離子交換法 通常在水溶液中將Na-分子篩轉(zhuǎn)變?yōu)楹兴桕栯x子的分子篩,通式如下: 式中 Z-表示陰離子骨架,Me+表示需交換的陽離子,例如NH嬃、Ca2+、Mg2+、Zn2+等,原料通常為 中空玻璃分子篩氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽。溶液中不同性質(zhì)的陽離子交換到分子篩上的難易程度不同,稱為分子篩對陽離子的選擇順序,例如:13X型分子篩的選擇順序?yàn)锳g+、Cu2+、H+、Ba2+、Au3+、Th4+、Sr2+、Hg2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Co2+、NH嬃、K+、Au2+、Na+、Mg2+、Li+。常用下列參數(shù)表示交換結(jié)果:交換度,即交換下來的Na+量占分子篩中原有Na+量的百分?jǐn)?shù);交換容量,為每100克分子篩中交換的陽離子毫克當(dāng)量數(shù);交換效率,表示溶液中陽離子交換到分子篩上的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。為了制取合適的分子篩催化劑,有時(shí)尚需將交換所得產(chǎn)物與其他組分調(diào)配,這些組分可能是其他催化活性組分、助催化劑、稀釋劑或粘合劑等,調(diào)配好的物料經(jīng)成型即可進(jìn)行催化劑的活化。
干燥技術(shù) 微波干燥技術(shù)解決了傳統(tǒng)干燥分子篩中干燥速度緩慢,能量損耗大,產(chǎn)品品質(zhì)差的問題,具體表現(xiàn)在: 1、微波干燥分子篩速度快 , 一般幾分鐘就可達(dá)到微波干燥目的; 2、微波干燥分子篩均勻,實(shí)現(xiàn)深度干燥,產(chǎn)品品質(zhì)好; 3、靜態(tài)干燥,不燒帶,粉塵少; 4、非接觸式干燥,避免了對分子篩的污染; 5、微波干燥分子篩工藝安全、節(jié)能、環(huán)保 使用電能,內(nèi)外同時(shí)干燥,比電熱干燥節(jié)能50%以上; 6、縮短生產(chǎn)周期,的減少生產(chǎn)流動(dòng)資金占用; 7、微波干燥設(shè)備箱體溫度在40℃以下,改善工人工作環(huán)境; 8、設(shè)備操作簡單方便。
分子篩產(chǎn)品屬于一種無機(jī)非金屬材料,廣泛應(yīng)用于氣體分離與凈化、富氧燃燒、催化脫硝、核廢水處理、鹽堿地土壤治理和重金屬污染土壤修復(fù)等領(lǐng)域,是一種能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)作用的材料,按《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》、《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》、《國家支持的高新技術(shù)領(lǐng)域》和《當(dāng)前發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域指南》(2011年度)等國家政策文件,分子篩行業(yè)可歸類為新材料領(lǐng)域的無機(jī)非金屬材料行業(yè)。
由于分子篩具有的吸附性能、離子交換性能和催化性能,被廣泛用作吸附材料、離子交換材料以及催化材料,其中:吸附材料主要用于工業(yè)與環(huán)境領(lǐng)域各種氣體的分離、凈化與干燥,如天然氣、石油裂解氣等化工原料的脫水干燥、節(jié)能型建筑中空玻璃干燥劑、脫二氧化碳和脫硫、正異構(gòu)烷烴的分離、二甲苯異構(gòu)體的分離、烯烴分離、氧氮分離、制冷劑干燥等;離子交換材料主要應(yīng)用于洗滌助劑、放射性廢料與廢液的處理;催化材料主要應(yīng)用于石油煉制與加工、石油化工、煤化工與精細(xì)化工領(lǐng)域中大量工業(yè)催化過程。
我國分子篩行業(yè)起步較晚,一直扮演追趕者角色。20世紀(jì)50、60年代,我國開始了分子篩研究,合成了A型、X型、Y型等分子篩,開始進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn),隨后我國陸續(xù)在上海、大連、河南等地建廠,主要用于生產(chǎn)分子篩吸附劑和脫水脫氧用分子篩。20世紀(jì)80年代,金陵石化、吉林大學(xué)、中科院大連化學(xué)物理研究所等單位開始研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)分子篩催化劑。
2016年至2018年,全球分子篩吸附劑消費(fèi)量復(fù)合增長率為5.01%,預(yù)計(jì)2018年至2025年,全球分子篩吸附劑消費(fèi)量復(fù)合增長率達(dá)5.52%。全球分子篩吸附劑的消費(fèi)數(shù)量和市場容量呈穩(wěn)步增長趨勢。