2021年吸附剂的类型与选择

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吸附剂安全选择

吸附剂安全选择

吸附剂安全选择(1)吸附剂的性能要求吸附剂在实际工业应用中,常常由于不同的混合气(液)体系及不同的净化度要求而采用不同的吸附剂。

吸附剂的性能不仅取决于其化学组成,而且与其物理结构以及它先前使用的吸附和脱附周期有关。

作为吸附剂一般有如下的性能要求。

1)有较大的比表面。

吸附剂的比表面是指单位质量吸附剂所具有的吸附表面积,它是衡量吸附剂性能的重要参数。

吸附剂的比表面主要是由颗粒内的孔道内表面构成的,比表面越大吸附容量越大。

2)对吸附质有高的吸附能力和高选择性。

吸附剂对不同的吸附质具有选择吸附作用。

不同的吸附剂由于结构、吸附机理不同,对吸附质的选择性有显著的差别。

3)较高的强度和耐磨性。

由于颗粒本身的质量及工艺过程中气(液)体的反复冲刷、压力的频繁变化,以及有时较高温差的变化,如果吸附剂没有足够的机械强度和耐磨性,则在实际运行过程中会产生破碎粉化现象,除破坏吸附床层的均匀性使分离效果下降外,生成的粉末还会堵塞管道和阀门,将使整个分离装置的生产能力大幅度下降。

因此对工业用吸附剂,均要求具有良好的物理机械,性能。

4)颗粒大小均匀。

吸附剂颗粒大小均匀,可使流体通过床层时分布均匀,避免产生流体的返混现象,提高分离效果。

同时吸附剂颗粒大小及形状将影响固定床的压力降。

5)具有良好的化学稳定性、热稳定性以及价廉易得。

6)容易再生。

(2)常用吸附剂吸附剂是气体(液体)吸附分离过程得以实现的基础。

目前工业上最常用的吸附剂主要有活性炭、硅胶、活性氧化铝、合成沸石(分子筛)等。

1)活性炭。

活性炭是一种多孔含碳物质的颗粒粉末,由木炭、坚果壳、煤等含碳原料经炭化与活化制得,其吸附性能取决于原始成炭物质以及炭化活化等操作条件。

活性炭具有多孔结构、很大的比表面和非极性表面,为疏水性和亲有机物的吸附剂。

它可用于回收混合气体中的溶剂蒸气,各种油品和糖液的脱色,炼油、含酚废水处理以及城市污水的深度处理,气体的脱臭等。

2)硅胶。

硅胶是一种坚硬的由无定形的SiO2构成的多孔结构的固体颗粒,即是无定形水合二氧化硅,其表面产生一定的极性,使硅胶对极性分子和不饱和烃具有明显的选择性。

吸附剂种类

吸附剂种类

吸附剂种类哎呀,最近我搬新家,结果发现家里潮湿的要死,墙角都开始发霉了,赶紧找了些吸湿剂来救急。

尼玛,吸附剂种类也太多了吧,我简直晕头转向,完全不知所措。

那天跑去超市买了一堆吸湿剂,分别叫活性炭、除湿袋、竹炭袋、风干剂,还有那个潮湿吸收剂啥的。

我心想这都什么鬼,就是想要一个管用的,懒得研究这些名堂。

先来说说活性炭吧,听说这玩意可以吸附甲醛、氨气之类的有害气体,还能除异味。

简单来说,就是把有害气体牢牢地“困”在那小小的微孔里,让空气变得干净。

但是,他家居然有架在上面那股怪味儿,这让我这种“讲究”鼻子的人怎么受得了呢?竹炭袋,就是拿竹子做的制品,我就想,这得吸多久……竹炭能吸潮,对抑制细菌也有点帮助,不过,不能放太阳底下曝晒哦,要不然它就“失效”了。

