一、沸石簡述

沸石是沸石（shí）族（zú）礦物的總（zǒng）稱，是一種含水的堿金屬或堿（jiǎn）土金（jīn）屬的鋁矽酸礦石。通常自（zì）然界存在的結晶（jīng）型（xíng）矽鋁酸鹽稱為（wéi）沸石，人工合（hé）成的（de）稱為分（fèn）子（zǐ）篩。沸石具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸（suān）耐熱等性能，因此被廣泛用作吸附劑、離子交（jiāo）換（huàn）劑和催（cuī）化劑，也可用於氣體的幹燥、淨化和汙水處理等（děng）方麵。本文簡單（dān）為大家介紹（shào）沸石分子篩吸附原理及特點。

二、沸石分子篩吸附原理

沸石分子篩的吸附是一種物理變（biàn）化過程。產生吸附的原（yuán）因主要是分子引力作用在固體表麵產生的一種“表麵力（lì）”，當流體流過時，流體中的（de）一些分子由於做不（bú）規則運動而碰撞到吸附劑表麵，在表麵產生分（fèn）子濃聚，使流體（tǐ）中（zhōng）的這種分（fèn）子數目減少，達到分離、清除的（de）目的。由於吸附不（bú）發生化學變化，隻要設法將濃聚在表麵的分子趕（gǎn）跑，沸石分子篩就又具有吸附能力，這一過程是吸附的逆（nì）過程，叫（jiào）解（jiě）析或再生。由於沸石分子篩孔徑均勻（yún），隻有當分子動力學直（zhí）徑小於沸石（shí）分子篩孔徑時（shí）才能很容易進入晶穴內部（bù）而被吸附，所以沸石分子篩對（duì）於氣體和液體分子就猶如篩子一樣，根據分子的大小來決定是否被吸附。由於沸石分子篩晶穴內（nèi）還有著較（jiào）強的極性（xìng），能與含極（jí）性基團的分（fèn）子在沸石分子篩表麵發生強的作用，或（huò）是通過誘導使可極化的分子極化從而產生強吸附。這種極性或易極化（huà）的分子易被極性沸石分子篩吸附的特性體現出沸石分子篩的又一種吸附選擇性。

三、沸石分子篩特點

沸石分子篩吸附是利用物理吸附，將VOCs吸附到分子篩內部，再通過升高溫度使得VOCs逸出，完成吸附和脫附的全過程。沸石分子篩的吸附主要是選擇形吸附，利用（yòng）吸附（fù）質的分（fèn）子形（xíng）狀和大小，以（yǐ）及（jí）分子極性和不飽和度來進行選擇吸。

1.選擇性吸附

選擇吸附通過對二氧化矽和（hé）氧化鋁極有規律的連接，形（xíng）成的沸石分（fèn）子篩的微孔具有均勻性，使得其（qí）吸附具有選擇性。雖（suī）然沸石（shí）分子篩沒有（yǒu）活性炭或矽膠、樹脂的吸附物（wù）質的種類廣泛（fàn），但是目標汙染物的吸附效率大大提高。

2.沸石分子篩（shāi）特性

種類繁多（duō）沸石分子篩通過矽氧四麵體或鋁氧四麵（miàn）體通（tōng）過氧橋鍵（jiàn）相連而形成的分子尺寸大小（通常為0.3nm至2.0 nm）的孔道和空腔體係，從而具有篩分（fèn）分子的特性。氧環通過氧橋連結，形成具有三維空間的多（duō）麵體，多麵體有中空的籠，籠狀結構（gòu）是分子（zǐ）篩的骨架結構。不同結構的籠再通過氧橋相（xiàng）互聯（lián）結形成各種不同結構的分（fèn）子篩。如A型、ZSM-5等。

3.調節吸（xī）附能力（lì）

分（fèn）子篩性能可優化改變二氧化矽和氧化鋁的比例，可以調節分子篩的吸附能力。高矽沸石分子篩顯著改變（biàn）其疏水性，同時也（yě）改變了其耐溫性。實現了對VOCs工況的適應性擴展。減小高濕環境以（yǐ）及（jí）環境溫度變化對吸附濃縮效果的影響。

在沸石晶體的構造中存在離子（鈉、鉀、鈣等），通過陽離子的交換，可以（yǐ）改變孔徑，從（cóng）而實（shí）現更高效的吸附目標（biāo）汙染物。

4.安（ān）全性

安全性還（hái）有就是（shì）沸石材料本身是不燃物質（zhì），在應用的安（ān）全性上更有保障。

四、沸石轉（zhuǎn）輪應用的常見組（zǔ）合工（gōng）藝

針對沸石轉輪的應用，常見的（de）組合工藝有沸（fèi）石轉輪+燃燒係統（TO/RTO/CO/RCO)，沸石（shí）轉輪+活（huó）性炭固（gù）定床吸附+冷凝、沸石轉（zhuǎn）輪+冷凝等。

盡管目前沸石轉（zhuǎn）輪係統已經（jīng）稱為全球公認的高（gāo）效的吸（xī）附濃縮技術，也不（bú）得不承認其本身（shēn）具備一定的局限性。比如廢氣的組分複雜（zá），很多（duō）工況難以明細其廢氣（qì）的真實濃度、組分或其濃度（dù）、組分具有（yǒu）變化（huà）性，沸石的應（yīng）變能力就捉襟見肘（zhǒu）。

沒（méi）有萬能的（de）設備或工藝，適合的才是最好的。針對大風量、低濃度，連續工況，常規VOCs，轉輪的吸附濃縮是較佳的工藝（yì）選（xuǎn）擇。隨著沸石分（fèn）子篩、活性炭纖維、樹脂等吸附材料的研（yán）究與發展，未來市（shì）場的（de）VOCs治理工藝更加繁多，優化出合適工（gōng）況的組（zǔ）合工（gōng）藝，從投資和運行以及安全綜合解決末端VOCs治理問題。