离子交换法 通常在水溶液中将Na-分子筛转变为含有所需阳离子的分子筛,通式如下: 式中 Z-表示阴离子骨架,Me+表示需交换的阳离子,例如NH嬃、Ca2+、Mg2+、Zn2+等,原料通常为 中空玻璃分子筛氯化物、硫酸盐、硝酸盐。溶液中不同性质的阳离子交换到分子筛上的难易程度不同,称为分子筛对阳离子的选择顺序,例如:13X型分子筛的选择顺序为Ag+、Cu2+、H+、Ba2+、Au3+、Th4+、Sr2+、Hg2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Co2+、NH嬃、K+、Au2+、Na+、Mg2+、Li+。常用下列参数表示交换结果:交换度,即交换下来的Na+量占分子筛中原有Na+量的百分数;交换容量,为每100克分子筛中交换的阳离子毫克当量数;交换效率,表示溶液中阳离子交换到分子筛上的质量百分数。为了制取合适的分子筛催化剂,有时尚需将交换所得产物与其他组分调配,这些组分可能是其他催化活性组分、助催化剂、稀释剂或粘合剂等,调配好的物料经成型即可进行催化剂的活化。
干燥技术 微波干燥技术解决了传统干燥分子筛中干燥速度缓慢,能量损耗大,产品品质差的问题,具体表现在: 1、微波干燥分子筛速度快 , 一般几分钟就可达到微波干燥目的; 2、微波干燥分子筛均匀,实现深度干燥,产品品质好; 3、静态干燥,不烧带,粉尘少; 4、非接触式干燥,避免了对分子筛的污染; 5、微波干燥分子筛工艺安全、节能、环保 使用电能,内外同时干燥,比电热干燥节能50%以上; 6、缩短生产周期,的减少生产流动资金占用; 7、微波干燥设备箱体温度在40℃以下,改善工人工作环境; 8、设备操作简单方便。
分子筛是一种具有规则、有序、均匀孔道结构的无机非金属材料。其晶体结构中有规整而均匀的孔道,孔径大小为分子数量级,允许直径比孔径小的分子进入,因此能将混合物中的分子按照直径大小加以筛分,故称分子筛,具有吸附、催化、离子交换三大功能。由于分子筛具有吸附能力高、热稳定性好等特点,使得分子筛得到广泛应用。
由于分子筛具有的吸附性能、离子交换性能和催化性能,被广泛用作吸附材料、离子交换材料以及催化材料,其中:吸附材料主要用于工业与环境领域各种气体的分离、净化与干燥,如天然气、石油裂解气等化工原料的脱水干燥、节能型建筑中空玻璃干燥剂、脱二氧化碳和脱硫、正异构烷烃的分离、二甲苯异构体的分离、烯烃分离、氧氮分离、制冷剂干燥等;离子交换材料主要应用于洗涤助剂、放射性废料与废液的处理;催化材料主要应用于石油炼制与加工、石油化工、煤化工与精细化工领域中大量工业催化过程。
在国内分子筛催化剂领域,石油化工和煤化工是分子筛催化剂的主要应用领域。目前,中石油、中石化等大型央企完全主导和垄断了石油化工领域的催化剂市场,该领域分子筛催化剂的研发和生产都集中在这些大型央企,只有极少数民营企业能够涉足该领域的分子筛催化剂的研发生产,导致石油化工领域的分子筛催化剂市场较为封闭。
2016年至2018年,分子筛吸附剂消费量复合增长率为5.01%,预计2018年至2025年,分子筛吸附剂消费量复合增长率达5.52%。分子筛吸附剂的消费数量和市场容量呈稳步增长趋势。