जिओलाइट आणविक छलनी को सिलिका एल्युमिना अनुपात के हो?
सिलिका एल्युमिना अनुपात (SiO2/AlO3मोलर अनुपात) जिओलाइट आणविक सिइभ्सको मुख्य कार्यसम्पादनको लागि एक प्रमुख नियामक प्यारामिटर हो, जसले तिनीहरूको फ्रेमवर्क स्थिरता, एसिड साइट वितरण, र छिद्र टोपोलोजीलाई प्रत्यक्ष रूपमा प्रभाव पार्छ। प्रकार-विशेषताहरू, संरचना-विभिन्न सिलिकन-एल्युमिनियम अनुपातका साथ जिओलाइट आणविक सिइभ्सको प्रदर्शन सम्बन्ध, साथसाथै पेट्रोकेमिकल्स, वातावरणीय संरक्षण, इत्यादिमा तिनीहरूको अनुप्रयोग अनुकूलता बारे जानौं।
सिलिका एल्युमिना अनुपात को परिभाषा
- सिलिका एल्युमिना अनुपातले सिलिकन -अक्सिजन टेट्राहेड्रन (SiO) को मोलर अनुपात वा परमाणु अनुपात (Si/Al) लाई जनाउँछ4) एल्युमिनियम- अक्सिजन टेट्राहेड्रन (AlO4) आणविक चलनी ढाँचामा। र यसको मानले फ्रेमवर्कको चार्ज घनत्व, र क्याशन क्षतिपूर्तिको तरिका निर्धारण गर्दछ।
- कम सिलिका एल्युमिना अनुपात आणविक चलनी फ्रेमवर्क मा एक उच्च नकारात्मक चार्ज घनत्व छ, र cation क्षतिपूर्ति को ठूलो मात्रा आवश्यक छ। उच्च सिलिका एल्युमिना अनुपात आणविक चलनी को रूपरेखा बलियो Si-O-Si बन्डहरू द्वारा हावी छ, र यसको टोपोलोजिकल संरचना अत्यधिक थर्मल स्थिर छ। सिलिका एल्युमिना अनुपातले एसिड बल, छिद्र आकार वितरण र आणविक छल्नीको हाइड्रोफोबिसिटीलाई विनियमित गर्दछ, यसलाई विभिन्न औद्योगिक परिदृश्यहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ।
जिओलाइट आणविक छलनी का वर्गीकरण
|
कक्षा |
सिलिका एल्युमिना अनुपात |
टाइप गर्नुहोस् |
फ्रेमवर्क |
विशेषताहरू |
|
कम Si/Al |
1.0~2.0 |
A |
LTA |
बलियो ध्रुवीय सोखना, गहिरो सुख्खा |
|
मध्यम-लो Si/Al |
2.0~3.0 |
X |
FAU |
म्याक्रोपोरस सोखना, ग्यास विभाजन |
|
मध्यम-उच्च Si/Al |
3.0~12.0 |
Y |
FAU/MOR |
उत्प्रेरक क्र्याकिंग, एसिड कैटालिसिस |
|
उच्च Si/Al |
>12.0 |
ZSM-5, USY, बीटा |
MFI/BEA |
आकार चयनात्मक उत्प्रेरक, उच्च तापमान वा हाइड्रोथर्मल प्रतिरोध |
सिलिका एल्युमिना अनुपात को नियमन संयन्त्र
- अम्लता नियमन: एल्युमिनियम परमाणुहरू ब्रोन्स्टेड एसिड साइटहरूको स्रोत हुन्, र सिलिका एल्युमिना अनुपातले प्रत्यक्ष रूपमा एसिडको घनत्व र बललाई असर गर्छ: जब सिलिका एल्युमिना अनुपात 20 देखि 150 सम्म बढ्छ, कमजोर एसिड साइटहरूको कुल मात्रा (120 डिग्रीमा desorption) वा 4p एसिड साइट (4p0 डिग्रीमा desorption)। HZSM-5 40% ले घट्छ। उच्च सिलिका एल्युमिना अनुपात (जस्तै ZSM-5-300) मा बलियो एसिड साइटहरूको अनुपात घट्छ, हाइड्रोजन स्थानान्तरण साइड प्रतिक्रियालाई रोक्छ, र प्रोपाइलिन चयनशीलता 81.5% मा बढ्छ।