除湿袋是不是最方便最省事的呢?反正就是撕开包装,丢在角落里就完事了。

他家一块玻璃样子的那小块像是在招手,说“快把水分交给我吧!”反正看起来还比较美观,就算有水,也不用直接接触嘛。

那个风干剂,就是家家户户老爷爷奶奶用的那种,不是用来搞掉潮气的,是拿来保存风干食品的。

想想,他们是不是觉得用来除潮气有点浪费啊,哈哈。

最后是潮湿吸收剂,听说能吸收两袋水,这玩意看着挺吓人的。

后来发现,它侧面有个小窗口,慢慢变色来提示你需要换新的了。

我就天天盯着那个窗口看,就差点拿着放大镜仔细辨认了。

总之,这么看下来,吸附剂也是种类繁多,但只要知道自家潮湿状况、想要的效果,其实也不用那么头疼。

毕竟,我们大不了就是对付潮湿,又不是要搞科学实验,容易搞错了也不会出什么大乱子。

不过,我就是希望这货们越快越给力,别让我一直痛苦下去啊!。

常用吸附剂

常用吸附剂

常用吸附剂常用吸附剂吸附剂是一种用于吸附物质的材料,它可以将气体、液体或溶液中的某些组分吸附到其表面上。

在化学工业中,吸附剂被广泛应用于分离、纯化和催化反应等领域。

本文将介绍常用的几种吸附剂及其特点。

一、活性炭活性炭是一种具有高度微孔结构和大比表面积的碳质材料。

它可以通过高温炭化和活化处理制备而成。

由于其微孔结构和大比表面积,活性炭具有很强的吸附能力,可以有效地去除气体和溶液中的杂质。

二、硅胶硅胶是一种由硅酸盐制成的多孔材料,具有很强的亲水性和亲油性。

它可以通过溶胶-凝胶法或水热法制备而成。

由于其多孔结构和亲水性/亲油性特点,硅胶被广泛应用于气相色谱分析、薄层色谱分析、固相萃取等领域。

三、分子筛分子筛是一种具有规则孔径结构的晶体材料,可以通过合成和热处理制备而成。

由于其规则孔径结构和大比表面积,分子筛具有很强的选择性吸附能力,可以用于分离和纯化化学品、制备催化剂等领域。

四、聚合物吸附剂聚合物吸附剂是一种由聚合物制成的吸附材料,可以通过溶液聚合或交联制备而成。

由于其多样性和可调性,聚合物吸附剂被广泛应用于生物医学、环境保护等领域。

例如,离子交换树脂、亲水性凝胶等都属于聚合物吸附剂的范畴。

五、金属氧化物金属氧化物是一种具有高度晶格结构和大比表面积的无机材料。

它可以通过溶胶-凝胶法或水热法制备而成。

由于其晶格结构和大比表面积,金属氧化物具有很强的催化活性和选择性,可以用于催化反应、气体分离等领域。

六、纳米材料纳米材料是一种具有纳米尺度的结构和大比表面积的材料。

它可以通过化学合成、物理法制备而成。

由于其特殊的结构和大比表面积,纳米材料具有很强的催化活性、吸附能力和生物活性,可以用于制备催化剂、生物传感器等领域。

总结吸附剂是一种广泛应用于化学工业中的材料。

常用的吸附剂包括活性炭、硅胶、分子筛、聚合物吸附剂、金属氧化物和纳米材料等。

这些吸附剂具有不同的特点和应用范围,可以根据需要选择适合的吸附剂进行使用。

吸附剂的类型与选择

吸附剂的类型与选择

吸附剂的类型与选择吸附剂是一种可以吸附水分、有机物、气体等有害物质的材料。

在工业、环境保护、农业等领域中,吸附剂的应用越来越广泛。

选择合适的吸附剂对于工艺效果和成本控制具有重要意义。

下面介绍吸附剂的类型和选择。

一、吸附剂的类型1. 活性炭活性炭是一种非常常见的吸附剂,它可以吸附气体和液体中的有机物质和沉淀颗粒。

活性炭的表面积较大,能够提供更多的吸附反应位点。

一般来说,活性炭的吸附能力比较强,但是成本较高。

2. 分子筛分子筛是由特殊的化学成分制成的材料,其结构像是一个三维网状的晶体。

