分子筛制造工艺过程
碳分子筛的制备方法技术综述
碳分子筛的制备方法技术综述
摘要:碳分子筛(Carbon Molecular Sieve,CMS)是近一种新型的非极性
吸附剂,其主要作用是在常温下分离空气富集氮气,广泛用于化工、石化、化纤、医药、玻璃制品、啤酒和食品保鲜等行业。本文从碳分子筛的合成出发,梳理了
该领域制备方法的技术发展。
关键词:碳分子筛,炭化,活化,沉积
碳分子筛在广义上一种碳质吸附剂,狭义上是微孔分布均匀的活性炭,它是
由结晶碳和无定形碳构成,具有高度发达的孔隙结构和接近被吸附分子直径的楔
形极微孔,而且孔径分布均匀、能够把立体结构大小有差异的分子分离[1]。目前,由于碳分子筛具有良好的吸附分离性能和优良的耐酸碱性、疏水性和化学稳
定性,碳分子筛已在食品卫生、医疗、催化、空分制氮、焦炉气中氢气的回收等
方面得到广泛的应用。
碳分子筛起步较早,截止上世纪九十年代就有大量的申请,人们最早关于碳
分子筛的报道是1948年Emmt发现热解的碳化物具有筛分作用,近些年来,碳分
子筛的专利申请量一直在上升过程中,原因主要在于其优异的性能,以及在多种
领域中的应用,且随着全球对于节能环保的关注,采用其他生物质原料替代初始
的煤基原料制备碳分子筛也是目前研究的热点之一。
图1-1为碳分子筛制备专利主要申请国别申请量分布图,从图中可以看出,
中国的申请量占据了半壁江山,主要集中在一些科研院所,如上海化工研究院,
西南化工研究院,吉林石油化工研究设计院等,其他国家如美国申请量也较大,
德国,日本,韩国等申请量也都相近,其申请人基本以企业为主,比如德国BF
公司、美国Calgon公司和日本Takeda公司。
分子筛纯化系统介绍
故障:系统温度异常 处理方法:检查加热器、冷却器 是否正常工作调整温度设定
处理方法:检查加热器、冷却器是否正常工作调整温度设定
故障:系统流量异常 处理方法:检查泵、阀门是否正 常工作调整流量设定
处理方法:检查泵、阀门是否正常工作调整流量设定
定期检查分子筛纯化系统的运行状况确保系统正常运行。
医药行业:用于药物合成、 药物纯化等
电子行业:用于半导体制造、 液晶显示等
食品脱色:去除食品中的色素 提高食品品质
食品脱臭:去除食品中的异味 提高食品口感
食品脱水:去除食品中的水分 延长食品保质期
食品脱盐:去除食品中的盐分 降低食品含盐量
石油化工:用于气体分离、净 化和干燥
食品工业:用于食品脱色、脱 臭和脱水
添加标题
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添加标题
添加标题
环保节能:分子筛纯化系统可以减 少能源消耗降低环境污染
推动行业发展:分子筛纯化系统可 以推动相关行业的技术进步和发展
汇报人:
环保领域:应 用于废水处理、 废气净化等环
保领域
生物医药:应 用于生物制药、 疫苗生产等生
物医药领域
食品饮料:应 用于食品添加 剂、饮料生产 等食品饮料领
域
化工行业:应 用于化工原料、 化工产品等化
工行业
提高纯化效率:分子筛纯化系统可 以提高纯化效率降低生产成本
分子筛与分子筛纯化系统
分子筛与分子筛纯化系统
一、分子筛的品种型号
分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体,它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。在分子筛晶格中存在金属阳离子(如Na, K,Ca等),以平衡四面体中多余的负电荷。分子筛的类型按其晶体结构主要分为:A型,X型,丫型等.
