活化沸石的物理性質
2023.08.22
活化沸石是一族含水的具有連通孔道的呈架狀構造的堿或堿土金屬的硅酸鹽或鋁硅酸鹽礦物；活化沸石是具有較高經濟價值的礦產資源，是從20世紀50年代發展起來的新型非金屬工業原料。隨著現代化經濟建設的發展和科學技術水平的提高，人們加深了對活化沸石礦產的成礦地質特征和工業應用的認識。由于活化沸石具有的物理化學性能，在工農業生產、環境保護等方面的使用日益廣泛。在其它領域里潛在的新用途也正在引起人們的高度重視。活化沸石的開發應用研究工作已取得新成果并被廣泛的利用。
一切固體物質表面的原子或分子和固體內部的原子或分子所處的狀態是不同的。在固體內部原子或分子所受的吸引力是對稱的，它均勻地分布在周圍的原子或分子上，處在力場飽和的平衡狀態；而表面的原子或分子所受的力則是不對稱的，也就是說固體表面有過剩的表面自由能，即表面有吸附力場存在，這種吸附力稱為色散力，是固體表面對氣體或液體具有吸附作用的原因。當氣體或液體進入吸附力場作用范圍時，就會被吸附，從而降低固體表面的自由能。這種不飽和力場的作用范圍，大約相當于分子直徑的大小，也就是幾埃左右。從上述情況可知，一切固體物質的表面都有吸附作用。實際上，只有多孔物質或磨得很細的物質，由于具有很大的表面積，才有明顯的吸附作用，被稱為吸附劑。如活性炭、硅膠、活性氧化鋁和活化沸石等。
活化沸石催化劑在己內酰胺組成中的使用
己內酰胺的傳統工藝采用有毒的羥胺及腐蝕性強的,且發生很多副產品硫酸銨。新開發的己內酰胺生產工藝是先將苯部分氫化為,然后在氫型ZSM-5沸石催化劑上水合為;脫氫為環已酮,再在鈦硅分子篩(TS-1)催化劑上與H2O2和NH3反響生成肟;肟 Beckmann重排成為己內酰胺。
Eni chen公司于1995年和1996年開發了鈦硅分子篩,并用于肟生產進程,替代了原有雜亂技術,其副產物O2和H2O對環境無害。在Beckmann重排進程中,傳統工藝以為催化劑。日本住友公司研討了以MFI結構沸石為催化劑的流化床連續生產工藝,其催化劑為全硅分子篩,反響床層溫度為350℃。反響200h后,當肟轉化率為99.6%時,己內酰胺選擇性為95.7%若在流化床后邊加一固定床,環已酮肟轉化率可達99.9%以上。
