水溶液交换法制备的(Li,Na)-LSX沸石骨架中Li +分布
空分分子筛运行分析及保护措施
空分分子筛运行分析及保护措施摘要：化学肥料厂有限公司的设计能力为30万吨。
吨/合成氨和520千吨/尿素，支撑空分设备的设计氧气产量为22，950立方米/小时，供给气化系统。
天然气、氧气和蒸汽在气化器中通过燃烧器部分氧化，产生主要由CO和H2组成的合成气。
包装在空气分离分子筛A2626A/B化学吸附剂中的吸附剂有两种:棒状分子筛和球形氧化铝。
棒状分子筛和球形氧化铝的载重量分别为35000公斤和14400公斤。
装料形式是在底部与球形氧化铝和在顶部与棒状分子筛进行层压装料。
球形氧化铝的主要功能是吸收空气中的大量水，分子体条的主要功能是吸收微量水、共CO2和一些有机气体。
分子筛和球形氧化铝制造商的推荐使用寿命为5年，普通企业的实际使用寿命约为5-7年，最长的天野化工使用寿命为9年。
当使用条件如水进入或酸性气体中毒等事故受到限制时，条状分子筛和球形氧化铝被研磨，大大缩短了使用寿命。
在严重情况下，必须停止和更换。
关键词：空分装置;分子筛系统;分子筛吸附剂;运行情况;使用寿命;影响因素;保护措施引言分子空气分离体在高压和低温下吸附，在低压和高温下解吸。
(预冷系统的干燥空气通过程序控制阀进入和吸附分子筛吸附器时，吸附器再生。
再生气体是通过加热器加热到250℃的低温冷冻箱中的混浊氮，通过程序控制阀进入吸附器再生吸附剂，再生气体通过管道离开系统后释放到大气中。
选择性吸附的原理用于去除空气中的水分、CO2、乙炔和其他碳氢化合物，吸附在吸附剂上的空气的露点可以达到CO2含量小于1×10-6、CH4含量小于20×的-70℃。
天野化工的分子共分体化学系统的工作周期为2.8小时，分子筛的吸附、再生和转化由程序自动控制。
1、空分设备分子筛纯化系统的原理特点分子筛净化系统的主要功能是净化空气，确保进入冷藏室的空气干净。
利用空气分自净系统，可以有效消除空气中二氧化碳等杂质气体，以避免使用空分设备时堵塞或爆炸的问题，确保设备的稳定运行和安全。
【完整版】权威模拟猜题2021全国高考化学全真模拟卷(新课标版)试卷+答案解析
备战2021高考化学全真模拟卷〔新课标版〕第一模拟一、可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 b5选择题: 此题共7个小题,每题6分。
共42分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的。
1. 我国古代优秀科技成果对人类文明进步作出了宏大奉献。
以下有关说法错误的选项是( )A. 记载“伦乃造意,用树肤、麻头及敝布、渔网以为纸〞中的“树肤〞的主要成分含纤维素B. “司南之杓,投之于地,其柢指南〞中的“杓〞的主要成分是天然磁铁(Fe3O4)C. 古代“黑火药〞是由硫黄、木炭、硝酸钾三种物质按一定比例混合制成的D. ?物理小识?中“有硇水者,剪银块投之,那么旋而为水〞,其中“硇水〞是指盐酸2. NA表示阿伏加德罗常数,以下表达正确的选项是( )A. 标准状况下,1molCO2所含共用电子对数为2NAB. 1L0.1mol·L-1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NAC. 25℃pH=12的Na2CO3溶液中含有OH-的数目为0.01NAD. 白磷分子(P4)呈正四面体构造,31g白磷中含P—P键的数目为1.5NA3. 以下说法不正确的选项是A. 硫酸作催化剂,CH3CO18OCH2CH3水解所得乙酸分子中有18OB. 在一定条件下,苯与Br2.HNO3作用分别生成溴苯、硝基苯的反响都属于取代反响C. 油脂皂化反响得到高级脂肪酸盐与甘油D. 聚合物/可由单体CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得4. 以下图示方法能完成相应实验的是A. 用图①配制一定物质的量浓度的NaOH溶液B. 用图②在实验室制取Cl2C. 用图③探究碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性D. 用图④制备少量Fe(OH)2并能较长时间看到其白色5. 化合物A(如下图)是一种常用的分析试剂,其中X、W、Z为同一短周期元素,Y元素的阴离子与He具有一样的核外电子层构造。
Li-LSX分子筛大致流程
Li-LSX生产大致流程一．合成工段1．配液工序通过DCS控制系统，将定量的30%NaOH溶液、48.8%KOH溶液打入配液釜中。
用蒸汽伴管加热至90℃，分三次加入计量的Al(OH)3固体，加完后，于90℃保温反应4h。
关闭伴管蒸汽阀门，改通循环水降温。
降至40℃左右，用泵输送至铝液储罐中冷却静置。
（铝液需通过袋式过滤器过滤物理杂质。
）铝液微调：根据检测结果，通过DCS定量控制系统，用30%NaOH溶液、48.8%KOH溶液、自来水对铝液进行两次微调，然后在储罐中进行4h自身循环。
分两次微调是为了保证铝液浓度调配的准确性。
硅液微调：将硅胶车间的原硅液沉降三天后，取样分析。
根据含量用30%NaOH溶液、自来水通过DCS系统进行准确的浓度调配。
同样进行两次微调，熟练以后可进行一次微调。
（硅液会吸收CO2产生SiO2沉淀,加碱液可适当除去。
）储罐分为：沉降罐（罐内装一根上吸管）、配制罐、中转罐、澄清罐。
将沉降罐中的清液泵送至袋式过滤器，再送到配制罐进行微调循环，调好浓度的液体再转至中转罐备用。
2．分散工序将澄清罐中的铝液用泵输送，经过10目的钛棒过滤器过滤，再经板式换热器调节温度（用热水升温、用自来水降温）至30℃，如果温度不达标，则将铝液经计量罐回流到储罐中。
直到温度达标后，再在计量罐中进行计量。
（也可以将铝液计量好后，放到分散釜中进行温度调节。
）硅液同理。
硅液经换热器后的温度控制为28℃。
当分散釜中的铝液温度和量都调节好以后，迅速将调节好温度和量的硅液放入分散釜中，剧烈搅拌。
体系会变成悬浊液，并升温。
加入硅液半小时后，开启夹套45℃热水均匀升温，约半小时后升至42℃，关闭热水。
将物料立即用隔膜泵转入合成釜中晶化。
（严格控制温度的均匀准确，保证加入硅液后，体系在1小时升至42℃。
）隔膜泵进出管道上的阀门必须打开才能启动隔膜泵。
铝液约1.875m3; 硅液约0.87m3. 计量罐的刻度标定必须准确，包括到分散釜的管道一起标定。
(完整版)水热法合成L型沸石毕业设计
1 绪论L型沸石(国际沸石协会代码:LTL)是1965年Union Carbide Corporation研制开发的一种人工合成沸石,迄今尚未在自然界中发现等同体。
L沸石具有一维孔道结构如图1所示,它是由交替的六方柱笼与钙霞石笼在C轴方向上堆积而成,再按六重轴旋转产生十二环孔道,其孔径为0.71nm,动力学直径为0.81nm,为大孔分子筛。
L分子筛典型的化学分子式为(M)9[Al9Si27O72]·nH2O (M = K+ or Na+)。
未脱水的L 分子筛有4种阳离子位置,如图1所示。
只有位于12元环孔道内的阳离子才易于交换,其它的3种阳离子位于主孔道外,占据的位置很接近骨架氧原子[1]。
