分子篩的特點和應用

分子篩是一種硅鋁酸鹽的晶體，具有許多孔徑大小均一的微孔，骨架通常帶負電荷，孔道中具有平衡骨架負電荷的陽離子。*早發現的分子篩是天然沸石，人們發現在火山口附近開采的礦石，經過加熱后會產生氣泡，因而稱之為沸石。現在分子篩催化是化學學科中至關重要的優先領域，是煉油和環保科學的關鍵技術。
分子篩內部具有很強的電場梯度
分子篩的骨架部分主要成分為硅氧四面體和鋁氧四面體， 制氮機 ，由于鋁的化合價是3，所以鋁氧四面體AlO4中有一個氧原子的價沒有得到平衡，這樣就使整個鋁氧四面體帶有負電荷，為了保持電中性，在鋁氧四面體的附近必須有帶正電荷的金屬離子來抵消它的負電荷。帶正電荷的金屬離子和帶負電荷的分子篩骨架之間產生強大的電場，從而對分子篩的吸附性能產生巨大的影響。分子篩對極性物質的吸附能力要遠遠強于非極性物質，同時由于強大電場的作用，對于含有雙鍵或大π鍵的物質，通過誘導極化作用，也具有相當的吸附能力。通常陽離子所帶的電荷越多，離子半徑越小，產生的電場越強，對雙鍵的誘導作用也變大，對這類物質的吸附能力也越大。例如，5A分子篩對乙烯，丙烯等烯烴和炔烴能夠進行大量吸附。
分子篩純化器的裝填和吸附
根據床層設計，可以將分子篩純化器分為三種：立式，臥式和環形。
立式床的特點為緊湊體積小，占地面積小，但氣流分布容易不均勻。見于立式床的橫截面積的有限性，立式床的床層通常較高，分子篩一般采用4*8目或1/8”條，以減少分子篩氣流的阻力，防止床層受到氣流沖擊發生床層反轉現象。立式床一般用于3000m3/h以下的小空分。臥式床同樣為圓柱形， 制氧機 ，使用時是臥式的，分子篩裝填于中間部分，臥式床的分子篩的裝填高度0.8-1.2米，可以減少反轉現象的產生，采用多個進氣口進氣，氣流分布比較均勻，為3000m3/h以上的大空分使用。環形分子篩純化器是將分子篩裝填在一個環形的空間內，從環形內部進空氣，從外部出氣。環形裝填方式可以有效防止床層受到氣流沖擊發生反轉，保證純化器的正常運行。