A型
主要成分是硅铝酸盐,孔径为4A(1A=10 -10米),称为4A (又称纳A型)分子筛;用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径,即为5A (又称钙A型)分子筛;用K+交换4A 分子筛的Na+,形成3A的孔径,即为3A (又称钾A型)分子筛。
X型
硅铝酸盐的晶体结构不同(硅铝比大小不一样),形成孔径为9—10A的分子筛晶体,称为13X(又称钠X型)分子筛;用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体,称为10X (又称钙X型)分子筛
丫型
丫型分子筛具有X 型分子筛烃似的晶体结构,但化学组成不同(硅铝比较大)通常用于催化领域。
分子筛是一种硅铝酸盐,主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构,在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去,但晶体骨架结构不变,形成了许多大小相同的空腔,空腔又有许多直径相同的微孔相连,比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部,而把比孔道大得分子排斥在外,从而使不同大小形状的分子分开,直到筛分分子的作用,因而称作分子筛。它主要用于各种气体、液体的深度干燥,气体、液体的分离和提纯,催化剂载体等,因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等,同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面,也日益广泛地得到应用。
碳分子筛生产流程
碳分子筛生产流程
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上海 分子筛专用旋转闪蒸干燥机 闪蒸4型
分子筛专用旋转闪蒸干燥机
一、流程简述:
热空气由入口管以适宜的喷动速度从干燥机底部进入搅拌粉碎干燥室,对物料产生强烈的剪切、吹浮、旋转作用,于是物料受到离心、剪切、碰撞、摩擦而被微粒化、强化了传质传热。在干燥机底部、较大较湿的颗粒团在搅拌器的作用下被机械破碎,湿含量较低、颗粒度较小的颗粒被旋转气流夹带上升,在上升过程中进一步干燥。由于气固两相做旋转流动,固相惯性大于气相,固气两相间的相对速度较大,强化两相间的传质传热,所以该机生产强度高。
二、设计技术条件:
1、物料名称:分子筛
2、初水分:50-60% 。
3、终水分:约3%
4、进风温度:200-220℃。
5、主机内径:400mm。
6、产量:800kg/天。
7、生产时间:24/h。
8、热源:燃煤热风炉或燃油热风炉
9、系统功率:15kw。
10、设备最大高度:4.7M。
11、安装面积:12-16㎡
三、主要设备选型:
1、旋转闪蒸:
2、当进风温度T1=200-220℃,出风温度T2=85-95℃时的蒸发强度:
q=87kg/m3·h,则闪蒸体积:V=0.478m3,干燥扩大体积为0.18m3(主机搅拌电机功率4kw)。
3、二级旋流干燥器
采用直径为460㎜,中心管为160㎜,高2500.
4、旋风分离器:
旋风分离器采用型号:CLK—450。
旋风分离器处理的风量为V′=3200m3/h,取进口风速为16m/s,则旋风分离器直径D′=0.44m,圆取后取D′=0.45m,关风机功率为0.75kw。收料率达到96%。
5、脉冲布袋除尘器:
选用布袋规格为ф120×2000,每只袋的过滤面积为0.75m2,进入布袋除尘器的风量为V″=3200m3/h,取过滤风速为0.035m/s,则需过滤面积F=25m2,需布袋个数为n=36只,故布袋除尘器型号为:MC—36型。达标后排出废气。
医用分子制氧机的生产工艺流程与质量控制体系研究
医用分子制氧机的生产工艺流程与质量控制
体系研究
随着现代医学的不断发展,医用分子制氧机已经成为医疗行业不可或缺的设备之一。作为一种重要的氧疗设备,医用分子制氧机的质量和安全性受到越来越多的关注。本文将重点研究医用分子制氧机的生产工艺流程和质量控制体系。
一、医用分子制氧机的生产工艺流程
1. 原料准备
