Quali è lu rapportu di allumina di sìlica dû vasu muliculari di ziulitu?
Lu rapportu di allumina di sìlica (SiO2/AlO3rapportu mulari) è un paràmitru rigulaturi chiavi pî pristazzioni principali di vagliaturi muliculari di ziuliti, nfruenzannu direttamenti la stabbilità dû quatru, la distribbuzzioni dû situ àciti e la topuluggìa dî pori. Sapemu ncapu li carattirìstichi dû tipu, la struttura-rilazzioni di rinnimentu di vagliaturi muliculari di ziuliti cu prupurzioni diversi di silicuni -alluminu, accussì comu la so cumpatibbilità di applicazzioni nne pitruchìmichi, prutizzioni ammintali, ecc.
Difinizzioni di rapportu di allumina di sìlica
- Lu rapportu di sìlica allumina si rifirisci ô rapportu mulari o rapportu atòmicu (Si/Al) dû silicuni-titraedru d'ossìgginu (SiO4) a l'alluminu-tetraedru d'ossìgginu (AlO4) nnâ struttura dû crivu muliculari. E lu so valuri ditirmina la dinsità di càrrica dû quatru e la manera di cumpensari li catiuna.
- Lu crivu muliculari a vasciu rapportu di allumina di sìlica àvi na dinsità di càrrica nigativa auta nnâ struttura, e abbisogna di na granni quantità di cumpensazzioni di catiuna. La struttura dû crivu muliculari a prupurzioni di allumina di sìlica auta è duminata di forti ligami Si-O-Si, e la so struttura topulòggica è assai stàbbili tèrmicamenti. Lu rapportu di allumina di sìlica règula la risistenza di l'àcitu, la distribbuzzioni di grannizza dî pori e l'idrufubbicità dû crivu muliculari, facennulu adattu pi scinari nnustriali diversi.
Classificazzioni dû vagliu muliculari di ziuliti
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Classi |
Rapportu di allumina di sìlica |
Tipu |
Struttura |
Caratterìstichi |
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Si/Al vasciu |
1.0~2.0 |
A |
LTA |
Assorbimentu pulari forti, asciugatura prufunna |
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Si/Al mediu-vasciu |
2.0~3.0 |
X |
FAU |
Assorbimentu macrupurusu, siparazzioni dî gas |
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Si/Al mediu-àutu |
3.0~12.0 |
Y |
FAU/MOR |
Cracking catalìticu, catàlisi àcita |
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Si/Al àutu |
>12.0 |
ZSM-5, USY, Beta |
IFM/BEA |
Catàlisi silittiva dâ furma, risistenza a timpiratura àuta o idrutèrmica |
Lu miccanismu di rigulazzioni dû rapportu di allumina di sìlica
- Rigulazzioni di l'acidità: l'atumi di alluminnu sunnu la funti di siti di àciti di Brønsted, e lu rapportu di allumina di sìlica nfruenza direttamenti la dinsità e la risistenza di l'àciti: quannu lu rapportu di allumina di sìlica aumenta di 20 a 150, la quantità tutali di siti àciti debbuli (disurbimentu a 120 gradi di siti di àciti) e forti HZSM-5 diminuisci dû 40%. La prupurzioni di siti àciti forti nna n'auta prupurzioni di allumina di sìlica (comu ZSM-5-300) diminuisci, inibbiennu la riazzioni latirali di trasfirimentu d'idrògginu e la silittività di prupileni aumenta nzinu a l'81,5%.
- Struttura dî pori e pristazzioni d'assurbimentu: quannu lu rapportu di allùmina di sìlica dû crivu muliculari ZSM-22 aumenta di 40 a 130, lu vulumi dî pori prima aumenta a 0,25 cm3/g e poi si riduci a 0,18 cm3/g, because the framework shrinkage is aggravated under high silicon conditions. ZSM-5 molecular sieve with a silica alumina ratio of >100 àvi na capacità d'assurbimentu di 41 mg/g pi toluenu, ca è lu 70% cchiù auta di chiḍḍa di ZSM-5 cu na prupurzioni di allumina di sìlica di 38, picchì l'idrufubbicità aumintata arridduci l'assurbimentu cumpititivu di muleculi d'acqua.
- Stabbilità tèrmica e durabbilità idrutèrmica: tipu Y- di silicuni vasciu- (SiO2/Al2O3=2) suffri nu cullassu schèlitru a 660 gradi , mentri l'àutu-silicu ZSM-5 (SiO2/Al2O3>30) ponnu risistiri a timpiraturi nzinu a 900 gradi. Quannu lu rapportu di allumina di sìlica nnô catalizzaturi Cu/SSZ-13 aumenta di 6 a 16, lu tassu di ritinzioni di l’attività SCR aumenta dû 45% a l’85% doppu lu trattamentu idrutèrmicu a 800 gradi /16h, a causa dâ diminuzzioni dû tassu di dialluminazzioni.
Stratiggìa d'adattamentu dû rapportu di allumina di sìlica nta applicazzioni nnustriali
- Cracking catalìticu a fluidu (FCC): quannu lu rapportu di allumina di sìlica dû crivu muliculari USY è 6-8, la silittività dû coccu cala di 2,5 punti pircintuali e la pruduzzioni di ogghiu liggiru aumenta dû 3%.
- Mitanolu/ulifini (MTO): quannu lu rapportu allumina di sìlica dû crivu muliculari SAPO-34 è 0,3-0,5, la silittività di etileni/prupileni arriva a l'80%. Lu rapportu di allumina di sìlica troppu autu accilira la dipusizzioni di carboniu di idrucarburi arumàtici puliciclici e pruvuca la disattivazzioni.
- Assorbimentu di VOC: la capacità d'assorbimentu dû crivu muliculari ZSM-5 cu na prupurzioni di allumina di sìlica di 300 pâ seri di binzenu è di 120 mg/g, e lu tempu di pinnitrazzioni è allungatu a 66 min, ca è megghiu di 40 mg/g di carboniu attivatu.
- Rimuzzioni di NOx: quannu lu rapportu di allumina di sìlica dû catalizzaturi Cu/LTA è 16-23, lu tassu di cummirsioni di NOx arresta ô 90% doppu lu nvicchiamentu idrutèrmicu a 600 gradi, ca àvi sia n'attività auta ca na durabbilità.
- Rilassu cuntrullatu dâ midicina: prupurzioni vascia di allumina di sìlica (1,5-2,0) tipu A crivu muliculari di ziuliti utteni nu rilassu sustinutu di ibuprufenu attraversu la rigulazzioni dâ grannizza dî pori, cu na prupurzioni di rilassu 24 uri dû 95%.
- CO2cattura: crivu muliculari di ziuliti di tipu X funziunalizzatu di l'ammina- (rapportu di allùmina di sìlica 2,5) manteni nu CO2capacità d'assorbimentu dû 12% n pisu 'n cunnizzioni umidi, e la sò risistenza all'acqua aumenta di 3 voti.