图1 L型沸石结构模型图2 L型沸石的六边形单向通道结构L型沸石拥有一个以六边形的方式排列的单向通道如图2所示。
主要通道的自由半径在7.1Å和12.6Å之间变化。
晶体近似圆筒，通道口位于底部。
直径为550纳米的晶体通常包括大约80000条平行通道。
高分辨电子显微镜已被用于观察L沸石的表面结构和改进生产工艺的认识过程和缺陷。
从有机染料获取的材料以分子形式进入L沸石的通道反应出多种有趣的特性，包括从增加染料稳定性到光子通讯职能和光学各向异性。
L型沸石是含有钾离子的铝硅酸盐,其晶胞组成:(1-x)K2O·xNa2O·Al2O3·(6～7)SiO2·(～6)H2O。
它是一种较高SiO2/Al2O3比值的沸石,不仅具有独特的吸附性和催化性能,还具有良好的热稳定性。
其在700℃焙烧后,仍保持原来的晶体结构,是一种有前途的热稳定性能优良的催化剂[1],可用作裂化、重整、异构化、芳构化、烷基化、润滑油加氢裂化等碳氢化合物转化过程中的催化剂。
其具有的较高吸附活性,还可用做吸附剂。
L型沸石改性后,可用于化工合成过程如CO加氢等。
L型沸石自身的结构特点及其独特的性能日益引起人们对其研究的重视,并开发了多种领域中的用途。
低硅铝比X型沸石分子筛(LSX)合成及其吸附性能研究的开题报告
低硅铝比X型沸石分子筛（LSX）合成及其吸附性能研究的开题报告一、选题背景及意义沸石分子筛是一种孔径大小均一、三维网状结构的微孔晶体，具有高的比表面积和孔容，广泛应用于催化、吸附、分离等领域。
其中低硅铝比X型沸石分子筛（LSX）由于具有较高的离子选择性和水分子吸附能力，在制备无水乙醇、除氧水及染料废水处理等方面有着广阔的应用前景。
本研究将针对LSX分子筛的合成以及其吸附性能作出深入的探究，探索更为优良的制备方法以及优化其吸附性能，为相关领域的应用提供有力的支持。
二、研究目标1.针对LSX分子筛的合成进行优化，探究制备条件对LSX晶体的结构形貌、晶型以及孔结构的影响。
2.研究LSX分子筛的吸附性能，包括吸附速率、吸附容量和选择性等，探究其吸附机理。
3.探究LSX分子筛在无水乙醇制备、除氧水处理及染料废水处理等方面的应用性能，为相关领域提供丰富的实验数据。
三、研究方法1.采用水热合成法制备LSX分子筛，并探究合成条件对LSX晶体形貌、晶型及孔结构的影响。
2.采用高分辨透射电镜（HRTEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等技术对合成的LSX分子筛进行结构表征。
3.利用光谱法（UV-Vis）、比表面积分析法（BET）及离子交换测试等方法，测试LSX分子筛的吸附性能，分析其吸附机理。
4.通过实验研究LSX分子筛在无水乙醇制备、除氧水处理及染料废水处理等方面的应用性能。
四、预期结果1.研究LSX分子筛的制备方法，获得更为优良的合成方案，提高其制备效率和晶体形貌。
2.深入探究LSX分子筛的吸附性能，总结LSX分子筛的吸附机理及应用优势。
3.对LSX分子筛在无水乙醇制备、除氧水处理及染料废水处理等方面的应用性能进行实验研究，并得到相关实验数据。
4.为相关领域的应用提供可靠的理论和实验基础。
锂低硅铝比_Li_LSX_沸石交换母液中锂离子的回收_反萃取及萃取剂循环利用工艺
第36卷第11期2010年11月北京工业大学学报J OURNA L O F BE IJI NG UN I V ERS I TY OF TEC HNOLOGYV o.l 36N o .11N ov .2010锂低硅铝比(Li LS X)沸石交换母液中锂离子的回收( )反萃取及萃取剂循环利用工艺研究孙继红,王丽娟,黄 承(北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124)摘 要:L i LSX 分子筛交换后母液中的L i +(0 04mo l/L)经磷酸三丁酯(TBP )萃取进入有机相.采用盐酸为反萃剂,对萃取之后有机相中的L i +进行反萃,并考察了反萃相比、盐酸浓度、温度等因素对反萃过程的影响规律,得到了适宜的反萃条件:相比1 1、盐酸浓度5m ol/L 以上、温度为室温.同时对萃取剂的循环利用和该方法的工业应用前景进行了初步探讨.关键词:锂离子;磷酸三丁酯;反萃取;L i L S X 分子筛中图分类号:O 647文献标志码:A 文章编号:0254-0037(2010)11-1537-04收稿日期:2009 12 01.基金项目:国家 八六三 计划资助项目(2009AA 05Z437).作者简介:孙继红(1966 ),男,山西阳泉人,教授. L i LSX 沸石具有很大的氮吸附容量和很好的氮氧分离效果,在空分制氧工业和变压吸附领域中具有非常好的应用前景[1 2].在制备L i LSX 沸石的锂交换过程中,Li +的利用率很低,浪费现象非常严重[3 4],随着锂价格的上升,这种方法的成本也随之升高.因此,研究如何从离子交换母液中回收L i +,成为一个迄待解决的问题.溶剂萃取法[5]利用有机溶剂对L i +的特殊萃取性能达到提锂的目的.Li +的核外电子排布为2s 02p 0,当它形成配合物时发生SP 3空轨道杂化,形成稳定的四面体配位结构[6].Li +在水中以Li + 4H 2O 的形式存在,用萃取法把L i +从水相萃取到有机相中,势必含有一个取代L i +周围水分子的过程,致使萃取剂的选择受到了限制,例如比氧软的含硫配位基就不能有效的萃取L i +.L i +属于硬酸,它只能与硬碱形成稳定的络合物,因此,萃取剂分子中一般都含有O 或N [6].磷酸三丁酯(TBP)分子中含有强供电子的磷酰氧基(PO ),有较高的偶极矩,具有良好的溶剂化能力和萃取性能[7].孙继红等[8]采用TBP 和200#溶剂油的混合溶液作为萃取剂,在协萃剂FeC l 3的作用下,对L i LSX 分子筛交换后母液中的L i +(0 04m ol/L)进行了回收考察.本文采用盐酸为反萃剂,进一步研究了萃取之后有机相中的Li +反萃问题,并详细考察了反萃相比、盐酸浓度、温度等因素对反萃过程的影响规律.1 实验部分1 1 实验药品TBP(分析纯),200#溶剂油(工业品),M gC l 2 6H 2O (分析纯),Fe C l 3 6H 2O (分析纯),N a C l(分析纯),L i C l H 2O (分析纯),盐酸(分析纯).1 2 分析仪器电感耦合等离子发射光谱仪(I CP):由美国PE 公司生产的Opti m a 2000DV,波长范围160~900nm,北 京 工 业 大 学 学 报2010年分辨率小于等于0 003nm ,精密度小于等于0 5%.1 3 实验方法反萃:根据文献[8]所得的最佳萃取条件,用TBP 对Li +进行萃取,得到一批含L i +的有机相.然后用盐酸对含L i +的有机相进行反萃,移取一定量的酸相和有机相于分液漏斗中,室温下振荡,随后静置分相一段时间,量取萃余酸相体积,用I CP 原子发射光谱测定原始水相、萃余水相和萃余酸相中L i +的浓度.