分子筛的孔径很小,一般在0.3至10纳米之间,能够选择性地吸附分子大小符合其孔径大小的有机物质和气体。

3. 硅胶硅胶是由硅酸盐等化合物制成的材料,具有很强的吸湿性,在干燥剂和除湿剂等方面有广泛应用。

4. 活性白土活性白土是由天然白土和酸等化物混合而成的材料,具有很好的吸附能力。

由于其成本较低,是一种常用的吸附剂。

5. 硅酸钠硅酸钠是一种无机盐,常常用作吸附剂和填料。

二、吸附剂的选择1.吸附物质的性质吸附剂的选择需要考虑吸附物质的性质,如分子大小、极性、电荷等特性。

不同的吸附剂选择会有不同的适用物质范围,需要根据实际情况进行选择。

2.吸附剂的成本不同的吸附剂成本不同,需要根据实际情况选择合适的吸附剂。

3.材料的可再生性一些吸附剂,如活性炭和分子筛,可以通过再生循环使用,具有较好的经济性。

因此,在需要长期使用吸附剂的应用场景中,可再生性是重要考虑因素之一。

4.吸附剂的容量和反应速率不同的吸附剂的吸附容量和反应速率不同,需要根据实际需要进行选择。

5.重金属污染的处理在重金属污染的处理中,需要选择具有选择性吸附特性的吸附剂,如离子交换树脂。

吸附剂的选择需要考虑吸附物质的特性、成本、可再生性、容量和反应速率以及重金属污染处理等方面,选择合适的吸附剂可以提高工艺效果并控制成本。

吸附剂与洗脱剂的简介

吸附剂与洗脱剂的简介

吸附剂与洗脱剂根据待分离组分的结构和性质选择合适的吸附剂和洗脱剂是分离成败的关键。

1.吸附剂的要求①对样品组分和洗脱剂都不会发生任何化学反应,在洗脱剂中也不会溶解。

②对待分离组分能够进行可逆的吸附,同时具有足够的吸附力,使组分在固定相与流动相之间能最快地达到平衡。

③颗粒形状均匀,大小适当,以保证洗脱剂能够以一定的流速(一般为1.5mL·min-1)通过色谱柱。

④材料易得,价格便宜而且是无色的,以便于观察。

2、常用吸附剂的种类:氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙(镁)、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等。

3、几种常见吸附剂的特性(1)氧化铝:市售的层析用氧化铝有碱性、中性和酸性三种类型,粒度规格大多为100~150目。

碱性氧化铝(pH9—10):适用于碱性物质(如胺、生物碱)和对酸敏感的样品(如缩醛、糖苷等),也适用于烃类、甾体化合物等中性物质的分离。

但这种吸附剂能引起被吸附的醛、酮的缩合。

酯和内酯的水解、醇羟基的脱水、乙酰糖的去乙酰化、维生素A和K等的破坏等不良副反应。

所以,这些化合物不宜用碱性氧化铝分离。

酸性氧化铝(pH3.5—4.5):适用于酸性物质如有机酸、氨基酸等以及色素和醛类化合物的分离。

中性氧化铝(pH7—7.5):适用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在碱性介质中不稳定的物质如酯、内酯等的分离,也可以用来分离弱的有机酸和碱等。

(2)硅胶:硅胶是硅酸的部分脱水后的产物,其成分是SiO2·xH2O,又叫缩水硅酸。

柱色谱用硅胶一般不含粘合剂。

适用范围:非极性和极性化合物,适用于芳香油、萜类、甾体、生物碱、强心甙、蒽醌类、酸性、酚性化合物、磷脂类、脂肪酸、氨基酸,以及一系列合成产品如有机金属化合物等。

(3)聚酰胺:色谱用聚酰胺主要又锦纶6(聚己内酰胺)和锦纶66(聚己二酰己二胺)两种,分子量一般在16000~20000,其亲水性和亲脂性均较好,因此既可分离水溶性成份,也可分离脂溶性成分。

