结构，孔空体积占总体积28％～35％，可容纳相当数量的吸附质分子。内晶表面高度极化，晶穴内静电场强大，微孔分布单一均匀，是一种高效能、高选择性的吸附剂、催化剂和催化剂载体。它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。

1． 吸附具有选择性。
    ⑴ 根据分子直径的大小不同的选择吸附。
    ⑵ 根据分子的极性大小不同的选择吸附。
    ⑶ 根据分子的不饱和程度的选择吸附。
    ⑷ 根据沸点不同的选择吸附。
2． 具有低浓度和较高温度下的高吸附特性。
3． 阳离子的交换特性。
4． 催化特性。
    ⑴ 多相催化反应在催化剂表面上进行，分子筛作催化剂或载体时，催化反应是对进入分子筛微孔内的物质发生催化作用。
    ⑵ 只对生成分子小于分子筛微孔的产物发生催化作用。
    ⑶ 因表面积大，故具有很高的活性。
    ⑷ 抗中毒性强，热稳定性高。
    ⑸ 作载体时，金属催化剂能均匀地分布在分子筛内表面上，故易于制备重复性较好的催化剂。

3A分子筛
　　3A分子筛，又称KA分子筛。3A分子筛的孔径为3A，主要用于吸附水，不吸附直径大于3A的任何分子。适用于气体和液体的干燥，烃的脱水。可广泛应用于石油裂解气,乙烯，丙烯及天然气的深度干燥。根据工业上的应用特点，我们生产的分子筛具有更快的吸附速度、更多的再生次数、更高的抗碎强度及抗污染能力，提高了分子筛的利用效率并延长了分子筛的使用寿命，是石油、化工行业中气液相深度干燥、精炼、聚合所必需的首选干燥剂。
　分子式：0.4K₂O 0.6Na₂O Al₂O₃ 2.OSiO₂ 4.5H₂O
技术指标:

　　注：以上是常用3A分子筛指标，因具体应用不同，产品指标会略有调整，应根据具体应用，与我公司联系，索取具体相关技术数据。
　　具体应用：
各种液体(如乙醇)的干燥
空气的干燥
制冷剂的干燥
天然气、甲烷气的干燥
不饱和烃和裂解气、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的干燥。
　　包装：25公斤纸箱包装或55加仑铁桶包装。
　　注意事项：
　　分子筛在使用前应防止预吸附水、有机气体或液体，否则，应予以再生。

4A分子筛

　　4A分子筛的孔径为4A，吸附水，甲醇、乙醇、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳、乙烯、丙烯，不吸附直径大于4A的任何分子（包括丙烷），对水的选择吸附性能高于任何其他分子。是工业上用量最大的分子筛品种之一。其主要适用于气体，液体的干燥。可吸附H2O, NH3, H2S, CO2，SO2，CO，氯甲烷，溴甲烷，乙炔，乙烷，乙烯，丙烯等。广泛用于油田伴生气，天然气等的干燥。也广泛用于乙醇的脱水。

　分子式：Na₂O·Al₂O₃·2.0SiO₂·4.5H₂O

　

具体应用：
　　*空气、天然气、烷烃、制冷剂等气体和液体的深度干燥。
　　*氩气的制取和净化。
　　*药品包装、电子元件和易变质物质的静态干燥。
　　*油漆、燃料、涂料中作为脱水剂。
包 装：
　　25公斤 纸箱包装；55 加仑 铁桶包装

5A分子筛

　　5A分子筛的孔径为5A，一般称为钙分子筛。能吸附小于该孔径的任何分子，主要应用于正异构烃分离、变压吸附分离及水和二氧化碳的共吸附，基于5A分子筛的工业应用特点，我们生产的5A分子筛选择吸附性高、吸附速度快、特别适用于变压吸附，可适应各种大小的制氧、制氢、制二氧化碳等气体变压吸附装置，是变压吸附行业中的精品。它除具有3A，4A分子筛所具有的功效外，还可吸附C3—C4正构烷烃，氯乙烷，溴乙烷,丁醇等。可广泛用于制氧工业中吸附水分，二氧化碳及一些有机气体。
　分子式：0.70CaO·0.30Na₂O·Al₂O₃·2.0SiO₂·4.5H₂O