- छिद्र संरचना र शोषण प्रदर्शन: जब ZSM-22 आणविक चलनी को सिलिका एल्युमिना अनुपात 40 देखि 130 सम्म बढ्छ, छिद्रको मात्रा पहिले 0.25 सेन्टिमिटरमा बढ्छ।3/g र त्यसपछि ०.१८ सेन्टिमिटरमा संकुचित हुन्छ3/g, because the framework shrinkage is aggravated under high silicon conditions. ZSM-5 molecular sieve with a silica alumina ratio of >100 मा टोल्युनिको लागि 41 mg/g को अवशोषण क्षमता छ, जुन ZSM-5 को 38 को सिलिका एल्युमिना अनुपातको तुलनामा 70% बढी छ, किनभने परिष्कृत हाइड्रोफोबिसिटीले पानीका अणुहरूको प्रतिस्पर्धात्मक शोषण कम गर्छ।
- थर्मल स्थिरता र हाइड्रोथर्मल स्थायित्व: कम-सिलिकन Y-प्रकार (SiO2/अल2O3=2) ६६० डिग्रीमा कंकालको पतनबाट गुज्रिन्छ, जबकि उच्च-सिलिकन ZSM-5 (SiO)2/अल2O3>30) 900 डिग्री सम्मको तापक्रम सहन सक्छ। जब Cu/SSZ-13 उत्प्रेरकमा सिलिका एल्युमिना अनुपात 6 बाट 16 मा बढ्छ, 800 डिग्री / 16 घन्टामा हाइड्रोथर्मल उपचार पछि SCR गतिविधि अवधारण दर 45% बाट 85% सम्म बढ्छ, डिल्युमिनेशन दरमा कमीको कारण।
औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा सिलिका एल्युमिना अनुपात अनुकूलन रणनीति
- फ्लुइड क्याटालिटिक क्र्याकिंग (FCC): USY आणविक छल्नीको सिलिका एल्युमिना अनुपात ६-८ हुँदा, कोक चयनशीलता २.५ प्रतिशत बिन्दुले घट्छ र हल्का तेलको उपज ३% ले बढ्छ।
- मेथेनोल देखि ओलेफिन (MTO): जब SAPO-34 आणविक सिभको सिलिका एल्युमिना अनुपात ०.३-०.५ हुन्छ, इथिलीन/प्रोपाइलिन चयनशीलता ८०% पुग्छ। धेरै उच्च सिलिका एल्युमिना अनुपातले पॉलीसाइक्लिक एरोमेटिक हाइड्रोकार्बनको कार्बन निक्षेपलाई गति दिन्छ र निष्क्रियता निम्त्याउँछ।
- VOCs शोषण: बेन्जिन शृङ्खलाको लागि 300 को सिलिका एल्युमिना अनुपातको साथ ZSM-5 आणविक चलनीको सोखन क्षमता 120 mg/g छ, र प्रवेश समय 66 मिनेटमा विस्तार गरिएको छ, जुन सक्रिय कार्बनको 40 mg/g भन्दा राम्रो छ।
- NOx हटाउने: जब Cu/LTA उत्प्रेरकको सिलिका एल्युमिना अनुपात 16-23 हुन्छ, NOx रूपान्तरण दर 600 डिग्रीमा हाइड्रोथर्मल एजिङ पछि 90% मा रहन्छ, जसमा उच्च गतिविधि र स्थायित्व दुवै हुन्छ।
- नियन्त्रित औषधि रिलीज: कम सिलिका एल्युमिना अनुपात (1.5 ~ 2.0) प्रकार A जिओलाइट आणविक चलनीले 95% को 24 घन्टा रिलीज दरको साथ, छिद्र आकार नियमन मार्फत ibuprofen को निरन्तर रिलीज प्राप्त गर्दछ।
- CO2क्याप्चर: अमाइन-कार्यात्मक प्रकार X जिओलाइट आणविक छलनी (सिलिका एल्युमिना अनुपात 2.5) एक CO कायम गर्दछ2आर्द्र अवस्थाहरूमा 12 wt% को शोषण क्षमता, र यसको पानी प्रतिरोध 3 गुणा बढेको छ।
