活性氧化鋁和分子篩有什么區別
活性氧化鋁和分子篩都是工業生產中常用的吸附劑,具有不可替代的作用。但有一個問題一直困擾著我們,那就是活性氧化鋁和分子篩有什么區別?它們的不同功能是什么。我知道這些,可以在工業生產中做出合理的產品選擇。所以今天我著重從結構、吸附性能和應用上分析它們的具體差異。
一是結構差異
活性氧化鋁和分子篩都是高孔隙率、高分散性的固體材料,具有較大的比表面積。然而,活性氧化鋁與分子篩之間的差別可以從結構孔的分布上看出來。活性氧化鋁的分子式為:al2o3-x(OH)2x,0<x<0.8。活性氧化鋁的孔結構分布比較無序,孔徑分布比例一般為:微孔、中孔和大孔。活性氧化鋁的孔分布不均勻。
但分子篩是不同的。分子篩:(m)2/no·Al2O3·xsio2·ph2o,分子篩結構中有許多孔徑均勻、排列有序的孔。根據二氧化硅和氧化鋁的不同分子比,得到了不同孔徑的分子篩。其模型有:3A分子篩、4A分子篩、5A分子篩、13X分子篩等。因此,從結構孔分布上,我們可以基本了解活性氧化鋁與分子篩的區別。
二是吸附性能差異
活性氧化鋁的孔徑分布不均勻,選擇性不好,但比分子篩有更高的機械強度,比表面積大,對水有特殊的吸附極性。因此,在日常工業生產中,活性氧化鋁常被用作干燥劑,也可用作催化劑載體,使催化劑具有耐壓和耐高溫的特性。活性氧化鋁由于其多孔結構、高比表面積和不穩定的過渡態,具有很強的活性。吸附飽和后,在175-315℃左右加熱可除去水分,并多次復蘇。除用作干燥劑外,還可吸收氧氣、氫氣、二氧化碳、天然氣等潤滑油的蒸氣。
分子篩的吸附分離性能取決于孔道尺寸和孔容。分子篩均勻的孔分布使分子篩的選擇性吸附性能大大優于活性氧化鋁。分子篩吸附是一個物理變化過程。分子篩吸附的主要原因是分子重力在固體表面產生的一種“表面力”。當流體流過時,流體中的一些分子由于不規則運動而與分子篩表面發生碰撞,導致分子篩表面的分子濃度降低,從而減少流體中此類分子的數量,達到分離和去除的目的。事實上,一般來說,可以從字面上理解,分子篩就像氣體和液體分子的篩子,根據分子的大小來決定它們是否被吸附。
在吸附飽和后,分子篩和活性氧化鋁可以被加熱再生。吸附和再生可以多次使用,直到吸附性能和活性降低到一定范圍。
三是 應用差異
活性氧化鋁可以稱為工業干燥劑。工業上常用的風壓干燥設備80%以上是活性氧化鋁,一般能達到-40℃。分子篩僅在干燥深度較大時使用。可以使用活性氧化鋁干燥劑的氣體主要是乙炔、裂化氣體、焦爐煤氣、氫氣、氧氣、空氣、乙烷、氯化氫、丙烷、氨、乙烯、硫化氫、丙烯、氬氣、甲烷、二氧化硫、二氧化碳、天然氣、氦氣、氮氣、氯氣等。
分子篩具有很強的親水性,因為在工業生產中,有時需要將氣體的含水量控制在很低的水平,此時活性氧化鋁的干燥深度不能滿足要求,分子篩可以在很低的含水量下吸附,分子篩干燥深度可達-70℃。此時,出現了一個問題。分子篩的干燥劑深度很大,為什么不直接用分子篩呢?我們不能理解第一個分子篩的成本太高。如果我們沒有這么高的要求,有時會造成不必要的浪費。二是兩種吸附條件的區別。當氣體含水量較高時,活性氧化鋁的吸水率遠高于分子篩。在相同條件下,分子篩中沒有活性氧化鋁,這顯然是由分子結構引起的,但當含水率很低時,需要再降低一個數量級。此時,分子篩的吸水率比活性氧化鋁強。事實上,有時我們可以把活性氧化鋁和分子篩結合起來使用,這樣才能充分發揮各自的優勢,合理使用,既節約了成本,又事半功倍。
它們在工業生產中各有利弊。我應該對活性氧化鋁和分子篩的區別有一個基本的認識,這樣選擇才更合理地發揮各自的特點。