萃取剂的循环利用:在最佳萃取和反萃条件下,用反萃后的有机相做萃取剂,重复进行萃取和反萃.1 4 反萃率的计算公式E =C 2V 2C 0V 0-C 1V 1100%(1)式中,E 为反萃率;C 0为原始水相中L i +的浓度;V 0为原始水相体积;C 1为萃余水相中L i +的浓度;V 1为萃余水相体积;C 2为萃余酸相中L i +的浓度;V 2为萃余酸相体积.2 结果与讨论2 1 相比对反萃率的影响相比指油相与酸相的体积比.反萃过程如图1所示.[7]主要包括Li F e C l 4 2TBP 的解离和HFe C l 42TBP 图1 反萃过程图解F i g .1 Sche m atic representati on of anti ex tracti on process 的络合两部分.在相界面处,由于H +的作用,L i F eC l 42TBP 发生解离,解离出的L i +和FeC l -4进入水相,然后H +与FeC l -4络合,形成HFe C l 4 2TBP 而进入有机相.总反应方程式为L i F eC l 4 2TBP+H + HFe C l 4 2TBP+Li +图2 相比,盐酸浓度及温度对反萃率的影响F i g .2 E ffec t of phase ra tio ,C (HC l)and temperature on anti extraction rate图2(a)给出了相比对反萃率的影响曲线,当油酸相比为1时反萃率最高,达到86%,再增加相比,反萃率有略微的下降,在80%左右.另外当相比减少至0 5时,虽然所用酸相较多,但反萃率反而有所下降(80%左右),原因是因为相比减少,伴随着过多的酸相稀释了体系中的Li F e C l 4 2TBP,使反萃平衡向左发生了移动[9],而使反萃进入酸相的Li +减少,造成反萃率下降.2 2 HC l 浓度对反萃率的影响反萃原理主要是依据H +对Li +存在竞争,它可以形成H Fe C l 4 2TBP 而进入有机相[7].当H +浓度达到一定值时,就会完全取代有机相L i F e C l 4 2TBP 中的L i +,从而使L i +被反萃进入酸相.因此,HC l 浓度是影响反萃率的关键因素之一.从图2(b)可以看出,当HC l 浓度为4m o l/L 时,反萃率较低,在72%左右.当HC l 浓度达到5m o l/L 以上时,反萃率基本稳定在85%左右.1538第11期孙继红,等:锂低硅铝比(L i LS X )沸石交换母液中锂离子的回收( ) 反萃取及萃取剂循环利用工艺研究2 3 温度对反萃率的影响反萃过程主要涉及L i F e C l 4 2TBP 的解离和HFe C l 4 2TBP 的络合.TBP 对L i +的萃取反应为放热反应[10],即L i F e C l 4 2TBP 的络合稳定常数随温度的升高而降低.因此,作为络合逆过程的Li F e C l 4 2TBP 的解离,其解离常数随温度的升高而升高,即温度越高L i +越容易从L i F e C l 4 2TBP 解离.由于反萃过程还涉及高浓度H +所形成的HFe C l 4与TBP 的络合,因此,温度对整个过程的影响比较复杂.从图2(c)可以看出,温度对反萃率的影响不大,在其从0~100 的变化过程中,反萃率在85%左右有较小的波动.2 4 萃取剂的循环利用在所得最佳萃取和反萃条件下,进行了一次萃取和反萃实验,用反萃后的有机相做萃取剂,再次进行表1 萃取剂循环利用实验数据Tab le 1 Exp er i m en ta l data i n reu sing of the extrac tan t %利用次数萃取率反萃率总回收率第1次79 9877 2061 74第2次84 0650 5442 49了萃取和反萃,初步考察了萃取剂重复利用的可能性,探讨了该方法的工业应用前景,结果如表1所示.萃取剂通过循环利用可以增加萃取阶段的萃取率,萃取率从79 98%上升到84 06%;但反萃效果下降,反萃率从77 20%下降到50 54%.在第1次反萃过程中并没有将所有的L i +反萃出油相,使得L i +在萃取剂中得到富集,导致第2次循环萃取体系中L i +的浓度增加,从而使得萃取达到平衡时油相中Li+的浓度相对于第1次有所增加,萃取率升高.另一方面,在反萃循环利用过程中,第1次萃取未能将所有的L i +萃取出水相,使得L i +残余在萃取剂中,造成反萃率降低.总之,在萃取剂循环利用过程中,由于油相中残余L i +的富集,使得酸相中L i +的量呈下降趋势,最终L i +总的回收率随着循环次数的增加而降低.由表1可知,萃取剂第1次循环利用时,L i +的总回收率为61 74%,当萃取剂第2次循环利用时,L i +的总回收率下降到42 49%.因此,如果继续保持较高的总回收率,需要适时补加萃取剂.从表1反映出,萃取法可以有效地回收锂低硅铝比(L i LSX)沸石交换母液中的Li +,是一种相对科学的回收L i +的方法[5,11];尽管L i +的总回收率经过2次循环后有所下降,但可以通过优化工艺条件以及设备选型来提高总回收率[12];F .W.利维特曾采用蒸发浓缩和分步结晶法,对Li LSX 沸石交换母液中L i +的回收进行了研究[13 14],但这种方法主要针对于高浓度Li +的回收,当Li +浓度较低时,这种方法因为能耗太高变得不经济.本文采用的萃取法可以有效地对低浓度L i +进行回收,具有选择性较高、流程较简单、成本低等优点.3 结论采用盐酸为反萃剂,对萃取之后有机相中的L i +进行反萃研究,得到了适宜的反萃条件:相比1 1、盐酸浓度5m o l/L 以上、温度为室温.同时对萃取剂的重复利用进行了初步探讨,发现重复利用萃取剂可以使萃取阶段的萃取率增加,但会使反萃阶段的反萃率下降,反萃率下降的幅度比萃取率增加的幅度大,总萃取率会有所下降.参考文献:[1]K IRN ER J F .N itrogen adso rpti on w ith h i ghly L i exchanged X zeo lites w ith l ow S i/A l rati o .U S5268023[P ].1993 12 07.[2]YOS H I DA S ,H I RANO S ,NAKANO M.N itrogen and oxygen adso rpti on properties of i on ex changed LSX zeo lite[J].K agakuK og aku R onbunshu ,2004,30(4):461 467.