药物吸附剂的功能材料及应用研究

药物吸附剂的功能材料及应用研究

药物吸附剂的功能材料及应用研究一、引言药物吸附剂是一种吸附性材料,能够高效地吸附、分离、纯化药物。

它可以应用于药物制剂生产以及药物残留物的清除等方面。

本文旨在系统地介绍药物吸附剂的常见功能材料及其应用研究。

二、吸附剂的分类吸附剂的分类方式很多,这里按照其化学结构进行分类:1. 矿物类:如硅胶、氧化铝、硅藻土等。

2. 再生纤维素类:如木浆、纤维素等。

3. 合成树脂类:如苯酚甲醛树脂、聚乙烯醇及其衍生物等。

4. 天然高分子类:如明胶、海藻酸、玉米淀粉及其衍生物等。

5. 有机高分子类:如聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素等。

三、常见功能材料根据药物吸附剂的应用场景及需求,吸附剂的制备及性质也有所不同。

以下列出常见的药物吸附剂及其性质。

1. 硅胶吸附剂硅胶吸附剂是一种多孔材料,表面积大,又被称为干胶和珠光硅酸盐。

硅胶吸附剂以其高吸附能力、化学稳定性、热稳定性和紫外线稳定性而闻名。

硅胶吸附剂除用于药物分离纯化外,还可用于废水净化、油气解析和化学分析等领域。

2. 活性炭吸附剂活性炭吸附剂具有较强的吸附能力,同时具有较大的孔隙度和表面积,因此可用于吸附气态或液态污染物。

活性炭吸附剂通常用于水处理、有害物质去除、环境修复和气体传输等领域。

3. 分子筛吸附剂分子筛吸附剂是一种用于吸附分离有机分子的复合材料。

它可以通过吸附一定大小、形状和化学性质的有机分子来实现分离操作。

分子筛吸附剂可用于生物制药、食品加工及化学工业等领域。

4. 多孔陶瓷吸附剂多孔陶瓷吸附剂以其高孔隙度、高比表面积及其较好的化学稳定性而著称。

它可以用于催化剂载体、水处理、高温气体净化、过滤器等领域。

多孔陶瓷吸附剂还可以与生物学、化学和物理学相结合,产生广泛的应用。

五、应用研究药物吸附剂在制药业生产中有着广泛的应用。

例如,采用活性炭、离子交换树脂等吸附剂去除药物精制过程中的杂质;采用分子筛、硅胶、炭黑等吸附剂将药物与杂质进行隔离及纯化;采用亲和层析或吸附法进行重组蛋白、酶和抗体的制备等。

吸附剂及其分类

吸附剂及其分类

立志当早,存高远
吸附剂及其分类
一、概述
能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。

吸附剂一般有以下特点:大的比表面、适宜的孔结构及表面结构;对吸附质有强烈的吸附能力;一般不与吸附质和介质发生化学反应;制造方便,容易再生;有良好的机械强度等。

吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类,如粗孔和细孔吸附剂,粉状、粒状、条状吸附剂,碳质和氧化物吸附剂,极性和非极性吸附剂等。

常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂(如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。

衡量吸附剂的主要指标有:对不同气体杂质的吸附容量、磨耗率、松装堆积密度、比表面积、抗压碎强度等。

用于滤除毒气,精炼石油和植物油,防止病毒和霉菌,回收天然气中的汽油以及食糖和其他带色物质脱色等。

二、吸附剂的种类
工业上常用的吸附剂有:硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等,另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸附材料。

气体吸附分离成功与否,极大程度上依赖于吸附剂的性能,因此选择吸附剂是确定吸附操作的首要问题。

1.硅胶是一种坚硬、无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒,分子式为SiO
2.nH2O,为一种亲水性的极性吸附剂。

它是用硫酸处理硅酸钠的水溶液,生成凝胶,并将其水洗除去硫酸钠后经干燥,便得到玻璃状的硅胶,它主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等。

