第八组分子筛计算步骤
分子筛重量计算
分子筛重量计算
摘要：
一、引言
二、分子筛重量计算方法
1.静态法
2.动态法
3.实验法
三、分子筛重量计算的实际应用
四、总结
正文：
一、引言
分子筛是一种具有规则孔道结构的硅酸盐晶态材料，其主要应用于吸附、分离、催化等领域。
在工业生产和科研过程中，对分子筛的重量进行精确计算是一项重要任务。
本文将为您介绍分子筛重量计算的方法及其实际应用。
二、分子筛重量计算方法
1.静态法
静态法是一种常用的分子筛重量计算方法，其基本原理是根据分子筛吸附物质的能力来测定其重量。
静态法操作简便，适用于大部分分子筛的测定。
2.动态法
动态法是另一种分子筛重量计算方法，其原理是在一定条件下，测量分子筛对吸附物质的吸附速率，从而计算出分子筛的重量。
动态法适用于快速测定
分子筛重量的场合。
3.实验法
实验法是根据分子筛的物理性质和化学性质，通过实验数据计算其重量。
实验法适用于对分子筛的结构和性能有深入了解的专业人员。
三、分子筛重量计算的实际应用
在实际生产和科研过程中，对分子筛重量的精确计算有助于优化生产过程、提高产品质量和提高经济效益。
例如，在催化剂生产中，精确计算分子筛重量可以保证催化剂的活性和稳定性；在吸附剂应用中，精确计算分子筛重量有助于提高吸附效果。
四、总结
分子筛重量计算是分子筛研究和应用的重要环节。
静态法、动态法和实验法是常用的分子筛重量计算方法，各有优缺点。
实际应用中，应根据具体情况选择合适的计算方法。
分子筛相对结晶度计算
（一）美国ASTM标准-八峰
合成样品特征峰面积的计算：
（1）打开文件
得下图
（2）确定背景
在上图界面右击，选择determine background，出现下图，根据要求调整granularity和Bending factor参数
最后Accept，出现下图中绿色背景线
（3）确定峰
在上图界面右击，选择search peaks，出现下图，根据自己样品特点确定最小峰宽之类参数，
最后点击search peaks，然后点击accept，出现下图
（4）拟合峰
不经处理的峰如下，原始峰（红线）和积分峰（蓝线）之间大小存在差异，
（想要放大某峰直接右击，选择zoom out，返回选择zoom previous）需调整一下。
在上图界面右击，选择fit profile，此时得下图，可见两峰差距变小，依
据该方法对八峰分别进行处理
（5）峰面积计算
保持上图界面，鼠标放在实线处，峰面积在右侧可见(Area)，如下图
（6）结晶度计算
按照上述方法，得到八个特征峰各自峰面积，加和，然后与标样八峰面积之和作比，得该样品相对结晶度。
分子筛相对结晶度计算
（一）美国ASTM标准-八峰
合成样品特征峰面积的计算：
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最后点击search peaks，然后点击accept，出现下图
（4）拟合峰
不经处理的峰如下，原始峰（红线）和积分峰（蓝线）之间大小存在差异，需调整一下。
（想要放大某峰直接右击，选择zoom out，返回选择zoom previous）
在上图界面右击，选择fit profile，此时得下图，可见两峰差距变小，依据该方法对八峰分别进行处理
（5）峰面积计算
保持上图界面，鼠标放在实线处，峰面积在右侧可见(Area)，如下图
（6）结晶度计算
按照上述方法，得到八个特征峰各自峰面积，加和，然后与标样八峰面积之和作比，得该样品相对结晶度。
分子筛 制作流程
分子筛制作流程Molecular sieves are important materials used in various industriesfor separation and purification processes. The production process of molecular sieves involves several steps that are crucial for ensuring the quality and performance of the final product. 分子筛是在各个行业中用于分离和纯化过程中的重要材料。
分子筛的生产过程涉及几个关键步骤，对确保最终产品的质量和性能至关重要。
