主要吸附剂的特征.ppt

* 组成 内孔隙率% 外孔隙率% 干堆比重kg/l 比表面积 m2/g 活性粘土 ~30 `40 9~14 100~300 活性氧化铝 30！~40 40~50 11`14 200~300 硅酸铝分子筛 45~55 ~35 10．5~11 600~800 骨炭 50~55 18~20 10．2 ~100 活性炭 55~75 `35`40 2．5~7。7 600~1400 漂白土 50~55 ~40 7．7~10。2 130~250 硅胶 ~70 ~40 6．4 ~320 ? 主要吸附剂的特征 通常固体都具有一定的吸附能力，但只有具有很高选择性和很大吸附容量的固体才能作 为工业吸附剂。吸附剂的性能对吸附分离操作的技术经济指标起着决定性的作用。一种优良 26吸附剂应满足如下要求： ① 具有较大的平衡吸附量。一船比表面积大的吸附剂，其吸附能力强 ⑨ 具有良好的吸附选择性； ② 容易解吸，即希望平衡吸附量与温度或压力具有较敏感的关系； ④ 要求吸附剂有一定的机械强度和耐磨性，性能稳定，较低的床层压降，价格便宜等。 目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭，活性贸化铝，硅胶，分子筛等，现简述如下： 吸附剂的一般要求 (1) 活性炭 活性炭的结构特点是具有非极性表面，是一种硫水性和亲有机物的吸附剂，故又称为非 区性吸附剂。活性炭的特点是吸附容量大，抗酸耐碱、化学稳定性好，解吸容易，在高温下 进行解吸再生时其晶体结构不发生变化，热稳定性高。经多次吸附和解吸操作，仍能保持原 有的吸附性能。活性炭常用于溶剂回收，溶液脱色、除臭、净制等过程。是当前应用最普遍 的吸附剂。 通常所有台碳的物料，如本材，呆壳，褐煤等都可以加工成黑炭，经活化制成活性炭。活 比方法主要有两种：即药品活化和气体活化。药品话化是在原料中加入药品，如Zncl2，H：PO。 等，在非活性气体中加热，进行干蹈和活化。气体活化是通入水蒸汽、cO 2、空气等在700— 1100 C下反应，使之活化。炭中含水会降低其活性。一般活性炭的话化表面约600一1700 m 9／8。 (2) 硅胶 硅胶是一种坚硬元定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒，是一种亲水性极性吸附剂。因 其是多孔结构，比表面积可达350m’／8左右。工业上用的硅胶有球型、无定型、加工成型及 吩末状四种。主要用于气体的干燥脱水，催化剂载体及烃类分离等过程。 常用吸附剂1 (3) 活性氧化铝 活性氧化铝为无定形的多孔结构物质．一般由氧化铝的水合物(以三水合物为主)加热，脱 衣和活化制得，其活化温度随氧化铝水合物种类不同而不同，一般为2So一500 C。孔径约从 Zo A到50 A。典型的比表面积为200一500m2／8。活性氧化铝具有良好的机械强度，可在移动 床中使用。对水具有很强的吸附能力，故主要用于液体和气体的干燥。 (4) 分子筛 沸石吸附剂是具有特定而且均匀一致孔径的多孔吸附剂．它只能允许比其微孔孔径小的分子吸附广大，比其大的分子则不能进入，有分子筛的作用，故称为分子筛。 分子筛(合成沸石)一般可用Mi()。A12()：·gs旧2·wH 20式表示的含水硅酸盐。其中M表小金属离子．多数为钠、钾、钙，也可以是有机肤或复合离子。M表示复合离子的价数，y和M分别表示si()‘和H 2〔)的分子数小又称为硅铝比，硅铝比为2左右的称为A型分子筛．3左右的称为x型分子筛．3以上称为Y型分子筛。 根据原料配比、组成和制造方法不同，可以制成不同孔径(一般从3A到8A)和形状(圆形、椭圆形)的分子筛。分子筛是极性吸附剂．对极性分子．尤其对水具有很大的亲和力。由于分子筛突出的吸附性能，使得它在吸附分离中有着广泛的应用，主要用于各种气体和液体的干燥．芳烃或烷烃的分离及用作催化剂及催化剂载体等。表所示为分子筛的特性与应用。 常用吸附剂2 (5) 吸附树脂：最初的吸附树脂是酚一醛类缩合高聚物，以后出现了一系列的交联共聚物，如聚苯乙烯，聚丙烯骸酯和聚丙烯酰胺类的高聚物；这些大孔吸附树脂，有带功能团，也有不带功能团的。有人认为吸附树脂的吸附性能是由其表面积、孔径、骨架结构、功能团基本性质和它的极性所造成的。吸附树脂再生容易，用水、稀酸、稀碱或有机溶剂如低级酵、丙酮就可以再生。大孔吸附树脂除了目前价格昂贵以外，比起活性炭说来，它的物理化学性能稳定，品种较多，可根据不同的要求选择使用.。 常用吸附剂3 常用无机吸附剂的性质 常用分子筛的型号 分子筛性质1 若干气体在活性炭上的吸附平衡曲线 X轴为吸附剂中吸附质的量 Y轴为分压 若干气体在活性炭上的吸附平衡曲