医用分子制氧机的主要原料为空气和分子筛。空气需要去除其中的水分和杂质,所以生产过程中需要配备空气预处理系统。分子筛则需要进行筛选、激活等工艺处理。
2. 氧分子筛的制备
将激活后的分子筛填充到氧管道中,形成用于分离空气中氮气和氧气的氧分子筛。该筛子技术要求较高,需要科学计算和精细制作。
3. 机体组装
将氧管道和机体的其他组件(如电控系统、水箱、氧气缓冲罐等)进行组装,成为完整的医用分子制氧机。
4. 调试和质检
对组装完成的医用分子制氧机进行各项功能调试和全面质检。只有经过严格测试和检验的设备才能投入市场,为医疗行业服务。
二、医用分子制氧机的质量控制体系
医用分子制氧机是一种直接涉及人体生命健康的医疗设备,其质量和安全性确保至关重要。以下是医用分子制氧机的质量控制体系。
1. 质量管理体系
医用分子制氧机的生产必须遵循质量管理体系,执行ISO9001:2015等质量管理体系要求。制定明确的质量方针、目标和程序,并通过各种内部和外部审核不断加以完善。
2. 总体方案策划
在医用分子制氧机生产前,需要制定总体方案以确保生产过程的稳定和质量。方案应考虑到所有可能影响产品质量的因素,如原材料、设备、操作流程等。
3. 工艺控制
分子筛技术在化工制造中的应用
分子筛技术在化工制造中的应用化学工业是人类生活的重要组成部分之一,近年来,随着科技
的不断进步,新的技术和工艺被不断应用于化工制造中,其中分
子筛技术是一种非常重要的技术。本文将介绍分子筛技术在化工
制造中的应用,包括其基本原理、常见的应用和发展趋势。
一、分子筛技术的基本原理
分子筛是一种具有特定孔径和形状的晶体,其结构类似于蜂窝。通过更换不同类型的阳离子、阴离子或有机分子,可以制备出不
同孔径和不同化学成分的分子筛。分子筛的孔径大小可以从数个
纳米到数十纳米不等,而且具有高度的分子选择性。
分子筛技术利用这些具有特定孔径和高度分子选择性的分子筛,可以实现分离、纯化、催化、吸附等多种化学反应。其中,分子
筛的吸附性能是其最为重要的特点之一。
二、分子筛技术在化工制造中的应用
1. 分离和纯化
分子筛技术可以对混合物进行高效的分离和纯化,特别是对那
些对其他传统分离方法不敏感的有机化合物分离更为有效。例如,分子筛可以用于乙醇和水的分离、醇类、酮类化合物的分离纯化、气体分离等。此外,在石油化工行业中,分子筛也被广泛应用于
石油的分离纯化、乙烯和丙烯的分离等领域。
2. 催化
分子筛也可以作为催化剂使用。其中,酸性分子筛可以用于酸
催化反应,如异构化、酯化和裂解反应。而碱性分子筛可以用于
碱催化反应,如歧化反应、环氧化反应等。例如,固定床异构化
催化反应是乙烯生产中最重要的反应之一,分子筛作为异构化反
应的催化剂,可以提高乙烯的产量和选择性。同时,分子筛也经
常用于其他化学反应中,如氧化反应、硅烷偶联反应、脱水反应等。
3. 吸附
上海恒业分子筛公司生产实习报告
实习一上海恒业分子筛公司
一、实习地点:上海恒业分子筛公司
二、实习时间:6月26日
三、实习目的:
通过本次参观了解分子筛的从发现到发展所经历的过程、生产工艺流程及分子筛产品分类和基本性能,并了解生产过程中各环节所使用设备的功能。三、公司简介:上海恒业化工有限公司,创办于1992 年。公司坐落在上海奉贤区李窑工业区, 是集科研、开发、生产和经营于一体的综合型企业,公司拥有资产7000多
万元,占地50000平方米,建筑面积30000余平方米,是中国最大的分子筛制造企业之一, 公司通过中国方圆标志认证公司ISO9000:2000 质量体系认证。
公司生产的中空玻璃专用分子筛已在中空玻璃、冰箱冷柜等生产企业被首
选采用。公司以原材料加工成型为主,不涉及生产过程。公司以4A分子筛为原料生产3A和5A型分子筛。
公司支柱产品分子筛、氧化铝、硅胶、催化剂以及PSA-02( VSP,XH系列,
镍基,银基、钯基催化剂等,广泛应用于空分,石化,气体净化,中空玻璃,溶剂、制冷系统,汽车领域及油漆等行业,产品不但畅销国内市场,而且远销欧洲,美国,中东和亚洲等国家与地区。
公司技术力量强大,有博士,硕士等专业技术人员构成的队伍,有多年从事化工产品资源研究与开发的资深专家,有不断开发新产品的技术储备,并在项目研究开发,生产工艺确定、质量标准提高、产品质量检验方面建立了一套科学完整的运行体系,有符合国家标准的多功能的生产车间及大型检测、分析仪器组成的中心化验室。
四、分子筛介绍