[3]M OREAU S ,LA BASQU E J ,ROUGE D.A bso rbent hav i ng he terogeneous ex change factor and PS A process e m pl oy i ng such anabso rbent .U 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u an,HUANG Cheng(C oll ege o f Ene rgy and Env i ronm enta l Eng i neer i ng,Be iji ng Un i v ers it y o f T echno logy,Be iji ng100124)Abst ract:L ith i u m i o n transfered i n to or gan ic phase fro m exchanged m o t h er liqu i d s of L i LSX zeolite after ex traction by tri n bu tyl phosphate(TPB).In th is article,the anti extracti o n of lith i u m ion fro m TBP by hydrochloric ac i d w as st u died.A nd the effects o f phase ratio,hydrochloric aci d concentration and te mperature on t h e anti ex traction technology w ere analyzed i n deta ils.The opti m a l anti ex tracti o n conditi o ns are found as follo w i n g:phase ratio is about1 1;hydr och l o ric acid concentrati o n i s m ore than5m o l/L;roo m te m perat u re. Further m ore,the recyc li n g of ex tractant and the i n dustrial prospect of this m ethod w ere i n vesti g ated preli m i n aril y.K ey w ords:lith i u m i o n;tri n buty l phosphate;anti ex tracti o n;L i LSX zeo lite(责任编辑 张士瑛)。
沸石分子筛原理范文
沸石分子筛原理范文沸石分子筛原理是指一种由结晶的沸石矿物构成的化学物质，在其结构中存在一些微孔和孔道，能够通过选择性吸附或离子交换实现对分子、离子和原子的筛选和分离。
它是一种广泛应用于催化、吸附和离子交换等领域的重要材料。
下面将从沸石的结构、吸附机制和离子交换原理等方面介绍沸石分子筛的原理。
沸石是一种层状矿物，其结构由正四面体SiO4和AlO4组成的硅铝骨架构成。
在硅铝骨架中，氧原子位于四面体的顶点，通过共享顶点与相邻四面体连接起来。
沸石分子筛中的硅铝比（Si/Al比）决定了其结构的稳定性和功能。
当硅铝比大于1时，分子筛的结构较稳定，适用于吸附和分离小分子；当硅铝比小于1时，分子筛的结构较不稳定，适用于催化反应。
沸石分子筛中的微孔和孔道是通过硅铝骨架中的四面体的环状排列形成的，其中的孔道称为柱孔。
这些微孔和孔道的尺寸和形状决定了分子筛的分子筛效果，具有选择性吸附和离子交换的特性。
通常，分子筛的孔径在2到10埃之间，能够选择性吸附分子或离子，将其从其它物质中分离出来。
沸石分子筛的吸附机制主要包括物理吸附和化学吸附两种方式。
物理吸附是指通过分子间的范德华力和氢键等相互作用，将分子吸附在分子筛表面。
由于沸石分子筛具有大量的微孔和孔道，通过调节孔径大小，可以选择性地吸附特定大小和形状的分子。
化学吸附是指由于沸石骨架中的氧原子具有一定的亲电性，可以与一些具有亲电性或亲亚电性的化合物发生化学反应，形成化学键。
沸石分子筛的离子交换原理是指沸石骨架中的一些铝离子通过与液相中的阳离子发生交换反应，使液相中的阳离子进入分子筛的孔道中，而分子筛中的钠离子或氢离子离开孔道进入液相。
这种离子交换机制可用于分离和脱盐等过程，适用于水处理和化学工艺中阳离子的去除和回收。
总之，沸石分子筛的原理是通过调节其硅铝比、微孔和孔道的结构，实现对分子、离子和原子的选择性吸附或离子交换。
它是一种重要的材料，在催化、吸附和分离等领域有广泛的应用前景。
Li-LSX生产工艺流程简述
Li-LSX生产工艺流程简述一．合成工段1．配液工序通过DCS控制系统，将定量的30%NaOH溶液、48.8%KOH溶液打入配液釜中。
用蒸汽伴管加热至90℃，分三次加入计量的Al(OH)3固体，加完后，于90℃保温反应4h。
关闭伴管蒸汽阀门，改通循环水降温。
降至40℃左右，用泵输送至铝液储罐中冷却静置。
（铝液需通过袋式过滤器过滤物理杂质。
）铝液微调：根据检测结果，通过DCS定量控制系统，用30%NaOH溶液、48.8%KOH溶液、自来水对铝液进行两次微调，然后在储罐中进行4h自身循环。
分两次微调是为了保证铝液浓度调配的准确性。
硅液微调：将硅胶车间的原硅液沉降三天后，取样分析。
根据含量用30%NaOH溶液、自来水通过DCS系统进行准确的浓度调配。
同样进行两次微调，熟练以后可进行一次微调。
（硅液会吸收CO2产生SiO2沉淀,加碱液可适当除去。
）储罐分为：沉降罐（罐内装一根上吸管）、配制罐、中转罐、澄清罐。
将沉降罐中的清液泵送至袋式过滤器，再送到配制罐进行微调循环，调好浓度的液体再转至中转罐备用。
2．分散工序将澄清罐中的铝液用泵输送，经过10目的钛棒过滤器过滤，再经板式换热器调节温度（用热水升温、用自来水降温）至30℃，如果温度不达标，则将铝液经计量罐回流到储罐中。
直到温度达标后，再在计量罐中进行计量。
（也可以将铝液计量好后，放到分散釜中进行温度调节。
）硅液同理。
硅液经换热器后的温度控制为28℃。
当分散釜中的铝液温度和量都调节好以后，迅速将调节好温度和量的硅液放入分散釜中，剧烈搅拌。
体系会变成悬浊液，并升温。
加入硅液半小时后，开启夹套45℃热水均匀升温，约半小时后升至42℃，关闭热水。
将物料立即用隔膜泵转入合成釜中晶化。
（严格控制温度的均匀准确，保证加入硅液后，体系在1小时升至42℃。
）隔膜泵进出管道上的阀门必须打开才能启动隔膜泵。
铝液约1.875m3; 硅液约0.87m3. 计量罐的刻度标定必须准确，包括到分散釜的管道一起标定。
Li-LSX分子筛制备及其氮气吸附性能研究
Li-LSX分子筛制备及其氮气吸附性能研究孙坤;朱协彬;胡宏杰;王洪亮;陈静【摘要】采用两步水热法合成低硅铝比沸石(LSX),用SEM、TG-DTA和激光粒度分析仪对其进行表征与分析;用水热交换法以Na或K离子为过渡离子,以NH4-LSX为中间产物,在碱性条件下制备LFLSX,并用BEL比表面分析仪和原子吸收光谱仪对氮气吸附量和锂离子交换度进行表征.结果表明:制备的LSX粒度均匀、结晶度和热稳定性良好,但Li-LSX的热稳定性有所下降;以K离子为过渡离子,NH4-LSX为中间产物制备的Li-LSX氮气吸附容量可达到26 mL/g,Li离子交换度达到97.1％,LiOH的利用率达到90％以上.【期刊名称】《安徽工程大学学报》【年(卷),期】2013(028)004【总页数】4页(P54-57)【关键词】Li-LSX;水热合成;离子交换;N2吸附;热稳定性【作者】孙坤;朱协彬;胡宏杰;王洪亮;陈静【作者单位】安徽工程大学机械与汽车工程学院,安徽芜湖,241000;安徽工程大学机械与汽车工程学院,安徽芜湖,241000;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州,450006;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州,450006;安徽工程大学机械与汽车工程学院,安徽芜湖,241000【正文语种】中文【中图分类】TQ174制备高效的氮氧分离吸附剂是变压制氧技术的关键.