Новости центр
Новости
Цеолитная энциклопедия - Молекулярное сито 13X
1.Информация о продукте
1.1Основная структура скелета
Каркас молекулярного сита типа FAU состоит из 6,5Å (Å - ангстрем, 1Å = 0,1 нм) кубических содалитовых клеток. Эти содалитовые клетки являются основными единицами структуры, удерживаемыми вместе шестичленными кислородными кольцами в тетраэдрической форме.
Несколько содалитовых клеток соединяются особым образом, образуя большую полость диаметром около 1,25 нанометра, также известную как суперклетка. Эта крупнополостная структура обеспечивает большое пространство для адсорбции и диффузии молекул.
1.2 Способ соединения
1.2.1 Соединение с шестиатомной призмой:
Шестиатомная призма служит связующим звеном между единицами содалита, делая всю структуру более стабильной и упорядоченной.
1.2.2 Оконное соединение: Эти клетки соединены друг с другом в тетраэдрической форме через окно диаметром около 7,5Å, обеспечивая каналы транспортировки и диффузии молекул внутри молекулярного сита.
Состав ячейки: Каждая ячейка содержит 192 тетраэдра TO₄ (T для Si, Al и т.д.). Когда атомы Si заменяются другими атомами (например, атомами Al), кристаллическая структура становится отрицательно заряженной и требует катионов металлов (таких как Na+, Ca²+, K+ и т.д.) для уравновешивания, делая всю систему электрически нейтральной.
1.2.3 Соотношение кремния и алюминия и классификация: В соответствии с различным мольным соотношением кремнезема и алюминия в цеолитовом материале FAU, его можно разделить на цеолит X (Si/Al = 1~1,5) и цеолит Y. В случае полностью кремниевых цеолитов, элементарная ячейка составляет 576 атомов (O₃₈₄, Si₁₉₂).
2.Применение
2.1 Удаление H2S
Основными компонентами природного газа являются метан и другие алканы, однако природный газ часто содержит примеси, такие как H2S, CO2 и H2O. При транспортировке H2S и H2O могут образовывать кислотные жидкости, вызывающие коррозию трубопроводов и клапанов. Кроме того, при сгорании H2S образует загрязняющие газы, такие как SO2. Адсорбционный эффект молекулярного сита 13X на H2S и CO2 явно выше, чем на углеводородах, поэтому молекулярное сито 13X широко используется в процессе десульфурации выхлопных газов природного газа.
2.2 Водородная энергия и топливные элементы с протонообменной мембраной
Молекулярные сита 13X также имеют потенциал для использования в водородной энергетике и протонно-обменных мембранных топливных элементах. В настоящее время производство водорода из ископаемых источников энергии и водорода из побочных продуктов промышленности по-прежнему занимает значительную долю мощностей по производству водородной энергии, а элементы серы из ископаемых источников энергии, таких как уголь, нефть и природный газ, будут существовать в виде H2S в процессе производства водородной энергии. По сравнению с силикагелем, активированным углем и другими пористыми материалами, молекулярные сита 13X показали отличную адсорбцию H2S. Адсорбция H2S молекулярным ситом 13X - это процесс физической адсорбции, и молекулярное сито может быть регенерировано путем повышения температуры после адсорбции. По сравнению с традиционными процессами химической очистки, использование молекулярного сита 13X в качестве физического адсорбента позволяет снизить энергопотребление и загрязнение окружающей среды в процессе адсорбции. Кроме того, протонные топливообменные мембранные элементы также выдвигают повышенные требования к очистке водородной энергии, поскольку даже следовые количества H2S в водороде будут оказывать токсическое воздействие на катализаторы батарей, такие как Pt/C электроды, и улучшение адсорбционных характеристик молекулярного сита 13X или модифицированного молекулярного сита 13X для H2S также обеспечивает решение проблем, связанных с очисткой водорода.
2.3 Удаление CO2
Процесс использования молекулярного сита 13X для улавливания CO2 при нормальной температуре успешно применяется в коммерческих целях, охватывая широкий спектр отраслей промышленности. В газовой промышленности молекулярное сито 13X может адсорбировать CO2 из газового сырья для повышения чистоты природного газа в соответствии со стандартами использования топлива. В воздухоразделительной промышленности необходимо удалять примеси, такие как вода, CO2 и некоторые углеводороды в воздухоразделительном устройстве для получения высокочистого азота, кислорода и других газов. Молекулярное сито 13X может эффективно адсорбировать CO2 в воздухе, обеспечивать чистое воздушное сырье для процесса разделения воздуха, а также гарантировать эффективность и чистоту последующего разделения газа. Оно может использоваться в качестве эффективного адсорбента для адсорбции и улавливания CO2 в промышленных отходящих газах, а также обеспечивать техническую поддержку для сокращения выбросов CO2 и рециркуляции. Например, при очистке отходящих газов на некоторых тепловых электростанциях, цементных заводах и других промышленных предприятиях молекулярное сито 13X может использоваться для адсорбции CO2 и снижения содержания CO2 в отходящих газах.
2.4 Кислородная промышленность
Используя разницу в полярности между азотом и кислородом и разницу в скорости диффузии, молекулярное сито 13X может быть использовано для разделения азота и кислорода. В условиях давления молекулярное сито 13X может преимущественно адсорбировать азот для обогащения кислорода. Во время декомпрессии азот, адсорбированный на молекулярном сите 13X, высвобождается, поэтому молекулярное сито может быть восстановлено.