分子篩吸附劑知識概論

　　分子篩吸附劑知識概論

　　分離是指將一種混合物轉化為成分各不相同的兩種或多種產物的過程。實現這一過程的困難之處在于它是一個與服從熱力學第二定律的混合過程相反的逆過程。因此，在化學、石化和制藥工業上分離步驟常常占據主要的生產成本。對于很多分離過程來說，分離是通過加入質量分離劑完成的，對于吸附來說質量分離劑就是吸附劑。因此分子篩吸附劑的性能直接決定每一個吸附分離或凈化過程的效果。

　　由于分子篩吸附劑和分子篩吸附過程的發展，吸附工藝已經成為工業上普遍運用的重要分離手段。分子篩吸附過程一般是在填有吸附劑顆粒的填充柱即固定床吸附器上進行的。與其他的分離過程相比，色譜分離具有的獨物優點是其能夠在一個吸附柱里達到很好的分離能力。這種很好的分離能力是由于流動相和吸附相間持續不斷地接觸并達到平衡所致。在不考慮擴散限制的條件下，對于每一次接觸都能達到平衡狀態時，即為理論塔板。通常，在一個短短的吸附柱中能達成幾百至幾千這樣的平衡階段。因此，對于物質凈化和一些難于分離的過程，吸附是一種理想的分離方法。由于該技術特有的優勢，吸附在未來能源和環境技術發展中扮演了極其重要的角色。解決分離效果不佳這一難題的模擬移動床技術就是運用吸附技術的一個成功例子，通過選擇適合的分子篩吸附劑可達到很好的效果，其分離因子可低至2。

　　商業中應用的只是少數的常規分子篩吸附劑，這些吸附劑都用于現在的吸附過程中，未來吸附的應用依賴于開發新的更好的分子篩吸附劑。理想的分子篩吸附劑應該具有特殊的性質能夠滿足各種特殊應用的要求。開發更好的吸附同時也能夠促進現代吸附應用過程的改進。一個較好的實例是LiX(Si/Al=1)制氧分子篩的發明。通過變壓吸附可以達到空氣分離的目的。在此之前使用的是常規吸附劑13X分子篩和5A分子篩。通過將NaX轉換成LiX(Si/Al=1)，在不同的操作條件下，產氧能力可以立即增加1.4~2.7倍，并且能源的消耗低了21%~27%。

　　在過去的20年中，微孔材料的研發呈現出欣欣向榮的景象。我們在氧化物分子篩的碳材料產品的多孔成型和表面化學方面取得了巨大的進步。然而，這些新型材料在吸附領域方面潛在應用仍然有待開發。