工业上用的硅胶分成粗孔和细孔两种。

粗孔硅胶在相对湿度饱和的条件下,吸附量可达吸附剂重量的80%以上,而在低湿度条件下,吸附量大大低于细孔硅胶。

2、活性氧化铝是由铝的水合物加热脱水制成,它的性质取决于最初氢氧。

吸附剂类型与选择

吸附剂类型与选择

吸附剂类型与选择引言吸附剂是一类在化学、工程、环境等领域中广泛应用的材料,其具有吸附和分离物质的能力。

随着各行各业对于吸附剂的需求不断增加,吸附剂的类型和选择成为研究的重点。

本文将介绍吸附剂的类型及其选择的相关知识。

吸附剂类型吸附剂可分为多种类型,常见的包括活性炭、分子筛、聚合物吸附剂等。

活性炭活性炭是一种具有极强吸附能力的吸附剂,其主要成分为碳。

活性炭的表面积大,孔隙结构丰富,能够吸附和储存大量气体或溶液中的物质。

活性炭广泛应用于水处理、空气净化、食品加工等领域。

分子筛分子筛是一种由具有一定孔隙结构和选择性吸附性能的晶体组成的吸附剂。

分子筛具有较高的吸附选择性,能够从混合物中选择性吸附特定分子。

分子筛广泛应用于催化剂、吸附分离、气体分离等领域。

聚合物吸附剂聚合物吸附剂是一种由聚合物制成的吸附材料,具有较强的吸附能力和吸附选择性。

聚合物吸附剂可以通过调节聚合物的结构和功能化处理来实现特定物质的吸附和分离。

聚合物吸附剂常用于医药、生物技术、环境保护等领域。

吸附剂选择在选择吸附剂时,需考虑多种因素,包括物质的性质、吸附剂的性能和应用环境等。

物质的性质吸附剂的选择首先需要根据待吸附物质的性质来确定。

例如,若待吸附的是气体,活性炭是一个较好的选择;若待吸附的是有机分子,分子筛可能更适合。

吸附剂的性能吸附剂的性能也是选择的关键因素之一。

不同的吸附剂具有不同的吸附能力、选择性和稳定性。

需根据实际需求来选择具备适当性能的吸附剂。

应用环境吸附剂的应用环境也需要考虑。

例如,若吸附剂用于水处理,需考虑水质的酸碱度、温度等因素对吸附剂的影响。

吸附剂的应用案例吸附剂的应用十分广泛,以下列举几个典型案例:活性炭在水处理中的应用活性炭广泛应用于水处理中,用于去除水中的有机物、异味和色度。

活性炭的大表面积和孔隙结构可以有效吸附水中的污染物,提高水质。

分子筛在气体分离中的应用分子筛广泛用于气体分离领域。

例如,分子筛可以根据气体分子的大小和极性选择性地吸附某种气体,实现气体的分离和纯化。

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2021年吸附剂的类型与选择Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.( 安全管理 )单位:______________________姓名:______________________日期:______________________编号:AQ-SN-08462021年吸附剂的类型与选择吸附是指气体或液体与多孔的固体颗粒表面接触,气体或液体分子与固体表面分子之间相互作用而停留在固体表面上,使气体或液体分子在固体表面上浓度增大的现象。

被吸附的气体或液体称为吸附质,吸附气体或液体的固体称为吸附剂。

当吸附质是水蒸气或水时,此固体吸附剂又称为固体干燥剂,也简称干燥剂。

根据气体或液体与固体表面之间的作用不同,可将吸附分为物理吸附和化学吸附两类。

物理吸附是由流体中吸附质分子与吸附剂表面之间的范德华力引起的,吸附过程类似气体液化和蒸气冷凝的物理过程。

其特征是吸附质与吸附剂不发生化学反应,吸附速度很快,瞬间即可达到相平衡。

物理吸附放出的热量较少,通常与液体气化热和蒸气冷凝热相当。

气体在吸附剂表面可形成单层或多层分子吸附,当体系压力降低或温度升高时,被吸附的气体可很容易地从固体表面脱附,而不改变气体原来的性状,故吸附和脱附是可逆过程。

工业上利用这种可逆性,通过改变操作条件使吸附质脱附,达到使吸附剂再生并回收或分离吸附质的目的。

吸附法脱水就是采用吸附剂脱除气体混合物中水蒸气或液体中溶解水的工艺过程。

通过使吸附剂升温达到再生的方法称为变温吸附(TSA)。

通常,采用某加热后的气体通过吸附剂使其升温再生,再生完毕后再用冷气体使吸附剂冷却降温,然后又开始下一个循环。

由于加热、冷却时间较长,故TSA多用于处理气体混合物中吸附质含量较少或气体流量很小的场合。

通过使体系压力降低使吸附剂再生的方法称为变压吸附(PSA)。

由于循环快速完成,通常只需几分钟甚至几秒钟,因此处理量较高。

天然气吸附法脱水通常采用变温吸附进行再生。

化学吸附是流体中吸附质分子与吸附剂表面的分子起化学反应,生成表面络合物的结果。

这种吸附所需的活化能大,故吸附热也大,接近化学反应热,比物理吸附太得多。

化学吸附具有选择性,而且吸附速度较陵,需要较长时间才能达到平衡。

化学吸附是单分子吸附,而且多是不可逆的,或需要很高温度才能脱附,脱附出来的吸附质分子又往往已发生化学变化,不复具有原来的性状。

固体吸附剂的吸附容量(当吸附质是水蒸气时,又称为湿容量)与被吸附气体(即吸附质)}的特性和分压、固体吸附剂的特性、比表面积、空隙率以及吸附温度等有关,故吸附容量(通常用kg吸附质/1OOkg吸附剂表示)可因吸附质和吸附剂体系不同而有很大差别。