目前，制氧分子筛类型主要有A型和X型，其中SiO2/Al2O3的摩尔比在2.0～2.2之间的低硅铝比(LSX)型分子筛具有规则且均匀的孔道，易与较大的阳离子交换容量.而分子筛的吸附性能一般与所吸附的阳离子种类和数目密切相关，因此，可以通过阳离子交换制备改性沸石，进而提高分子筛的氮气吸附性能.特别是经过锂交换后的Li-LSX分子筛，具备较高的N2吸附容量和氮氧分离系数、富氧性能好的特性，成为研究的热点.常用水溶液交换法[1]、熔盐交换法、蒸汽交换等方法制备Li-LSX分子筛.然而，常用的交换法存在的Li离子利用率较低、浪费大的问题制约了工业化的生产[2-3].本实验以自制LSX粉体为原料，NH4-LSX为中间产物在碱性条件下进行脱氨处理[4]，利用平衡移动将Li的利用率提高到90%以上，利用硫酸吸收吹出的氨气从而实现回收利用.同时，实验探讨了以K+、Na+为过渡离子的离子交换过程对最终产物氮气吸附性能的影响.1 实验1.1 实验原料为NaOH、KOH、Al(OH)3、K2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、LiOH、H2SO4均为分析纯，工业水玻璃(SiO2：24.66%，H2O：8.21%)和去离子水.1.2 实验过程将NaOH溶液和KOH溶液按照一定比例与Al(OH)3均匀混合后，高速搅拌下加入水玻璃溶液，生成的凝胶在40～60 ℃老化13～24 h，然后在90～100 ℃条件下晶化1～3 h，反应结束水洗至pH<9烘干备用；取两份等量的上步所制LSX粉体分别与0.8～1 mol/L的NaCl和0.5～0.8 mol/L的K2SO4溶液在80 ℃交换1 h，重复5次制得交换度99%以上的Na-LSX和K-LSX；将等量的Na-LSX和K-LSX以及LSX原粉分别与1 mol/L的(NH4)2SO4溶液在80 ℃交换2 h，重复3～6次制取铵改性低硅沸石(NH4-LSX)；将NH4-LSX与去离子水配成质量分数为20%的悬浊液，在80 ℃水浴条件下缓慢加入LiOH溶液，其中Li+过量5%～10%，并持续通入空气至液体pH值不再变化为止，吹出的氨气通过稀硫酸进行回收利用,降低对环境的影响.1.3 样品表征采用荷兰FEI Quanta 200扫描电子显微镜测SEM图片；采用英国马尔文公司生产的MS2000型激光粒度分析仪，以水作为分散介质测样品的粒度分布；采用Thermo plus TG 8120型热重分析仪在空气气氛下，升温速率15 ℃/min，测得在0～1 000 ℃条件下样品的TG-DTA曲线；采用BEL sorp-max型BET分析仪，测粉体经350 ℃活化5 h后，在常温常压下的氮气吸附量；以ICE3500型原子吸收光谱仪测样品的离子交换度.2 结果与讨论2.1 LSX粉体形貌与粒度分析图1 LSX分子筛SEM图图2 LSX分子筛粒度分布图LSX分子筛SEM图如图1所示.由图1可看出，在放大倍数为3 000时，LSX粉体晶体形貌类似于八面沸石，团聚后的形态呈现有棱角的球型形态，多边形晶型轮廓清晰，结晶均匀，其粒度分布范围变化不大.LSX分子筛粒度分布图如图2所示.由图2可看出，LSX粉体粒度分布范围大多处于1～10 μm，85%的粉体粒径处于10 μm以下，颗粒分布相对较为均匀.沸石的孔径分布均匀，合成的LSX粉体含有的小颗粒数量较多，有利于增大其比表面积，提高吸附性能.2.2 差热分析图3 LSX样品TG-DTA曲线图4 Li-LSX样品TG-DTA曲线LSX样品TG-DTA曲线如图3所示.Li-LSX样品TG-DTA曲线如图4所示.由图3、图4可看出，失重从室温开始，大约失重23%.第一个吸热峰在200 ℃左右，主要是由于分子筛吸附水和结晶水的吸热脱附所致.第二个吸热峰相对较小，LSX样品在510～530 ℃，Li-LSX样品在495～510 ℃，这是由于分子筛骨架结构开始塌陷所致.两组样品在700～1 000 ℃出现的几个放热峰，主要是由于在高温下其骨架结构被完全破坏，重结晶放出热量所致.Li-LSX在850 ℃左右出现的吸热峰，主要是由于锂交换后放热导致的，且锂交换后使粉体的分解温度降低[5].分析可知，Li-LSX出现晶格塌陷的温度较低，说明锂交换后的LSX热稳定性略有下降.因此，要注意活化温度，防止高温失活导致其吸附性能下降，活化温度350～375 ℃为宜.2.3 氮气吸附性能沸石的氮气吸附性能与阳离子的荷径比(见表1)密切相关，锂离子的半径小点和密度较大且氮气的四偶极距较大，因此，Li-LSX对氮气的具有较强的吸附性能.研究表明[6]，锂离子的交换度达到75%以上时，其氮气吸附容量才会大幅度提升.但锂离子的半径较小且荷径比较大，因此具有极强的水合力，常以水和离子的形式存在.水是影响沸石吸附能力的重要因素，研究表明，沸石内部残留12%的水时，其对氮气的吸附能力将下降90%.由TG-DTA曲线可知,Li-LSX的热稳定性低于改性前，要在保证沸石骨架结构不被破坏的前提下进行活化，活化温度在350～375 ℃较为合适.在竞争吸附条件下沸石对锂离子的吸附能力相对较小[7]，直接进行Li交换的难度较大.本实验以NH4-LSX为中间产物,在碱性条件下进行脱氨处理,利用平衡移动使Li的利用率达到90%以上，且母液中几乎没有杂质离子利于母液的循环使用.表1 阳离子的半径与荷径比阳离子离子半径/nm荷径比/nm-1阳离子离子半径/nm荷径比/nm-1Li+0.05916.95K+0.1337.52Na+0.09710.31各元素含量及交换度如表2所示.由表2可看出，3种交换方式获得的Li-LSX中的Na2O含量均较高.3者对比可发现，铵根对低硅沸石中钾离子的取代率较高，对其中钠离子的取代相对较难，由此推出种离子在低硅沸石上由难到易的取代顺序为：出现这种情况可能是由于在交换度不高时,处于八面沸石笼附近位置的钾钠离子被取代的概率相同[8]，Na-LSX可定位的阳离子有96个，其中SⅠ位有16个，SⅠ′位有32个，SⅡ位有32个，SⅢ位有16个[9-10].SⅠ处于六角柱笼中心位置，而六角柱笼的容积较小，当K、Na离子共存时,半径较小的Na+更倾向于分布在SⅠ位置，所以,当交换度较高时,Na+更加难以被替代.表2 各元素含量及交换度沸石种类元素含量W%K2ONa2OLi2OLi交换度%Li、Na-LSX0.1083.889.3183.01Li、K-LSX0.110.6111.0397.10Li、NH4-LSX0.144.657.9477.64图5 氮气吸附图图6 锂离子在X型分子筛中的分布不同改性方法所得到的氮气吸附性能曲线如图5所示.低硅沸石的氮气吸附容量为4.5 mL/g，由图5可看出，经过改性的Na-LSX(d)与K-LSX(e)的氮气吸附容量分别为4.9 mL/g和4 mL/g.