The first step in the production of molecular sieves is the selection of raw materials. High-quality raw materials are essential for producing molecular sieves with excellent performance. The raw materials used in the production of molecular sieves include alumina, silica, and various other compounds. These materials are carefully selected to ensure that they meet the desired specifications and quality standards. 分子筛的生产第一步是原材料的选择。
高质量的原材料对于生产具有优异性能的分子筛至关重要。
用于分子筛生产的原材料包括氧化铝、二氧化硅和各种其他化合物。
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》一、引言随着工业化的快速发展，气体分离技术在能源、化工、环保等领域具有越来越重要的地位。
分子筛膜因其具有高选择性、高渗透性及良好的稳定性等优点，成为气体分离技术的重要研究方向。
近年来，具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其在气体分离领域的应用逐渐受到广泛关注。
本文旨在介绍该杂化炭分子筛膜的制备方法、结构特点及气体分离性能。
二、ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备（一）制备原料与设备本实验所需原料主要包括ZIF-8前驱体、碳源材料、磁性材料等。
设备主要包括高温炉、真空镀膜机、磁控溅射仪等。
（二）制备方法首先，通过溶胶-凝胶法合成ZIF-8前驱体；其次，将碳源材料与ZIF-8前驱体混合，经过高温处理，使二者形成稳定的杂化结构；最后，利用磁控溅射法在基底上形成具有磁性ZIF-8链状结构的炭分子筛膜。
三、ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的结构特点（一）链状结构该杂化炭分子筛膜具有明显的ZIF-8链状结构，这种结构有利于气体分子的传输和扩散。
（二）磁性特点通过引入磁性材料，使得杂化炭分子筛膜具有一定的磁响应性，便于后期对膜的操控和回收。
四、气体分离性能（一）实验方法采用不同类型的气体混合物（如H2/N2、CO2/CH4等）进行渗透实验，观察杂化炭分子筛膜的气体分离性能。
（二）实验结果与分析实验结果表明，该杂化炭分子筛膜具有良好的气体分离性能。
在H2/N2混合气体中，H2的渗透速率明显高于N2，表现出较高的选择性。
在CO2/CH4混合气体中，CO2的分离效果也较为显著。
此外，由于引入磁性材料，使得该杂化炭分子筛膜在磁场作用下具有良好的可操控性，有利于实现气体分离过程的自动化和智能化。
五、结论本文成功制备了具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜，该膜具有良好的气体分离性能和磁响应性。
通过实验结果分析，该杂化炭分子筛膜在气体分离领域具有广阔的应用前景。
分子筛相对结晶度计算.docx
（一）美国ASTM标准-八峰
合成样品特征峰面积的计算：
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（5）峰面积计算
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（6）结晶度计算
按照上述方法，得到八个特征峰各自峰面积，加和，然后与标样八峰面积之和作比，得该样品相对结晶度。
分子筛重量计算
分子筛重量计算（原创版）目录一、引言二、分子筛的定义和分类三、分子筛重量的计算方法四、分子筛重量计算的实际应用五、总结正文一、引言分子筛作为一种重要的催化剂和吸附剂，在化学、石油、医药等领域有着广泛的应用。
在分子筛的研究和应用过程中，对其重量的精确计算是一个关键环节。
本文将对分子筛重量计算的方法进行详细介绍。
二、分子筛的定义和分类分子筛是一种具有规则孔道结构的晶态物质，其孔道大小和形状可以根据需要进行调节。
根据孔道结构和化学组成，分子筛可分为硅铝分子筛、氧化铝分子筛、磷酸铝分子筛等。
三、分子筛重量的计算方法分子筛重量的计算主要包括两个方面：分子筛骨架质量和分子筛吸附质量。
1.分子筛骨架质量：分子筛骨架质量主要由其化学组成和分子量计算得出。
一般来说，分子筛骨架质量可以通过分子筛的化学式和相应原子的相对原子质量进行计算。
例如，对于硅铝分子筛，其骨架质量可通过硅和铝的相对原子质量及其在分子筛中的摩尔比例计算得出。
2.分子筛吸附质量：分子筛吸附质量是指分子筛在实际应用过程中吸附物质的质量。