分子筛:是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物,主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构,在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去,但晶体骨架结构不变,形成了许多大小相同的空腔,空腔又有许多直径相同的微孔相连,这些微小的孔穴直径大小均匀,能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部
小知识,天然气分子筛脱水工艺的流程简介
小知识,天然气分子筛脱水工艺的流
程简介
流程的选择
假设湿净化气流量为100×104m3/d(20℃、101.325kPa标准状态下)。对于这样规模较大的分子筛脱水装置,可以采用2个吸附塔或3个吸附塔两种方案(分别简称两塔方案、三塔方案)。而相同工艺不同方案的操作情况与投资数据却完全不同,现将两塔方案、三塔方案的操作情况与投资情况进行比较,从而选择出最佳方案。
在两塔流程中,一塔进行脱水操作,另一塔进行吸附剂的再生和冷却,然后切换操作。在三塔或多塔流程中,切换的程序有所不同,通常三塔流程采用一塔吸附、一塔再生、一塔冷吹同时进行。
三塔方案(常规)时间分配表
吸附器
0~8h
8~16h
16~24h
分子筛脱水塔A
吸附
加热
冷却
分子筛脱水塔B
冷却
吸附
加热
分子筛脱水塔C
加热
冷却
吸附
由表1-1可以看出,在三塔方案中,加热炉连续工作,并且冷吹再生时间长,期间的加热、冷却功率相对较小,三塔流程灵活性较高。
表1-2 两塔方案(常规)时间分配表
吸附器
0~8h
8~16h
分子筛脱水塔A
吸附
加热/冷却
分子筛脱水塔B
加热/冷却
吸附
由表1-2可以看出,分子筛两塔脱水装置运行时,始终保持一塔处于吸附状态,另一塔处于再生状态。因此,加热炉操作不连续,点火、停炉频繁,不利于装置的长周期正常、平稳运行,且会造成一定的热损失。但两塔流程简单,其吸附时间增长,能耗大大降低。两塔流程较三塔流程减少1座吸附塔,大大节约了设备采购费用。由于设备数量的减少,操作维护费用也将大大降低。同时,由于减少了设备、工艺管线的数量,实际上也相应削减了管线、设备穿孔泄露的风险,提高了安全可靠性。且吸附、再生、冷却过程为密闭过程,对环境污染少。
分子筛制造工艺过程
分子筛的生产工艺
一生产设备
1 混合机
2 摇摆式颗粒机
3 糖衣机
4 带式干燥机
5. 培烧窑 6 平板筛
二制备过程:
原料混合-------- 造粒-------- 筛分------- 干燥-------- 焙烧-------- 包装
1 原料混料
将高岭土与4A/3A沸石原粉按一定的比例倒入到锥形混合机中,开启混合机搅拌约90min左右。混合越均匀越好。
2 造粒
将搅拌均匀的原粉分批放入到摇摆式颗粒机中,开启摇摆式颗粒机,边搅拌边加入三聚磷酸钠溶液(三聚磷酸钠的溶液浓度为水:三聚磷酸钠=20:1)。即可筛选出很小的晶粒。第一次造粒需要此步骤来造晶粒,以后只要不停产,即不再需要此步骤来造晶粒。
开启糖衣机。将所制得的晶粒倒入其中,缓慢喷洒配好的三聚磷酸钠溶液,当颗粒润湿后,将混匀的原料洒进去,一段时间以后,晶粒会逐渐增大,此过程即为造粒。
3 筛分
当糖衣机中的颗粒粒径增大到一定程度以后,将其取出,在平板筛上筛分。一般在1.0-1.4mm的筛子上过筛,筛出的三种粒径的颗粒(即小于1.0mm,1.0-1.4mm之间,大于1.4mm)放入不同的糖衣机中分别造粒。如此循环操作,即为造粒。当粒径达到所需的要求时,停止喷洒溶液,也不再加入原粉,此过程称为曝光,曝光半小时以后出锅即可。
将出锅的分子筛要先经过实验室强度测定,当其强度符合标准后才可出锅,否则为不合格产品,可将其粉碎当原粉用,或做其他处理。
4 干燥
将出锅的分子筛放入带式干燥机中干燥的过程;带式干燥机分为4个加热区,分别设置温度为:一区50℃、二区70℃、三区80℃、四区60℃。带式干燥机往前推动的速度越小,其干燥效果越好。
碳分子筛的制备
碳分子筛的研究
1 前言