经Na改性后的沸石氮气吸附能力仅比原粉高出0.4mL/g，主要是由于原粉中吸附的钠离子较多，钠改性沸石中的钠离子含量略有提高，使得沸石内部空穴体积和对氮气的极化作用略有提高；而K改性后的沸石氮气吸附能力比原粉降低了0.5 mL/g，可能是因为钾离子的荷径比小于钠离子，且离子半径较大造成内部孔道和空穴堵塞.将Na-LSX、K-LSX和LSX原粉在相同条件下进行铵交换，然后在LiOH过量10%～30%的环境下进行Li交换得到的Li、Na-LSX(b)和Li、K-LSX(a)以及Li、NH4-LSX(c)的氮气吸附容量分别为17.2 mL/g、26 mL/g和12.8 mL/g.由氮气吸附数据可看出经Li改性的沸石其氮气吸附能力有很大提高.锂离子在X型分子筛中的分布如图6所示．由图6可看出，Li在LSX沸石上的定位是按SⅢSⅡSⅠⅠ顺序进行的.SⅠ位于六角柱笼中心处，其六元环孔径为：0.25～0.26 nm，而氮气分子动力学直径为0.364 nm，因此，氮气分子无法进入六角柱笼内部[11]，说明SⅠ位的Li+对氮气吸附能力无直接作用；Li+半径小于K+、Na+半径，在SⅡ位上受到的屏蔽作用比K+、Na+受到的屏蔽作用大的多，因此，降低了SⅡ位上Li+对氮气的极化作用[12].对氮气吸附起主要作用的是SⅠ′和SⅢ位的Li+：SⅠ′位于六角柱笼两端，受到的位阻较弱，可与氮气充分接触；SⅢ位于超笼内四环附近，此位置的Li受到的屏蔽效应较小，对氮气吸附的贡献较大.当Li+取代了SⅢ位上的阳离子后，由于Li+的强静电作用力使得沸石对氮气的极化作用增强，且Li+的半径较小取代其他阳离子后可增大内部空穴容积，因此Li 改性的沸石其氮气吸附量明显增加.3 结论NH4-LSX为中间产物，以LiOH为交换介质制备Li-LSX工艺可使Li的利用率提高到90%以上.按先进行钾交换，后进行铵交换，最后在碱性条件下进行锂交换的工艺，制得Li-LSX的氮气吸附性能较好.进行Li交换后的LSX热稳定性略有下降，应注意活化温度，防止高温失活，活化温度350～375 ℃为宜.参考文献：[1] 郭岱石,马正飞,李娟,等.XRD测定NaY型分子筛的钾离子交换度[J].离子交换与吸附,2002,18(6):516-521．[2] 张丽,石迎亮,任博,等.水溶液交换法制备的(Li,Na)-LSX沸石骨架中Li～+分布[J].离子交换与吸附,2012,28(3):240-248．[3] 华宏伟.Li-LSX沸石的制备方法研究[D].上海：华东理工大学，2010．[4] Helge Toufar，Simone Toufar,Philip Kenerick,et al．Method of Manufacture of molecular sieves[P]．US005916836A,1999．[5] 王洪亮，胡宏杰，郝小非，等.LSX分子筛的合成及吸附性能研究[J].硅酸盐通报,2013,32(1):121-125．[6] Kirner J.F.Nitrogen Adsorption with Highly Li Exchange X-Zeolite withLow Si/Al Ratio[P]．US5268023,1993．[7] 周建民,党志,陈能场，等.NTA对玉米体内Cu Zn的积累及化学形态的影响[J].农业环境科学学报,2007,26(2):453-457．[8] 崔邑诚,张爱民,董家騄,等.Li-LSX沸石中阳离子分布与空分性能的研究[J].化学学报,2003,61(3):350-353．[9] 刘宗昉.低硅铝X型沸石分子筛(LSX)的锂离子交换性能研究[D].北京：北京工业大学，2008．[10] Breck D W.Zeolite Molecular Sieves：Structures Chemistry andUse[M].New York:Wiley,1974．[11] 崔邑诚，张爱民，董家騄，等.Li-LSX沸石中阳离子分布与空分性能的研究[J].化学学报，2003,6(3):350-353.[12] 王啸,马正飞,姚虎卿.沸石中阳离子对氮/氧吸附性能影响的研究进展[J].离子交换与吸附,2002,18(6):569-575．。
2020高考化学讲与练 第8章 专题讲座五 化工流程题的解题指导(含解析)新人教版
【2019最新】精选高考化学讲与练第8章专题讲座五化工流程题的解题指导（含解析）新人教版李仕才考纲研读 1.从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。
2.将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题的能力。
3.将分析和解决问题的过程及成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达，并做出解释的能力。
一、工业流程题的结构二、工业流程题分类突破题型一物质制备类化工流程题1．核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向：箭头指入→反应物，箭头指出→生成物。
(1)氧化还原反应：熟练应用氧化还原规律，①判断产物，②配平。
(2)非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际判断产物。
2．原料的预处理(1)溶解：通常用酸溶。
如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。
水浸与水接触反应或溶解浸出固体加水(酸)溶解得到离子酸浸在酸溶液中反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化)(2)分解。
3．常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足两点：①能与H＋反应，使溶液pH增大；②不引入新杂质。
例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2)控制温度。
根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
(3)趁热过滤。
防止某物质降温时会析出。
(4)冰水洗涤。
洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
[例1] (2016·全国卷Ⅰ，28)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式______________________________________________________________________________________________________________。
流动水溶液体系中Na-LSX型分子筛锂离子交换度的响应面优化
流动水溶液体系中Na-LSX型分子筛锂离子交换度的响应面
优化
王伟云;王阔;李学振;程金娟;毛燎原
【期刊名称】《能源化工》
【年(卷),期】2024(45)2
【摘要】以Na-LSX型分子筛为原料,将氯化锂溶液作为交换剂,研究了Na-LSX型分子筛在流动水溶液体系中的Li-Na离子交换度。
