微波法对吸附分离二甲苯的分子筛改性条件研究

摘要

沸石的可逆离子交换能力是其重要性能之一。利用这一性能可调节沸石分子筛晶体内的电场和表面酸性，从而可改变分子筛的性质，实现对沸石的吸附和催化特性进行调节。微波辐射作为一种清洁、高效的加热方式，近几十年来越来越受到重视。本文尝试将微波技术应用于沸石分子筛的离子交换领域。 近些年来，虽然沸石分子筛在应用上取得了巨大成绩，但在微波辐射法改性13X分子筛的工艺条件优化方面的报道未见发表，这是本课题的创新之处。 论文以13X沸石分子筛为改性对象，以填充柱气相分离色谱为手段，以改性分子筛的分离度为考察目标，考察微波辐射功率、微波辐射时间、离子交换次数、焙烧温度等改性工艺条件对改性分子筛择形吸附分离二甲苯效果的影响，从而优化改性工艺。 实验在课题组前期工作的基础上进行，并在微波法改性13X分子筛的工艺探索中得到了发展。通过实验得出的较优工艺条件为：离子交换次数为6次，交换顺序为：K-Ba-K-Ba-K-K，交换比为1：1，焙烧温度采用600℃，水热处理时间为0.3h，微波辐射时间10min，微波功率280w。在此条件下改性后分子筛吸附分离混合二甲苯的最大分离度可达5.0以上，分离效果理想。 采用微波法进行离子交换所需要的时间短，电耗省，交换效果好。由此可见，微波法改性13X分子筛的改性工艺可行，工艺条件具有可操作性。经复合改性的分子筛可以达到对混合二甲苯的择形吸附分离的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章文献综述

2.1混合二甲苯的分离

2.1.1混合二甲苯的性质及用途

2.1.2混合二甲苯的分离方法

2.2分子筛简介

2.2.1沸石分子筛的基本结构

2.2.2分子筛的改性方法

2.2.3沸石分子筛的应用

2.3 X型分子筛离子交换机理

2.3.1 X型分子筛简介

2.3.2 13X分子筛离子交换机理

2.3.3钾、钡离子交换对X型分子筛各项性能的影响

2.3.4改性分子筛对分离混合二甲苯各项性能的影响

2.4微波技术

2.4.1微波

2.4.2微波加热的特点

2.4.3微波在化工生产中的应用

2.4.4微波的加热机理

2.5本文的研究内容和意义

第三章实验部分

3.1试剂和设备

3.1.1试剂

3.1.2实验设备

3.2实验方法

3.2.1分子筛复合改性方法

3.2.2分子筛吸附分离方法

3.3实验方案

3.3.1分子筛的复合改性

3.3.2填充柱气相色谱的分离度

3.4实验结果与讨论

3.4.1微波辐射功率对吸附分离效果的影响

3.4.2交换次数对吸附分离效果的影响

3.4.3交换时间对吸附分离效果的影响

3.4.4焙烧温度对吸附分离效果的影响

3.4.5实验小结

3.4.6微波改性方法评价

3.4.7数据可靠性的考察

结论

参考文献

附录

致谢