碳分子筛(Carbon Molecular Sieves,CMS)是一种新型的吸附剂,属于多孔碳的范畴,主要用于多种混合气体的分离[1]。碳分子筛主要的构成是结晶炭与无定形炭,因此具有高度发达的孔结构与特殊的表面特性能。由于碳分子筛具有特殊的微孔结构和纳米空间极高的反应活性和吸附富集与反应性能,而且还具有溶点高、抗酸碱腐性强的性质,因此碳分子筛被广泛应用于化学工业上的制氮制氧[2]、环境保护中的污水处理、军事化防护中的军用防毒面具[3]等各个领域。目前,碳分子筛作为变压吸附气体分离技术的首选吸附剂而被广泛用于气体分离。同时,随着全球安全环境保护的压力不断增加,空气制备的应用领域扩展、页岩气开采等项目的启动,对CMS的需求也越来越大,性能要求也越来越高。
2 碳分子筛的吸附原理
碳分子筛吸附的原理主要是范德华力物理吸附[4],由于它的孔结构是狭缝状的,所以对平面分子具有很好的吸附选择性。在碳分子筛吸附杂质气体时,大孔和中孔只起到通道的作用,将被吸附的分子运送到微孔和亚微孔中,微孔和亚微孔才是真正起吸附作用的容积。碳分子筛内部包含有大量的微孔,这些微孔允许动力学尺寸小的分子快速扩散到孔内,同时限制大直径分子的进入。由于不同尺寸的气体分子相对扩散速率存在差异,气体混合物的组分可以被有效的分离。因此,在制造碳分子筛时,根据分子尺寸的大小,碳分子筛内部微孔分布应在0.28~0.38nm。在该微孔尺寸范围内,氧气可以快速通过微孔孔口扩散到孔内,而氮气却很难通过微孔孔口,从而达到氧、氮分离。微孔孔径大小是碳分子筛分离氧、氮的基础,如果孔径过大,氧气、氮气分子筛都很容易进入微孔中,也起不到分离的作用;而孔径过小,氧气、氮气都不能进入微孔中,也起不到分离的作用[5]。
第四节分子筛简介ppt课件
p区元素化学
四、分子筛的性能特点
• 离子可交换特性 • 表面酸碱性质 • 择形作用
§3-4 分子筛 化学
21
Chapter 3 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
p区元素化学
§3-4 分子筛 化学
离子可交换特性
由于分子筛结构中Si和Al的价态不同,造成分子筛 骨架的电荷不平衡,因此必须由金属阳离子来平衡。
1.21 1.32×0.40 1.45×0.62
9
Chapter 3 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
p区元素化学
§3-4 分子筛 化学
三、分子筛的结构特点
● 硅氧四面体与铝氧四面体构成骨架 ● 相邻四面体氧桥连成环(有4,5,6,8,10,12元氧环等) ● 氧环通过氧桥相互连接,形成具有三维空间的多面体(α,
分子筛合成时引入的是Na+, Na+很容易被其它金属 离子交换下来。通过离子交换,可以调节分子筛的电场 和表面酸性等参数,或者直接获得金属活性组分负载的 双功能催化剂。例如:将Ni2+、Pt2+、Pd2+等交换到分 子筛上并还原成为金属,就形成了很好的汽油选择重整 双功能催化剂。
p区元素化学
分子筛制造工艺过程
分子筛制造工艺过程
分子筛是一种具有高度有序孔结构的晶体材料,具有广泛的应用领域,如催化、吸附和分离等。分子筛的制造工艺过程一般包括原料处理、合成、结晶、干燥和表征等环节。
首先是原料处理。分子筛的原料主要包括硅源、铝源和模板剂。硅源
一般是硅酸钠、硅酸铝、硅酸铝钠等;铝源可以是铝酸钠、硅酸铝等;模
板剂则是有机胺类化合物,如四丁基胺、季铵盐等。原料的选择和处理对
分子筛的合成和性能有重要影响。首先需要将硅源和铝源进行浸泡和融合
处理,使其形成硅酸铝凝胶。然后将硅酸铝凝胶进行酸碱平衡处理,使其
达到适当的酸碱度。最后加入模板剂,形成分子筛的模板孔道结构。
接下来是分子筛的合成。分子筛的合成一般采用静态或动态水热法。
静态水热法是将原料溶液装入高压釜中,在一定的温度和压力下进行反应,通过晶核生长和晶体愈长,形成分子筛晶体。动态水热法则是将原料溶液
通过进料泵和回流装置反复循环,在一定的温度和压力下进行反应,以提
高反应效率和产率。合成反应的温度、时间和溶液的浓度等条件需要经过
严密的控制。
接下来是结晶。在反应完成后,需要将分子筛晶体从溶液中分离出来,并进行洗涤和干燥处理。结晶过程中的分离主要包括离心和过滤。离心是
利用离心离析机将晶体与溶液分离,然后用适当的溶剂将其洗涤干净。过
滤则是将未结晶的溶液通过过滤器,将分子筛晶体留下来。结晶完成后,
还需要进行干燥处理,以去除晶体中的水分,提高晶体的稳定性。干燥一
般采用真空干燥或热风干燥,根据晶体的类型和用途进行选择。