以Li-Na离子交换度为指标,通
过对反应温度、体积空速和交换剂物质的量浓度等3种因素进行单因素试验和响
应面优化试验,优化了流动水溶液体系中离子交换的工况,明确了各因素对Li-Na离子交换度影响的显著性,提高了交换效率,提升了锂盐的利用率。
研究结果表明,当交换剂物质的量浓度为1.08 mol/L,温度为100℃,体积空速为12 h-1时,分子筛的交换度可达96.695%,10 g分子筛可于120 min内达交换平衡,锂盐的利用率为12%。
各因素对交换度影响的显著性由大到小依次为反应温度、交换剂物质的量浓度和体积空速。
【总页数】6页(P27-32)
【作者】王伟云;王阔;李学振;程金娟;毛燎原
【作者单位】沈阳航空航天大学能源与环境学院;国家能源集团宁夏煤业有限公司
洗选中心;苏州中科百奥科技发展有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ424.25
【相关文献】
1.钠型低硅铝X型分子筛的锂离子交换性能研究I．交换工艺研究
2.采用水溶液交换法研究NH_4^+对Na-LSX分子筛交换性能的影响
3.锂离子交换ZSM–5型分子筛中水分子吸附特性的分子模拟
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LaY沸石中La离子定位的研究
收稿日期:2006207217 基金项目:国家重点基础研究发展规划“973”项目(G2000048001)资助 通讯联系人:潘晖华,Tel :010*********;E 2mail :panhh @ripp 文章编号:100128719(2007)0320087205LaY 沸石中La 离子定位的研究STU DY ON LANTHANUM CATION LOCATION IN LaY ZEOL ITE潘晖华,何鸣元,宋家庆,田辉平,朱玉霞PAN Hui 2hua ,H E Ming 2yuan ,SON G Jia 2qing ,TIAN Hui 2ping ,ZHU Yu 2xia(中国石化石油化工科学研究院,北京100083)(Research I nstit ute of Pet roleum Processing ,S I N O P EC,B ei j ing 100083,China )摘要:由二交二焙工艺及液2固工艺制备La Y 沸石,采用多晶XRD 结合Rietveld 结构精修确定了La 离子在Y 沸石骨架外的分布。
结果表明,进入方钠石笼的La 离子定位于S Ⅰ’位置,与骨架O3形成配位,从而稳定沸石骨架,提高沸石水热稳定性。
采用液2固工艺制备的La Y 沸石中La 离子与O3的距离比采用二交二焙工艺制备的La Y 沸石中La 离子与O3的距离要短。
因此,前者La 离子与O3的作用更强。
采用液2固工艺制备的La Y 沸石中,每个La 离子除与3个O3配位外,还与2个羟基配位,La 离子以[La (O H )2]+形式存在。
2种工艺制备的样品中,均有少量Na +定位于六方柱笼S Ⅰ位置。
采用二交二焙工艺制备的La Y 沸石中,沸石骨架有轻微脱Al ,有少量Al 3+定位于S Ⅱ’位置。
关 键 词:La Y 沸石;镧;稀土;结构精修;稀土离子位置中图分类号:TE624.9 文献标识码:AAbstract :La Y samples were prepared by double exchange do uble calcinations (D EDC )met hod and liquid 2solid p hase exchange (L SPE )met hod.The po sition ,occupation and coordination of La 3+out side t he framework of Y zeolite were determined by polycrystalline XRD wit h t he Rietveldmet 3+sit uate at S Ⅰ’sites and coordinate wit h f ramework oxygen (O3).As a result ,t hey made t he f ramework of Y zeolite more stable and t he hydrot hermal stability improved.In samples prepared by L SPE met hod ,t he interaction between La 3+and O3was stronger because t he bond distance from La 3+to O3was shorter t han t hat in samples prepared by D EDC met hod.In samples prepared by L SPE met hod ,La cation existed in t he form of [La (O H )2]+because each La 3+coordinated wit h two hydroxyl besides t hree O3.There were a small amount of Na +located at S Ⅰsites inside hexagonal prism in samples prepared by bot h met hods.In samples prepared by D EDC met hod ,t here were a few Al 3+locate at S Ⅱ’sites due to slight dealumination during p reparation process.K ey w ords :La Y zeolite ;lant hanum ;rare eart h ;Rietveld refinement ;rare eart h cation site 针对催化汽油降烯烃的需求,RE Y 及REH Y 沸石又成为催化裂化领域的研究热点之一[1-8]。
离子互换剂分类
离子互换剂的分类莱特莱德离子互换剂的分类离子互换是靠能够与溶液中的阳离子或阴离子具有互换能力的物质一离子互换剂自身所带的能自由移动的离子与被处置的溶液中的离子通过离子扩散来实现的。
离子互换剂离子互换是靠能够与溶液中的阳离子或阴离子具有互换能力的物质一离子互换剂自身所带的能自由移动的离子与被处置的溶液中的离子通过离子扩散来实现的。
离子互换进程，是在水中离子和离子互换树脂的可互换基团间进行的。
离子互换剂分类离子互换剂分无机质和有机质两类见图3-l 。
沸石天然沸石是铝硅酸盐类矿物，外观呈白色或砖红色，属弱酸性阳离子互换剂，经人工导人活性组分，使其具有新的离子互换'或吸附能力，吸附容量也相应增大。
要紧用于水的软化处置，以除去水中的钙、镁离子。
在废水处置中，可用于除去水中的磷和铅和六价铬。
它可完全去除废水中的氨氮，适用于废水的二级或三级处置。
失效后的沸石可用盐液再生重复利用。
