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有机废气吸附剂-硅胶、沸石分子筛

来源: 发布日期: 2021-02-19 08:19:44
之前,我们引入活性氧化铝作为有机废气的吸附剂。今天我们介绍另外两种吸附剂硅胶和沸石分子筛。
1硅胶
水玻璃(硅酸钠)经无机酸处理后得到的凝胶,经老化脱水,水洗398~408K,得到坚硬多孔的固体硅胶。硅胶是一种具有无定形链和网络结构的二氧化硅聚合物,分子式为SiO2?硅胶孔径分布均匀,亲水性强,能吸收空气中50%的水分。同时,它释放出大量的热量,这使得它很容易断裂。硅胶是一种极性吸附剂,可以吸附SO2、NOx等气体,但对非极性有机物的吸附比较困难。硅胶也可用作催化剂载体。硅胶的主要物理性质见表3-2。
2沸石分子筛
最早的分子筛是自然界发现的,自1756年以来已经发现了36种。这种天然分子筛是一种结晶铝硅酸盐。因为它加热和熔化时会起泡,所以又被称为沸石或沸石分子筛。由于其内部微孔能筛出不同大小的分子,故又称沸石或沸石分子筛。目前,合成沸石已有一百多种。最常用的是A型、x型、y型、m型和ZSM型。
沸石分子筛的一般化学式为mex/n[(Al2O3)x(SiO2)y]?Mh2o,其中me主要是K+、NAT、Ca2+等金属阳离子,X/N是价态为N的可交换金属阳离子me的个数,M是结晶水的分子数。
分子筛结构中有许多孔径均匀、排列规则的孔穴,这些孔穴之间通过孔隙相连。该孔不仅提供大的比表面积,而且只允许较小直径的分子进入,从而筛选出不同大小和形状的分子。根据孔径大小和SiO2/Al2O3的分子比,分子筛有不同的类型。如3A(钾a)、4a(钠a)、5A(钙a)、10x(钙x)、13X(钠x)、y(钠y)、丝光沸石钠等,常用沸石分子筛的一般特性。
与其它吸附剂相比,分子筛具有以下优点:(1)吸附选择性强。这是因为分子筛的孔径是均匀的,而且它也是一种离子吸附剂,所以它可以根据分子的大小和极性进行选择性吸附。
例如,它能有效去除饱和烃中的乙烯和丙烯,也能有效去除乙烯中的乙烯,这是由它的强极性决定的。② 吸附能力强。即使气体的组分浓度很低,它仍然有很大的吸附容量。③ 沸石的吸附容量较高温度下仍较高,但其它吸附剂受温度影响较大,因此相同温度下沸石的吸附容量较大。由于上述优点,分子筛已成为一种非常优良的吸附剂,广泛应用于基础有机化工和石油化工的生产中。污染气体的处理中,它也常用于含有SO2、noュCo、CO2、NH3、CCl4、蒸汽和气态烃的废气的净化。
目前,沸石分子筛已广泛应用于挥发性有机物的处理。沸石分子筛转轮处理大风量、低浓度VOCs方面发挥着越来越重要的作用。它能将浓度仅为几十毫克/立方米的挥发性有机化合物浓缩10-20倍,使之成为可回收或燃烧的气体。
废气处理设备包括酸碱废气处理设备、工业除尘设备、工业VOC处理设备及相关配套管道、气阀等,广泛应用于电镀、电子、化工、机械、航天、食品、皮革、造纸、建材等行业,陶瓷、医药等行业。致力于治理空气污染,创造一个清新自然的环境,把一片没有雾霾的蓝天还给人类,是人类的责任。

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