Beth Yw Cymhareb Alwmina Silica O Hidlen Moleciwlaidd Zeolite?
Mae'r gymhareb alwmina silica (SiO2/AlO3cymhareb molar) yn baramedr rheoleiddiol allweddol ar gyfer perfformiad craidd rhidyllau moleciwlaidd zeolite, gan ddylanwadu'n uniongyrchol ar eu sefydlogrwydd fframwaith, dosbarthiad safle asid, a thopoleg mandwll. Dewch i ni ddysgu am y math-nodweddion, adeiledd-perthynas perfformiad rhidyllau moleciwlaidd zeolit â gwahanol gymarebau alwminiwm silicon-, yn ogystal â'u cydnawsedd cymhwysiad mewn petrocemegion, diogelu'r amgylchedd, ac ati.
Diffiniad o Gymhareb Alwmina Silica
- Mae'r gymhareb alwmina silica yn cyfeirio at y gymhareb molar neu gymhareb atomig (Si/Al) o silicon-ocsigen tetrahedron (SiO).4) i alwminiwm-tetrahedron ocsigen (AlO4) yn y fframwaith rhidyll moleciwlaidd. Ac mae ei werth yn pennu dwysedd tâl y fframwaith, a'r ffordd o iawndal cation.
- Mae gan ridyll moleciwlaidd cymhareb alwmina silica isel ddwysedd tâl negyddol uchel yn y fframwaith, ac mae angen llawer iawn o iawndal cation. Mae'r fframwaith o ridyll moleciwlaidd cymhareb alwmina silica uchel yn cael ei ddominyddu gan fondiau Si-O-Si cryf, ac mae ei strwythur topolegol yn sefydlog thermol iawn. Mae'r gymhareb alwmina silica yn rheoleiddio cryfder asid, dosbarthiad maint mandwll a hydroffobigrwydd y rhidyll moleciwlaidd, gan ei gwneud yn addas ar gyfer gwahanol senarios diwydiannol.
Dosbarthiad Hidlen Moleciwlaidd Zeolite
|
Dosbarth |
Cymhareb Silica Alwmina |
Math |
Fframwaith |
Nodweddion |
|
Isel Si/Al |
1.0~2.0 |
A |
LTA |
Arsugniad pegynol cryf, sychu'n ddwfn |
|
Canolig-isel Si/Al |
2.0~3.0 |
X |
FAU |
Arsugniad Macroporous, gwahanu nwy |
|
Canolig-uchel Si/Al |
3.0~12.0 |
Y |
FAU/MOR |
Cracio catalytig, catalysis asid |
|
Uchel Si/Al |
>12.0 |
ZSM-5, USY, Beta |
MFI/BEA |
Catalysis dethol siâp, tymheredd uchel neu ymwrthedd hydrothermol |
Mecanwaith Rheoleiddio Cymhareb Silica Alwmina
- Rheoleiddio asidedd: Yr atomau alwminiwm yw ffynhonnell safleoedd asid Brønsted, ac mae'r gymhareb alwmina silica yn effeithio'n uniongyrchol ar y dwysedd asid a chryfder: Pan fydd y gymhareb alwmina silica yn cynyddu o 20 i 150, mae cyfanswm y safleoedd asid gwan (amsugno ar 120 gradd) a safleoedd asid cryf (disugniad ar 400 gradd ) yn gostwng 400% HZSM-0%. Mae cyfran y safleoedd asid cryf mewn cymhareb alwmina silica uchel (fel ZSM-5-300) yn gostwng, gan atal yr adwaith ochr trosglwyddo hydrogen, ac mae'r detholiad propylen yn cynyddu i 81.5%.
- Strwythur mandwll a pherfformiad arsugniad: Pan fydd cymhareb alwmina silica o ridyll moleciwlaidd ZSM-22 yn cynyddu o 40 i 130, mae cyfaint y mandwll yn cynyddu i 0.25 cm yn gyntaf3/g ac yna'n crebachu i 0.18 cm3/g, because the framework shrinkage is aggravated under high silicon conditions. ZSM-5 molecular sieve with a silica alumina ratio of >Mae gan 100 gapasiti arsugniad o 41 mg/g ar gyfer tolwen, sydd 70% yn uwch na ZSM-5 gyda chymhareb alwmina silica o 38, oherwydd bod y hydroffobigedd uwch yn lleihau arsugniad cystadleuol moleciwlau dŵr.
- Sefydlogrwydd thermol a gwydnwch hydrothermol: Math-silicon Y{-isel (SiO2/Al2O3=2) yn cwympo sgerbwd ar 660 gradd , tra bod -silicon ZSM-5 (SiO) uchel2/Al2O3>30) yn gallu gwrthsefyll tymheredd hyd at 900 gradd. Pan fydd y gymhareb alwmina silica yn y catalydd Cu/SSZ-13 yn cynyddu o 6 i 16, mae'r gyfradd cadw gweithgaredd AAD yn cynyddu o 45% i 85% ar ôl triniaeth hydrothermol ar 800 gradd /16h, oherwydd y gostyngiad yn y gyfradd deumination.
Strategaeth Addasu Cymhareb Alwmina Silica Mewn Cymwysiadau Diwydiannol
- Cracio catalytig hylif (FCC): Pan fo'r gymhareb alwmina silica o ridyll moleciwlaidd USY yn 6-8, mae'r detholiad golosg yn gostwng 2.5 pwynt canran ac mae'r cynnyrch olew ysgafn yn cynyddu 3%.
- Methanol i olefinau (MTO): Pan fydd cymhareb alwmina silica o ridyll moleciwlaidd SAPO-34 yn 0.3-0.5, mae'r detholiad ethylene / propylen yn cyrraedd 80%. Mae cymhareb alwmina silica rhy uchel yn cyflymu dyddodiad carbon hydrocarbonau aromatig polysyclig ac yn achosi dadactifadu.
- Arsugniad VOCs: Mae cynhwysedd arsugniad rhidyll moleciwlaidd ZSM-5 gyda chymhareb alwmina silica o 300 ar gyfer cyfres bensen yn 120 mg / g, ac mae'r amser treiddio yn cael ei ymestyn i 66 munud, sy'n well na'r 40 mg / g o garbon wedi'i actifadu.
- Tynnu NOx: Pan fydd cymhareb alwmina silica catalydd Cu / LTA yn 16-23, mae'r gyfradd trosi NOx yn parhau i fod yn 90% ar ôl heneiddio hydrothermol ar 600 gradd, sydd â gweithgaredd uchel a gwydnwch.
- Rhyddhau cyffuriau rheoledig: Cymhareb alwmina silica isel (1.5 ~ 2.0) math Mae rhidyll moleciwlaidd zeolite yn rhyddhau ibuprofen yn barhaus trwy reoleiddio maint mandwll, gyda chyfradd rhyddhau 24 awr o 95%.
- CO2dal: Amine- ridyll moleciwlaidd zeolit math X swyddogaethol (cymhareb alwmina silica 2.5) yn cynnal CO2cynhwysedd arsugniad o 12 wt% o dan amodau llaith, ac mae ei wrthwynebiad dŵr yn cynyddu 3 gwaith.
