在我们研究的压缩空气吸附干燥范围内发生的是 物理吸附。物理吸附有下列特点:
几种常见分子筛型号、化学组成及孔径大小
型号 3A 4A
单胞典型化学组成 K64Na32[(AlO2)96(SiO2)96]216H2O Na96[(AlO2)96(SiO2)96 ]216H2O
5A
Ca34Na28[(AlO2)96(SiO2)96]216H2O
吸附原理
3 物理吸附与化学吸附
按照吸附剂表面与吸附质分子间作用力的不同, 吸 附可分为物理吸附及化学吸附两种。对于物理吸 附, 吸附剂和吸附质之间通过分子间力(也称“范 得华”力) 相互吸引发生吸附现象。在化学吸附中, 被吸附的分子与吸附剂表面的原子发生化学作用, 在吸附剂和吸附质之间会发生电子转移、原子重 排或化学键的破坏与生成等现象。
192个硅铝原子。
孔性质
均匀的微孔
孔径 与一般物质的分子大小的数量级相当
吸附位或者活性位绝大多数是在其微孔孔道内
孔体积 表面积
1) 3A分子筛； 2) 4A分子筛； 3) 5A分子筛； 4) 10X分子筛； 5) 13X分子筛；
6) 硅胶； 7) 活性炭
孔体积
分子筛具有空旷的骨架结构，晶穴体积约为 总体积的40-50%。
n(Si)/n(Al) n(SiO2)/n(Al2O3) 孔径大小/nm
121ຫໍສະໝຸດ 2～0.3 ～0.4
1
2
～0.5
1.23
2.5
0.8～0.9
1.23
2.5
0.9～1.0
2.45
4.9
0.9～1.0
5.00
10
0.58～0.70
31.00
＞30
0.52～0.58
分子筛
是指钠X型晶体结构的钠型，能吸 附临界直径10A的分子，化学式为
根据分子筛的晶体结构可以计算晶胞体积和 晶穴体积，也可利用某种吸附质在饱和蒸气压 (P=P0)或接近饱和蒸气压时的饱和吸附量计算。
孔体积与分子筛的吸附性能有很大关系，它 直接决定着分子筛的饱和吸附量。
活性氧化铝
活性氧化铝是一种具有多孔性高分散度 的固体物料，有很大的比表面积，既有 良好的吸附性能，又有良好的耐压、耐 磨损和耐热性能，具有抗压强度高、磨 耗率低、不粉化、不爆裂等特点。其抗 冷、热的突变性也很强。在空气饱和含 水量高时有较好的吸水性，而且与分子 筛等高度的床层下，阻力也更低。 分子式：AL2O3 活性氧化铝主要作用去除 空气中的水分，并且强度 大，不易破碎 。
分子筛
类型:分子筛是人工合成泡沸石，硅铝酸盐的晶体， 呈白色粉末，加入粘结剂后可挤压成条状、片状 和球状。 在空分上常用分子筛13X-APG， 1.球状有4X8目，(φ4mm) 2.球状有8x12目, (φ2.38mm) 3.条状有1/16, (φ1.6mm,L=3-6mm) 现有些厂家有新开发的分子筛,吸附能力提高(10%), 可降低能耗或延长工作时间
主要产品技术指标见表一
5A分子筛在此不作详细介绍
分子筛
13X分子筛主要产品技术指标见表一
指标项目 单位
产品规格型号及标准
直径(D) 粒度≥ 堆积密度≥ 磨耗率≤ 抗压强度≥ 吸附CO2量≤ 静态水吸附≥ 包装含水量
mm %
g/ml %wt
N mg/g mg/g ≤%wt
球状(8×12目 4×8目)
分子筛
13X型的分子筛化学通式 Na86[(AlO2)86·(SiO2)106] .mH2O 能吸附临界直径<10艾的分子。
1艾=10(-10)米 特点:分子筛无毒、无味、无腐蚀性，
不溶于水及有机溶剂， 但能溶于强酸和强碱。
分子筛结构
X型分子筛
X分子筛属于八面体分子
筛，其晶体结构完全相同，两 者的区别在于（SiO2/Al2O3） 不同。虽然单位晶胞中含有
分子筛吸附原理及应用
吸附原理
1 吸附原理 吸附作用又称吸着作用, 是两相交界面上物质分
子浓度自动发生变化的自然现象。研究表明, 吸 附现象不仅发生在固—气交界面上, 在液—气界 面、固—液界面上同样也会发生。
吸附体系由吸附剂和吸附质组成, 我们将具有一 定吸附能力的材料称为吸附剂, 将被吸附的物质 称为吸附质。在空分制氧设备的吸附器中, 常用 吸附剂有硅胶、活性氧化铝、惰性氧化铝和分子 筛。
1.6-2.5
3-5
5-8
98
98
98
67.00%
0.66 0.64
0.1
0.1 0.1
40
80
100
180
180 180
265
265 265
1
1
1
条状(1/16“ 1.6 92 0.62 0.2 30 180 265 1
1/8") 3.2 92 0.61 0.2 70 180 265
1
分子筛
分子筛经加热失去结晶水，晶体内形成 许多孔穴，其孔径大小与被吸附气体分子直 径相近，且非常均匀。它能把小于孔径的分 子吸进孔隙内，把大于孔径的分子挡在孔隙 外。因此，它可以根据分子的大小，把各种 组分分离，“分子筛”亦由此得名。
13X
Na96[(AlO2)86(SiO2)106〕]264H2O
10X
Ca38Na10[(AlO2)86(SiO2)106]264H2O
Y
Na56[(AlO2)56(SiO2)136 ]264H2O
M
Na8[(AlO2)8(SiO2)40 ]24H2O
ZSM-5 Na3[(AlO2)3(SiO2)93]46H2O
吸附原理
2吸附作用的特点
吸附剂与吸附质一旦接触便会自发的产生吸 附现象, 这是吸附作用的一个重要特点。
按照热力学定律, 在自然界中凡是能降低自 身能量的作用都是可以自发进行的。例如水从高 处流向低处, 热从高温端传到低温端, 都是自动 进行的, 因为其结果都使自身原先所具有的能量 得到降低。吸附剂表面吸附其它介质的分子, 这 个过程的结果是降低了吸附剂自身原先所拥有的 “表面自由能”, 所以吸附作用能自发进行。在 压缩空气干燥器中, 水蒸气被吸附的过程是不需 外界提供任何能量的自发过程。
Na2O＊Al2O3＊（2.8±0.2）SiO2＊（6-7）H2O
13X-APG1/16条形分子筛 13X球形分子筛
主要用途 空分装置原料的净化； 凡可吸附于3A、4A、5A型分
子筛上的分子，都能吸附13X型； 可吸附临界直径较大的分子，
如某些芳烃和支链烃； 深度吸附H2O和CO2，
以及部分碳氢化合物。