三、磺化煤用无烟煤通过硫酸加热磺化制得的磺化煤是一种半化合成的离子互换剂。
它利用煤质本身的空间结构作为高分子骨架，用浓硫酸处置的方式(称磺化)引入活性基团而制成。
磺化煤的活性基团，除有由于磺化而引人的一S03 H外，还有一些煤质本身原有的基团(如一COOH和一OH)和因硫酸氧化作用生成的梭酸(-COOH)，因此它实质上是一种混合型离子互换剂。
磺化煤是黑色、不规那么的颗粒，质地松脆。
磺化煤的价钱比较廉价，但化学稳固性、机械强度较差，互换容量小。
其规格如下。
工作互换容量:250mmol/L磺化煤。
含水分:20%一40%。
颗粒度:0. 5mm以下少于10%;1. 2mm以下少于10%; ~合格率80%以上。
湿真密度:1. 4g/c㎡;湿视密度:。
.6 ~0. 7g/c㎡。
利用温度:40~60℃。
许诺pH值不大于。
用磺化煤作工业用水处置离子互换剂时作钠阳离子、氢阳离子、钱阳离子互换;别离用NaCI(再生前反洗流速为11~18m/h,时刻为15min;再生流速为3 ~4m/h，盐液浓度8%~10%)，1%~%H2SO4及2%~3%(HN4)2SO4或氯化按溶液再生。
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Ｎ ＭＲ等表征和分析 ，重点考察 了 Ｎ －Ｓ ａ Ｘ分子 筛在 Ｌ 交换 前后 的结构变化情况 ，以及 不同交 Ｌ ｉ 换度的 （ｉＮ ） Ｓ Ｌ， ａ Ｌ Ｘ沸石分子 筛骨 架中 Ｌ＋ ． ｉ 的分布 。结果表 明随着 Ｌ ｉ 交换度 的增加 ，Ｌ Ｘ分 Ｓ 子 筛的 晶胞 常数减 小，热稳 定性有所下 降，Ｌ 骨架中的顺序依 次为 ｓ＞ｓ ＞ ５ ｉ 进入 ２ ３ ｓ。 关键词 ：（ｉ ａ Ｌ Ｘ Ｌ， ） Ｓ ；水溶液 交换法 ；表征 ；核磁共振 Ｎ ．
第２ ８卷第 ３期
离 子 交 换 与 吸 附
・４ ２ １・
蒸馏 水 。
电感耦 合等 离 子 发射 光谱 （ ｐｉ ００ Ｏ ｔ ２０ＤＶ， 国Ｐ ｍａ 美 Ｅ公 司）Ｘ射 线粉 末衍 射 仪 （ ３ ； ＸＤ一， 中 国普析 通用 仪 器有 限责任 公 司） ；傅 里 叶红 外光谱 仪 （Ｅ Ｏ 。７ Ｔ ＮＳ Ｒ ２ ，德 国布 鲁 克公 司） ； Ｔ Ｇ热分 析 仪 （ｙｉｌ Ｐ ｒ ，美 国 Ｐ ｒｉ—ｌ ｒ 司） ｓ ｅｋｎＥｍｅ 公 ；扫 描 电子 显微 镜 （Ｅ ａｔ ２０ Ｆ ＩＱｕｎａ ０ ，荷兰
溶液交换法…、熔盐交换法、固相交换法、非水溶液交换法、蒸汽交换法等 。目前 ，工业 化生产中使用较多的生产工艺是水溶液交换法， 该方法具有交换条件温和、 易操作等优点。 我们 曾对 水 溶液 交换 法 和 固相 交换 法进 行 了 比较 ［钠 本文 在前 期研 究 的基 础 上 ， 用水 溶 ２， － 采
燥器 中存 放备 用 。
．
取上述脱水 Ｎ —Ｓ ａ Ｘ分子筛样 品 ５ ０ ， Ｌ ． ｇ 转入盛有 ｌＯ Ｌ浓度为 ０ ｍ ｌ ０ Ｏｍ ． ｏ Ｌ的 ＬＣ 溶液 ４ ／ ｉ１
的容器 中；在 ９ ￣ 浴 中搅拌 ２ ０Ｃ水 ｈ后进 行过 滤 、洗涤 ；将 所得 滤饼 重新 置 于盛 有上述 同样
Ｆ Ｉ 司） Ｅ公 ；核磁 共 振仪 （ ３ ０ ＡＶ．０ ，德 国 Ｂ ｕ ｅ 公司 ， 以四 甲基 硅烷 为 内标 ） ｒｋ ｒ 。
２２ 实验过 程 ．
将一 定量 的 ＮａＬ Ｘ 原 粉 置于 马弗 炉 中， 以 ５Ｃ／ｉ －Ｓ ￣ ｍ ｎ的升温 速度 从 室温 升至 １０Ｃ， ０＊
恒温 ２ ，再 以 ５Ｃ／ ｉ ｈ ｍ ｎ的升温 速 度 升至 ５ ０Ｃ，恒温 １ 自然冷 却 至室温 ，将样 品放入干 ０ ５￣ ｈ后
溶液 的容器 中再 次重 复上 一 过程 ，重 复交 换次 数分 别为 ２ 、６ 、４ 、８次 ，过滤 、洗涤 、干
燥 ，得 到不 同交 换度 的 （ｉＮａ一Ｓ 沸石 分子 筛 。然后 再精 确称 量脱 水 后 的样 品 ００ｇ Ｌ， ） Ｘ Ｌ ．５ ， 用硝 酸完 全溶 解 后 ，定容 。采用 电感耦合 等 离子 发射光 谱测 量 Ｌ ｉ的含量 ，从 而计算 出 Ｌ ｉ 的交 换度 。 ２ 不 同交 换 度 的 （ｉＮａ一Ｓ 沸石 分子筛 的结构式 及 Ｌ 换 度 的计 算 ３ Ｌ， ） Ｘ Ｌ ｉ 交 通 过 Ｉ Ｐ分 别 测 出 ＮａＬ Ｘ沸 石分 子筛 的 ＳＯ２ ａ、Ａ１ 的含 量 ，根 据 电荷 守恒 ，计 Ｃ —Ｓ ｉ 、Ｎ ＋ ３ ＋ 算得 到 ＮａＬ Ｘ沸 石 分子 筛 的结 构式 为 Ｎａｓｉｏ ９ ３ 。 ．Ｓ ｇ ｌＡｌ０ ９ Ｓｏ ８ ６
张 丽 石 迎亮 任 博 胡新涛 孙继 红料
北京工业大学环境与能源工程 学院，北京 １０ ２ ０ １４
摘要：采用 水溶液 交换法对 Ｎａ Ｓ 沸石进行 Ｌ 交换 ，通 过改变交换 次数 制备 出不 同交换度 － Ｘ Ｌ ｒ 的低硅铝 比 ｘ 型 【 ｉ Ｎａ． Ｓ 】沸石分子 筛，并对其进行 Ｘ Ｄ、Ｆ — （， ） Ｘ Ｌ Ｌ Ｒ ｒＩ Ｒ、Ｔ ＤＳ Ｇ． Ｃ、Ｓ Ｍ 和 Ｅ
离子 交换 与吸 附， ０ ２ ２ （）２ ０—２ ８ ２ １， ８３：４ ４
Ｉ ＯＮ ＥＸＣＨＡＮＧＥ ＡＮＤ ＡＤＳ ０ＲＰ ０Ｎ １
文章编号 ：１０ ．４ ３２ １ ）３０ ４ －９ ０ １５ ９ （０ ２０ －２ ００
水溶液交换 法制备 的 （ｉＮａ一 Ｓ Ｌ， ） Ｘ沸石 骨架 中 Ｌ＋ Ｌ ｉ 分布
２ 实 验 部 分
２１化工 公 司生产 ） 天 ；一水氯 化锂 、硝 酸 ：所 用试 剂 均为 分析 纯 ；
｝ 收稿 日期 ：２ １ 年 ７月 ３ ０１ １日 基 金项 目： 北京 市属 市 管高 等学 校人 才 强教 计划 （Ｈ ２ １０ １４ ０５ ０５ ３ １５ ７ ０ ５０ ５ １１０ ９ ０． Ｐ Ｒ ０ １７０ 。０ ００ ４ １１ １ 和 ０ ０ ０４ ２ １ １／ ） ２ 作者 简介 ： 张丽 （９７ ） １８－，女，山西 省人，硕 士研 究 生． 通 讯联 系人 ： ・ ａｌ ｈｕ ＠ｂｕ． ｕｃ Ｅ ｍ ｉｊｓｎ ｊｔｄ ． ： ｅ ｎ
液交 换 法得 到 了不 同交 换 度 的 （ｉ ） Ｓ 沸石 分子 筛 ，并对 其进 行 了 ＸＲ Ｌ，Ｎａ。 Ｘ Ｌ Ｄ、Ｆ＂Ｒ、 ＩＩ 一
Ｔ —Ｓ 、 Ｅ 和 Ｎ ＧＤ Ｃ Ｓ Ｍ ＭＲ等表征 ， 重点考察了 Ｎ —Ｓ ａ Ｘ分子筛在 Ｌ Ｌ ｉ 离子交换前后的结构变 化，以及深入探讨了不 同交换度 的 （ｉ ａ Ｌ Ｘ沸石分子筛骨架中 Ｌ 的分布状态 。 Ｌ， ） Ｓ Ｎ ． ｉ
，
中图分类号 ：０６ ７３ 文献标识码 ：Ａ ４．
１前
言
Ｘ型 沸石 分 子筛 属于 低硅 沸 石 （Ｓ ，它 在气 体分 离领 域有 着广 泛 应用 。特 别 是锂 型 Ｌ Ｘ） Ｌ Ｘ（ｉ Ｓ ）沸 石 分子 筛 ，由于 Ｌ 径较 小 ， 电荷 密度 较高 ，从 而增 强 了表 面 极性 ，有 Ｓ Ｌ— Ｘ Ｌ ｉ 半 利于 Ｎａ 分 子筛 从 空气 中高效分 离 出氧 气 。 Ｘ Ｌ—Ｓ 沸 石 分子 筛通 常 是 由离子 交换 法 从相应 的 Ｎ －Ｓ ｉ Ｘ Ｌ ａＬ Ｘ沸 石 获得 ， 常见 的方 法有 水