分子筛吸附质量的计算需要根据实际吸附过程的条件和被吸附物质的性质进行。
一般来说，分子筛吸附质量可以通过实验测定得到。
四、分子筛重量计算的实际应用分子筛重量计算在实际应用中有着重要意义。
在分子筛催化剂和吸附剂的研究和生产过程中，对其重量的精确计算有助于优化分子筛的性能和提高其应用效果。
此外，在分子筛的应用过程中，对其重量的实时监测也有助于评估分子筛的吸附效果和使用寿命。
五、总结本文对分子筛重量计算的方法进行了详细介绍，包括分子筛骨架质量和分子筛吸附质量的计算。
分子筛脱水计算
1.分子筛脱水工艺参数：处理量100410⨯Nm 3/d （0℃，101325Pa ），即4.1667410⨯Nm 3/h吸附周期：T=8小时分子筛有效吸附容量：取8kgH 2O/100kg 分子筛 按全部脱去考虑，需脱水量：h kg /53.809663.024101004=⨯⨯（0℃？，101325Pa ）。
操作周期T=8h ，总共脱水：kg 24.64453.808=⨯。
天然气的压缩系数Z=0.9023。
则操作条件下气体量：Q=877.74m 3/h （30℃，4.5MPa ），工况下密度为3g m /kg 89.33=ρ（30℃，4.5MPa ），所以，气体质量流量：h kg G g /34.29743=。
已知3b m /kg 660=ρ，m 0032.0D p =即可根据雷督克斯的半经验公式求得吸附塔直径，半经验公式如下：()5.0p g b D C G ρρ= 式中 G ——允许的气体质量流速，)s m /(kg 2⋅；C ——系数，气体自上向下流动，取0.25~0.32；自下向上流动，取0.167； b ρ——分子筛的堆密度，kg/3m ；g ρ——气体在操作条件下的密度，kg/3m ；D p ——分子筛的平均直径（球形）或当量直径（条形），m 。
因此，())/(525.164010032.089.3366029.0360025.0h m kg G ⋅=⨯⨯⨯⨯=吸附塔的截面积：m F 8134.1525.1640134.29743=÷=。
直径：m D 52.1)785.0/8134.1(5.0==，取 1.5m 。
则，F=1.76625m 2，气体流速s m h m v g /138.0/951.49676625.1/74.8772===（30℃，4.5MPa ）。
吸附器高径比计算原料气饱和水含量 mol%为0.001112原料气的摩尔流量为1736.835 kgmole/hh kg /76.34018.01000835.1736001112.0=⨯⨯⨯操作周期T=8h ，总共脱水：kg 12.27876.348=⨯分子筛有效吸附容量取8kg （水）/100kg （分子筛），吸附塔需装分子筛：kg 358908.0/12.287=，其体积为344.5660/3589m V ==， 床层高m F V H 08.376625.144.5===，取3m.高径比约25.1/0.3=。
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7.7.2 分子筛脱水工艺计算（1）工艺计算的基础数据分子筛脱水由吸附和再生两部分组成，吸附采用双塔流程，再生加热气和冷吹气采用干气，加热方式采用燃气管式加热炉加热。
其主要设备由分子筛吸附器、再生气加热炉、再生气冷却器、再生气分离器。
该部分主要计算分子筛吸附器尺寸，再生气加热炉、再生气冷却器、再生气水分离器设计计算归于其它部分。
选用4A 分子筛脱水，其特性如下：分子筛粒子类型：直径3.2 mm 球形分子筛的有效湿容量：8 kg （水）/100 kg （分子筛）分子筛堆积密度：700 kg/m 3分子筛比热：0.96 kJ/（kg·℃）瓷球比热：0.88 kJ/（kg·℃）操作周期为8小时，再生加热时间为4.5小时，再生冷却时间为3.2小时，操作切换时间为0.3小时。
加热炉进口温度为44.098 ℃，加热炉出口温度为275 ℃。
工艺计算主要的基础数据如下：原料气压力：3.5 MPa原料气温度：30 ℃床层温度：35 ℃天然气气体流量：10110 kg/h饱和含水量：3.60 kg/h天然气相对湿度：100%天然气在3.5MPa 、30℃下的密度：27.51 kg/m 3天然气在3.5MPa 、30℃时粘度：1.2210×10-2 cp再生加热气进吸附器的压力：1733.72 kPa再生加热气进吸附器的温度：260 ℃再生加热气出吸附器的温度：200 ℃再生气在1733.72 kPa 、260 ℃下的密度：6.72 kg/m 3干气温度：44.1 ℃干气压力：2033.72 kPa干气将床层冷却到：50 ℃干气在44.1℃、2033.72 kPa 的密度：13.77 kg/m 3再生气在260℃、1733.72 kPa 的热焓：-3776.58 kJ/kg再生气在115℃、1733.72 kPa 的热焓：-4167.3 kJ/kg再生气在275℃、1733.72 kPa 的热焓：-3731.98 kJ/kg干气在140℃、2033.72 kPa 的热焓：-4106.71 kJ/kg干气在44.1℃、2033.72 kPa 的热焓：-4338.85 kJ/kg干气在44.1℃、2033.72 kPa 下的低位热值：48381.32 kJ/kg（2）直径和高径比的计算原料气在3500kPa ，25℃下含水量为194.161=G kg/h （??）