所以,尽管某种吸附剂可以吸附多种不同气体,但不同吸附剂对不同气体的吸附容量往往有很大差别,亦即具有选择性吸附作用。

因此,可利用吸附过程这种特点,选择合适的吸附剂,使气体混合物中吸附容量较大的一种或几种组分被选择性地吸附到吸附剂表面上,从而达到与气体混合物中其他组分分离的目的。

在天然气凝液回收、天然气液化装置和汽车用压缩天然气(CNG)加气站中,为保证低温或高压系统的气体有较低的水露点,大多采用吸附法脱水。

此外,在天然气脱硫过程中有时也采用吸附法脱硫。

由于这些吸附法脱水、脱硫均为物理吸附,故下面仅讨论物理吸附,并以介绍天然气吸附法脱水为主。

吸附法脱水装置的投资和操作费用比甘醇脱水装置要高,故其仅用于以下场合:①高含硫天然气;②要求的水露点很低;③同时控制水、烃露点;④天然气中含氧。

如果低温法中的温度很低,就应选用吸附法脱水而不采用注甲醇的方法。

虽然许多固体表面对于气体或液体或多或少具有吸附作用,但用于天然气脱水的干燥剂应具有下列物理性质:①必须是多微孔性的,具有足够大的比表面积(其比表面积一般都在500~800m2 /g),比表面积愈大,其吸附容量愈大;②对天然气中不同组分具有选择性吸附能力,即对所要脱除的水蒸气具有较高的吸附容量,这样才能达到对其分离(即脱除)的目的;③具有较高的吸附传质速度,可在瞬间达到相平衡;④可经济而简便地进行再生,且在使用过程中能保持较高的吸附容量,使用寿命长;⑤颗粒大小均匀,堆积密度大,具有较高的强度和耐磨性;⑥具有良好的化学稳定性、热稳定性,价格便宜,原料充足等。

(一)吸附剂的类型目前,常用的天然气干燥剂有活性氧化铝、硅胶和分子筛三类。

一些干燥剂的物理性质见表3-6。

表3-6一些干燥剂的物理性质①干燥剂硅胶Davison03活性氧化铝Alcoa(F-200)H、R型硅胶Kali-chemie分子筛Zeoehcm孔径/10-1nm10~901520~253,4,5,8,10堆积密度/(kg/m3)720705~770640~785690~750比热容/[kJ/(kg·K)]0.9211.0051.0470.963最低露点/℃-50~-96-50~-96-50~-96-73~-185设计吸附容量/%4~2011~1512~158~16再生温度/℃150~260175~260150~230220~290吸附热/(kJ/kg)2980289027904190(最大)①表中数据仅供参考,设计所需数据应由制造厂商提供1.活性氧化铝活性氧化铝是一种极性吸附剂,以部分水合与多孔的无定形Al2O3为主,并含有少量其他金属化合物,其比表面积可达250m2/g以上。

例如,F-200活性氧化铝的组成为:Al2O394%、H2O5.5%、Na2O0.3%及Fe2O30.02%。

由于活性氧化铝的湿容量大,故常用于水含量高的气体脱水。

但是,因其呈碱性,可与无机酸发生反应,故不宜用于酸性天然气脱水。

此外,因其微孔孔径极不均匀(见图3-13),没有明显的吸附选择性,所以在脱水时还能吸附重烃且在再生时不易脱除。

通常,采用活性氧化铝干燥后的气体露点可达-70℃。

2.硅胶硅胶是一种晶粒状无定形氧化硅,分子式为SiO2·nH2O,其比表面积可达300m2/g。

Davison03型硅胶的化学组成见表3-7。

表3-7硅胶化学组成(干基)名称SiO2Al2O3TiO2Fe2O3Na2OCaOZrO2其他组成/%99.710.100.090.030.020.010.010.03硅胶为极性吸附剂,它在吸附气体中的水蒸气时,其量可达自身质量的50%,即使在相对湿度为60%的空气流中,微孔硅胶的湿容量也达24%,故常用于水含量高的气体脱水。