最后是表征。制造的分子筛需要进行表征,以了解其结构和性能。表征方法包括X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等。X射线衍射可以确定晶体的晶胞结构,并计算出晶胞参数。扫描电子显微镜则可以观察晶体的形貌和尺寸分布。傅里叶变换红外光谱可以判断晶体中功能基团的存在和类型。表征结果可以帮助研究人员了解分子筛材料的结构和性能,从而指导其应用和改进。
分子筛知识概述
分子筛知识概述
分子筛知识概述
(一)分子筛的品种型号
分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体,它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。在分子筛晶格中存在金属阳离子(如Na,K,Ca等),以平衡四面体中多余的负电荷。分子筛的类型按其晶体结构主要分为:A型,X型,Y型等
A型:主要成分是硅铝酸盐,孔径为4A(1A=10-10米),称为4A(又称纳A型)分子筛;用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径,即为5A(又称钙A型)分子筛;用K+交换4A 分子筛的Na+,形成3A的孔径,即为3A(又称钾A型)分子筛。
X型:硅铝酸盐的晶体结构不同(硅铝比大小不一样),形成孔径为9—10A的分子筛晶体,称为13X(又称钠X型)分子筛;用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体,称为10X(又称钙X型)分子筛
Y型:Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构,但化学组成不同(硅铝比较大)通常用于催化领域。
(二)分子筛的主要特性
1、物理特性:
比热:约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃
导热系数(脱水物):2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃
水吸附热:约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)
2、热稳定性和化学稳定性:
分子筛能承受600—700℃的短暂高温,但再生温度一般在400℃以下。分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用;在盐溶液中能交换某些金属阳离子。
3、分子筛的特性
分子筛是一类结晶的硅铝酸盐,由于它具有均一的孔径和极高的比表面积,所以具有许多优异的特点。(1)按分子的大小和形状不同的选择吸附作用,即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。(2)对于小的极性分子和不饱和分子,具有选择吸附性能,极性越大,不饱和度越高,其选择吸附性越强。(3)具有强烈的吸水性。哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下,仍有相当高的吸水容量。
分子筛制造总体工艺
人们在18世纪初发现,天然沸石在热的时候释放水,在冷的时候再吸收水。在自然界中,没有发现纯的沸石。1948年,联合碳化合作研究的科学家开始试图生产人造沸石应用于工业。
人造沸石作为分子筛被人们所利用,是因为孔的尺寸能够很好地控制,使分子能够按尺寸分离开,就像筛子能够分筛各种尺寸的固体。1953年和1954年完成了30种特殊的、纯的沸石的测试。1959年,R•M•Mirton获得专利的两种型号(A型和x型)分子筛现在被广泛应用于工业上。同硅胶相比,分子筛在中空玻璃工业中是个新生事物。典型的隔离条,左边填充分子筛,而右边填充分子筛和硅胶混合物。人造分子筛与自然形成的沸石非常相似。这些分子筛加工过程控制得非常严格,硅、铝、氢氧化钠溶液按照设定的浓度混合,称量后放置到称为硅胶容器的容器中,在预先设定的时间内,随着轻轻地搅拌,温度逐渐提高,硅胶彻底搅拌后,泵入另外一个容器中。在这个晶体容器中,分子筛晶体在精确的、控制的方式下形成和增大。在结晶容器中,三种溶液的浓度、温度、时间决定了将要形成的沸石类型(A型或X型)。当结晶形成,用水洗、过滤,然后以湿块的形式储存起来.