根据天然气脱水设计规范取操作周期为8=τ小时，总共脱水：552.1298194.16=⨯kg已知700=b ρkg/m 3，0032.0=p D m ，工况下 (3500 kPa 、30℃) ：13.28=g ρkg/m 3用式()5.0p g b D C G ρρ=计算，气体从上往下流则C 取0.28() ()()0.520.2870027.510.0032 4.1538/m G kg s =⨯⨯⨯=⋅0.50.544101100.933600 3.14 4.15m Q D mG π⨯⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭吸附床层直径计算：吸附床层直径取为1000 mm 。
233.1410.7944D F m π⨯===吸附器截面积：分子筛有效吸附容量取8kg 水/100kg 分子筛131008100 3.60887000.514w b G V m τρ=⨯⨯=⨯=320:1.2 1.20.5140.617w V m ⨯=⨯=取％的裕量1.20.617 ===0.78m 0.79w T V H F 分子筛的有效高度为： 吸附床层的有效高度为0.8 m 。
0.80.81.0T H D ==则高径比为： 吸附器空塔流速g V 为：101100.129/360027.010.79m g g Q V m s F ρ===⨯⨯（3）传质区高度h Z 的计算吸附床层水负荷计算为：()212244 3.6 4.586/3.14 1.0G q kg h m D π⨯===⋅⨯ 传质区高度h Z 为：()0.78950.78950.55060.55060.26460.26464.586h 1.41 1.410.60.270.1460100z g s q A m V R ⎡⎤⎡⎤==⨯=⎢⎥⎢⎥⨯⨯⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 吸附剂的有效吸附容量效核：S Z T S T X h .H X XH 450-=()0.080.80.0943k kg 0.80.450.27s X g ⨯==-⨯水/分子筛 吸附剂的动态平衡湿容量X S 大于吸附剂的有效吸附容量（8=X %)，则分子筛床层高度满足要求。
（4）转效点的计算 3b kg/m 700=ρ，%8=X ，m 5.2=T H ，24.586kg /(m )q h =⋅转效点时间为：0.087000.89.774.586b T B X H h q ρθ⨯⨯===符合原设计吸附周期8小时的要求。
（5）吸附过程压力降的计算：2g g g V C V B Lp ρμ∆+= 分子筛为3.2 mm 直径球型，则B 取4.155，C 取0.00135。
现已知床层高为0.8 m ，21.22110mPa s μ-=⨯⋅ 327.51k /m g g ρ=， 0.129607.74m /min g V =⨯=()2a0.84.1550.012217.740.0013527.517.74 2.094kP p ∆=⨯⨯+⨯⨯= 规范规定吸附时气体通过床层的压降宜小于等于0.035MPa ，不宜高于0.055 MPa ，否则应重新调整空塔气速。
此处所算压降满足规范要求，无须重新调整空塔气速。
再生加热和冷却时压降都很小，可不计算。
（6）吸附器质量的估算根据吸附器设计压力及温度，吸附器材质选用16MnR 。
根据分子筛床层高度初步估计计算圆筒有效高度为2 m 。
设计压力0.4=c P MPa ，设计温度300=c T ℃，材质的许用应力[]134=t σMPa 。
