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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構。在這種結構中,有許多孔徑均勻、排列整齊的孔,這些孔具有較大的內表面積。此外,它還含有電價低、離子半徑大的金屬離子和結合水。由于加熱后水分子不斷損失,但晶體骨架結構保持不變,形成許多大小相同的空腔,空腔由多個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,因此廣泛應用于煉油、石化、化工、冶金、電子、國防等行業(yè),也越來越廣泛地應用于醫(yī)療、光學、農業(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,在空氣在進入精餾塔之前必須將原料空分中的水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等物質進行清除,不然低溫環(huán)境下水分、二氧化碳會結冰依附在熱交換器、精餾塔之中,使設備工作效率降,阻力升高:液氧中甲烷溶解度大,不易析出,其它成份會在液氧中析出在精餾塔中集聚,危及裝置的運行。為避免低溫設備堵塞、爆炸,保證裝置的長期安全、可靠運行。所以說,在空氣進入低溫冷箱前對空分進行純化處理,分子篩便是其中的關鍵裝置。
PSA空分設備中分子篩的再生
對于PSA變壓吸附分子篩空分設備來說,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)的生產我們所需要的氮氣或氧氣。
【中國科學報】新研究用三維電子衍射技術解析分子篩結構
近日,中國科學院大連化學物理研究所郭鵬研究員、劉中民院士團隊與南京工業(yè)大學王磊副教授團隊合作,在分子篩結構解析研究中取得新進展。團隊利用先進的三維電子衍射技術(cRED)直接解析出含有序硅羥基的純硅分子篩結構。相關成果發(fā)表于《美國化學會志》。
分子篩的性質與應用
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構,在結構中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內表面積很大的空穴。此外還含有電價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,但晶體骨架結構不變,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分子吸附在空腔內部,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、耐高溫。因其優(yōu)異的性能,被廣泛用于有機化工和石油化工,也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑,同時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,在固定的表面產生一種“表面力”,當流體流過時,其中流體中的一些分子,會做不規(guī)則的運動而進行碰撞到吸附劑的表面,在固定的表面產生了分子濃聚,在整體的碰撞運動中,分子的數目減少,從而達到分離的作用。
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