分子筛的特点和应用

分子筛是一种硅铝酸盐的晶体，具有许多孔径大小均一的微孔，骨架通常带负电荷，孔道中具有平衡骨架负电荷的阳离子。*早发现的分子筛是天然沸石，人们发现在火山口附近开采的矿石，经过加热后会产生气泡，因而称之为沸石。现在分子筛催化是化学学科中至关重要的优先领域，是炼油和环保科学的关键技术。
分子筛内部具有很强的电场梯度
分子筛的骨架部分主要成分为硅氧四面体和铝氧四面体， 制氮机 ，由于铝的化合价是3，所以铝氧四面体AlO4中有一个氧原子的价没有得到平衡，这样就使整个铝氧四面体带有负电荷，为了保持电中性，在铝氧四面体的附近必须有带正电荷的金属离子来抵消它的负电荷。带正电荷的金属离子和带负电荷的分子筛骨架之间产生强大的电场，从而对分子筛的吸附性能产生巨大的影响。分子筛对极性物质的吸附能力要远远强于非极性物质，同时由于强大电场的作用，对于含有双键或大π键的物质，通过诱导极化作用，也具有相当的吸附能力。通常阳离子所带的电荷越多，离子半径越小，产生的电场越强，对双键的诱导作用也变大，对这类物质的吸附能力也越大。例如，5A分子筛对乙烯，丙烯等烯烃和炔烃能够进行大量吸附。
分子筛纯化器的装填和吸附
根据床层设计，可以将分子筛纯化器分为三种：立式，卧式和环形。
立式床的特点为紧凑体积小，占地面积小，但气流分布容易不均匀。见于立式床的横截面积的有限性，立式床的床层通常较高，分子筛一般采用4*8目或1/8”条，以减少分子筛气流的阻力，防止床层受到气流冲击发生床层反转现象。立式床一般用于3000m3/h以下的小空分。卧式床同样为圆柱形， 制氧机 ，使用时是卧式的，分子筛装填于中间部分，卧式床的分子筛的装填高度0.8-1.2米，可以减少反转现象的产生，采用多个进气口进气，气流分布比较均匀，为3000m3/h以上的大空分使用。环形分子筛纯化器是将分子筛装填在一个环形的空间内，从环形内部进空气，从外部出气。环形装填方式可以有效防止床层受到气流冲击发生反转，保证纯化器的正常运行。