钢板负偏差取8.01=C mm ，腐蚀裕量取12=C mm ，吸附塔壁有下列公式计算：[]12 4.010000.8117mm 21341 4.02c it c P D C C P δσ⨯=++=++=⨯⨯-Φ-圆筒有效高度的质量计算：()()2222h=h443.1478002 = 1.03414846.88kg m V S S D D ρρππρ==-⋅⎛⎫-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⨯⨯⨯-=外内内外 根据初步估计计算（附件包括梯子平台预焊件、对焊钢法兰、DN450加厚接管、垂直吊盖对焊法兰人孔、不锈钢丝、丝网、栅板、支持圈、支持板等）2175kg m =封头质量：555kg m =附件质量：296kg m =裙座质量：11872.88kg =钢材总质量为：m分子筛质量计算：2227000.843.1417000.84439.6Ti m SH D kg ρπ==⨯⨯⨯=⨯⨯= 瓷球重量计算：床层上下各铺200mm 瓷球，瓷球堆密度2000kg/m 332220000.443.14120000.44628i m ShD kg ρπ==⨯⨯⨯=⨯⨯= （7）再生加热气量的计算用贫干气加热，进吸附器温度260 ℃，分子筛床层吸附终了后温度35 ℃(即床层温升 5 ℃)，再生加热气出吸附器温度200 ℃，床层再生温度是()2302002605.0=+⨯℃，预先计算在230 ℃时，分子筛比热0.96 kJ/（kg·℃），钢材比热0.5 kJ/(kg.℃)，瓷球比热0.88 kJ/（kg·℃）。
再生气在260℃、1733.72 kPa 的热焓：-3776.58 kJ/kg ，再生气在115 ℃、1733.72 kPa 的热焓：-4167.30 kJ/kg 。
再生热负荷计算如下：()111872.880.523035182617.5P t Q m C kJ =∆=⨯-=()22439.60.962303582293.12P t Q m C kJ=∆=⨯-= ()336280.8823035107764.8P t Q m C kJ =∆=⨯-=44186.8 3.684186.8120579.84Q m kJ =⨯=⨯⨯=()123410% 1.1542580.786Q Q Q Q Q kJ=+++=加的热损失，则 1542580.7864.5120573.508/4.5q kJ h ==设再生加热时间小时，每小时加热量是 再生气的出口平均温度：()0.520035117.5m t C =+=每千克再生气给出热量：3.14142.5447.5H P q C t kg =∆=⨯=()126035200142.52t C ∆=-+= 1120573.508296.44/447.5mH H q q kg h q ===所需再生气量为： 加热气所需面积效核：再生加热气经加热炉产生300kPa 的压降后为1733.72kPa ，260℃下的g ρ 为6.7217kg/m 3，加热气允许质量流量：气体从下往上流则C 取0.167()()s)kg/(m 1.59 0032.07217.6700167.0 25.05.0⋅=⨯⨯⨯==p g b mH D C G ρρ 再生加热气所需面积：19.0360059.162.1072=⨯==mH mH G q F m 2 吸附器的床层面积为1.13 m 2，所以满足要求。
（8）冷吹气量的计算床层温度自230℃降到50℃，干气在140℃、2033.72 kPa 的热焓为-4106.71 kJ/kg ，干气在44.098℃、2033.72 kPa 的热焓为-4338.85 kJ/kg冷吹热负荷计算如下：()2.533959502305.088.593211=-⨯=∆=t p C m Q kJ()96.3418325023096.02.197822=-⨯=∆=t p C m Q kJ()36.1790555023088.04.113033=-⨯=∆=t p C m Q kJ加上10％的裕量：272.11603321.1321=++=）（冷Q Q Q Q kJ设冷却时间3.2h ，每1小时移去热量：835.3626032.3272.11603322.32===冷Q q kJ/h 冷却气用干气1.44=a t ℃ 出口平均温度()140502305.0=+=m t ℃每千克冷却气移去的热量为：()()232.1585.433871.4106 ||098.44140=---=-=h h q H kJ/kg 需冷却气量为：97.1561146.232835.3626032===H mC q q q kg/h 冷却气所需面积校核：干气在44.1℃、2033.72KPa 的密度为13.77 kg/m 3，用()5.0p g b D C G ρρ=式核算C 取0.167，则()27.20032.077.13700167.05.0=⨯⨯⨯=mC G kg/（m 2·s ） 需空塔截面积19.027.2360097.1561=⨯==mC mC G q F m 2，现1.1304 m 2，故满足要求。