硅胶在吸附水分时会放出大量的吸附热,易使其破裂产生粉尘。

此外,它的微孔孔径也极不均匀,没有明显的吸附选择性。

采用硅胶干燥后的气体露点可达-60℃。

3.分子筛目前常用的分子筛系人工合成沸石,是强极性吸附剂,对极性、不饱和化合物和易极化分子特别是水有很大的亲和力,故可按照气体分子极性、不饱和度和空间结构不同对其进行分离。

分子筛的热稳定性和化学稳定性高,又具有许多孔径均匀的微孔孔道和排列整齐的空腔,故其比表面积大(800~1000m2 /g),且只允许直径比其孔径小的分子进入微孔,从而使大小和形状不同的分子分开,起到了筛分分子的选择性吸附作用,因而称之为分子筛。

人工合成沸石是结晶硅铝酸盐的多水化合物,其化学通式为Mex/n[(AlO2)x(SiO2)y]·mH2O式中,Me为正离子,主要是Na+、K+和Ca2+等碱金属或碱土金属离子;x/n是价数为n的可交换金属正离子Me的数目;m是结晶水的摩尔数。

根据分子筛孔径、化学组成、晶体结构以及SiO2与Al2O3的物质的量之比不同,可将常用的分子筛分为A、X、Y和AW型几种。

A型基本组成是硅铝酸钠,孔径为0.4nm(4Å),称为4A分子筛。

用钙离子交换4A分子筛中钠离子后形成0.5nm(5Å)孔径的孔道,称为5A分子筛。

用钾离子交换4A分子筛中钠离子后形成0.3nm(3Å)孔径的孔道,称为3A分子筛。

X型基本组成也是硅铝酸钠,但因晶体结构与A型不同,形成约1.0nm(10Å)孔径的孔道,称为13X分子筛。

用钙离子交换13X分子筛中钠离子后形成约0.8n m(8Å)孔径的孔道,称为10X分子筛。

Y型与X型具有相同的晶体结构,但其化学组成(SiO2/Al2O3之比)与X型不同,通常多用作催化剂。

AW型为丝光沸石或菱沸石结构,系抗酸性分子筛,AW-500型孔径为0.5nm(5Å)。

几种常用分子筛化学组成见表3-8。

A、X和Y型分子筛晶体结构见图3-14。

表3-8几种常用分子筛化学组成型号Si02/Al203(物质的量之尝)孔径/10-1nm化学式3A23~3.3K7.2Na4.8 [(Al2O3)12 (SiO)12 ]·mH2O1224.2~4.7 Na12 [(AlO2)12(SiO)12 ]·mH2O5A24.9~5.6 Ca4.5Na3 [(AlO2)12 (SiO)12 ]·mH2O10X2.3~3.3 8~9Ca60Na26 [(AlO2 )86 (SiO)106 ]·mH2O13X2.3~3.3 9~0Na86 [(AlO2 )86 (SiO)106 ]·mH2ONaY3.3~69~10Na56[(AlO2)56(SiO)136]·mH2O由于分子筛表面有很多较强的局部电荷,因而对极性分子和不饱和分子具有很大的亲和力,是一种孔径均匀的强极性干燥剂。

水是强极性分子,分子直径为0.27~0.31nm,比A型分子筛微孔孔径小,因而A型分子筛是气体或液体脱水的优良干燥剂,采用分子筛干燥后的气体露点可低于-100℃。

在天然气处理过程中常见的几种物质分子的公称直径见表3-9。

表3-9中称为公称直径的原因,是因为这些分子并非球形,而且可在微孔孔道中被挤压。

表3-9常见的几种物质分子公称直径分子H2CO2N2H2OH2SCH3OHCH4C2H6C3H8nC4~nC22iC4~iC22公称直径/10-1 nm2.42.83.03.143.64.44.04.44.94.95.6目前,裂解气脱水多用3A分子筛,天然气脱水多用4A或5A分子筛。

天然气脱硫醇时可选用专用分子筛(例如RK-33型),pH值小于5的酸性天然气脱水时可选用AW型分子筛。

4.复合吸附剂复合吸附剂就是同时使用两种或两种以上的吸附剂。

如果使用复合吸附剂的目的只是脱水,通常将硅胶或活性氧化铝与分子筛在同一干燥器内串联使用,即湿原料气先通过上部的硅胶或活性氧化铝床层,再通过下部的分子筛床层。

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