将湿块运送到另一个装有用于将筛晶体联在一起,并有粘土的容器中,按照一定的比例加水。粘土和沸石彻底搅拌,传送到挤压机,通过一定的模具挤压成小丸(柱状)。也可以将沸石混合物运送到可形成球状的成形机中,形成小球。如果想要的产品是4A或13X型,人工合成就完成了。小球和小丸干燥、过筛,然后在炉内煅烧到1 000~1 200。F (538~ 649℃)。煅烧使得粘合剂和沸石晶体结构连结得非常牢固,不易碎、耐磨、易于处理和运输。
分子筛制造工艺过程
分子筛的生产工艺
一生产设备
1 混合机
2 摇摆式颗粒机
3 糖衣机
4 带式干燥机
5. 培烧窑 6 平板筛
二制备过程:
原料混合-------- 造粒-------- 筛分------- 干燥-------- 焙烧-------- 包装
1 原料混料
将高岭土与4A/3A沸石原粉按一定的比例倒入到锥形混合机中,开启混合机搅拌约90min左右;混合越均匀越好;
2 造粒
将搅拌均匀的原粉分批放入到摇摆式颗粒机中,开启摇摆式颗粒机,边搅拌边加入三聚磷酸钠溶液三聚磷酸钠的溶液浓度为水:三聚磷酸钠=20:1;即可筛选出很小的晶粒;第一次造粒需要此步骤来造晶粒,以后只要不停产,即不再需要此步骤来造晶粒;
开启糖衣机;将所制得的晶粒倒入其中,缓慢喷洒配好的三聚磷酸钠溶液,当颗粒润湿后,将混匀的原料洒进去,一段时间以后,晶粒会逐渐增大,此过程即为造粒;
3 筛分
当糖衣机中的颗粒粒径增大到一定程度以后,将其取出,在平板筛上筛分;一般在的筛子上过筛,筛出的三种粒径的颗粒即小于,之间,大于放入不同的糖衣机中分别造粒;
如此循环操作,即为造粒;当粒径达到所需的要求时,停止喷洒溶液,也不再加入原粉,此过程称为曝光,曝光半小时以后出锅即可;
将出锅的分子筛要先经过实验室强度测定,当其强度符合标准后才可出锅,否则为不合格产品,可将其粉碎当原粉用,或做其他处理;
4 干燥
将出锅的分子筛放入带式干燥机中干燥的过程;带式干燥机分为4个加热区,分别设置温度为:一区50℃、二区70℃、三区80℃、四区60℃;带式干燥机往前推动的速度越小,其干燥效果越好;
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分子筛的生产工艺
一生产设备
1 混合机
2 摇摆式颗粒机
3 糖衣机
4 带式干燥机
5. 培烧窑 6 平板筛
二制备过程:
原料混合-------- 造粒-------- 筛分------- 干燥-------- 焙烧-------- 包装
1 原料混料
将高岭土与4A/3A沸石原粉按一定的比例倒入到锥形混合机中,开启混合机搅拌约90min左右。混合越均匀越好。
2 造粒
将搅拌均匀的原粉分批放入到摇摆式颗粒机中,开启摇摆式颗粒机,边搅拌边加入三聚磷酸钠溶液(三聚磷酸钠的溶液浓度为水:三聚磷酸钠=20:1)。即可筛选出很小的晶粒。第一次造粒需要此步骤来造晶粒,以后只要不停产,即不再需要此步骤来造晶粒。
开启糖衣机。将所制得的晶粒倒入其中,缓慢喷洒配好的三聚磷酸钠溶液,当颗粒润湿后,将混匀的原料洒进去,一段时间以后,晶粒会逐渐增大,此过程即为造粒。
3 筛分
当糖衣机中的颗粒粒径增大到一定程度以后,将其取出,在平板筛上筛分。一般在1.0-1.4mm的筛子上过筛,筛出的三种粒径的颗粒(即小于1.0mm,1.0-1.4mm之间,大于1.4mm)放入不同的糖衣机中分别造粒。如此循环操作,即为造粒。当粒径达到所需的要求时,停止喷洒溶液,也不再加入原粉,此过程称为曝光,曝光半小时以后出锅即可。
将出锅的分子筛要先经过实验室强度测定,当其强度符合标准后才可出锅,否则为不合格产品,可将其粉碎当原粉用,或做其他处理。
4 干燥
将出锅的分子筛放入带式干燥机中干燥的过程;带式干燥机分为4个加热区,分别设置温度为:一区50℃、二区70℃、三区80℃、四区60℃。带式干燥机往前推动的速度越小,其干燥效果越好。
5 焙烧
将干燥完的分子筛放入焙烧炉中煅烧,即得成品分子筛。第一次使用焙烧炉需预热二天,以后隔一段时间使用时需预热一天,焙烧炉分9个加热区,不同粒径分子筛其最佳加热温度不同。温度过高或过低,都会导致强度和吸水量变差;实验室用马弗炉与工业用焙烧炉之间温差约为100℃,可将分子筛先在实验室测其最佳温度,在加100℃即可得最佳的焙烧炉煅烧温度。目前可知的不同粒径的煅烧温度为:
当粒径为小于1.6mm时,焙烧炉各个区的设定温度为450、450、500、550、600、650、700、700、600.,流量V=35g/s。
当粒径为小于1.6-2.4mm时,焙烧炉各个区的设定温度为450、450、500、550、600、700、750、750、600,流量V=35g/s。
当粒径为小于2.5-3.0mm时,焙烧炉各个区的设定温度为450、450、500、550、600、650、750、750、600,流量V=35g/s。
焙烧完的分子筛要测其强度及静态水吸附量,不同粒径的产品要满足相应标准规定强度及静态水吸附量,符合标准的即为成品。
6 包装
分子筛要注重密封性,尽量避免暴露在空气中,因刚从焙烧炉出来的产品温度较高,故一般采用密封铁通来装分子筛。本公司为先将其盛入到密封铁箱中,等其冷却后,再将其装入到密封塑料桶中。
三生产流程布置
四注意事项
1 分子筛怕油、怕冻,故在冬季生产分子筛时要注意防冻,每次造粒完成要拿到实验室测定,确保其为合格产品。分子筛受冻后,在焙烧炉煅烧以后,容易炸裂。
2 在焙烧炉里煅烧时,要保证里面的水分及时排出,本公司的措施为晚上焙烧分子筛时,焙烧炉的拔风装置打开,第二天白天停止进料后,将相应的鼓风的装置及拔风的装置都打开,此状态持续到晚上进料时,此时将鼓风装置关闭,只开拔风的装置
3 原粉与高岭土之间的比例按需要不同,原粉:高岭土可以是5:5、6:4、7:3等,在混料时,要尽量确保混合均匀。如果原粉过多,则最易出现的状况是起灰,这是增加原粉量时,应该考虑的问题。
五实验室设备及过程
1 实验室设备
箱式焙烧炉、烘箱、颗粒压强仪、分析天平、配件(坩埚、坩埚钳,分样筛);
2 强度测定方法:
用颗粒压强仪测定分子筛的强度,测多次求平均值即可;一般测25颗左右。
3 静态水吸附量的测定方法:
在分析天平上称取空的称量杯(含杯盖)的质量,设为m1,在称量杯中加入一定量成品分子筛,以其刚能覆盖杯底为最佳量,称量其质量,设为m2(含杯盖),取下杯盖后,将其放到密封的实验室用干燥器(或其他的密闭容器)中,该容器底层为饱和食盐水,隔板上放置称量杯,再将该密闭容器放到烘箱中,设定温度为35℃,24h以后取出称量杯,测其质量为m3(含相应的杯盖),则其静态水吸附量为
w=(m3-m2)/(m2-m1)。