Cтраница 3
Процесс кристаллизации, будучи периодическим и требуя для получения большинства цеолитов покоя кристаллизуемой смеси, в значительной мере определяет компановку всей схемы технологического процесса их производства. Важнейшими и взаимосвязанными факторами при кристаллизации остаются температура и время. Известно, что для получения большинства цеолитов промышленного типа кристаллизацию удается осуществлять под атмосферным давлением и при температурах, ограниченных интервалом 90 - 100 С Применение гидротермальных способов кристаллизации под давлением ведет к осложнениям технологии, причем не столько в кристаллизационной аппаратуре, сколько в более громоздкой схеме приготовления исходных гелей, подвергаемых кристаллизации. [31]
Точки отвечают анализам, приводимым в литературе. Номера, проставленные при этих диагоналях, показывают число атомов щелочей п щелочных земель па 80 атомов кислорода. Как показали исследования Хея, в ячейку большинства цеолитов входит именно это число-80 атомов кислорода. [32]
Молекулы диоксида углерода достаточно малы. Их диаметр составляет около 0 31 им ( 3 1 А), что позволяет им проникать во внутреннюю структуру большинства цеолитов. Вместе с диоксидом углерода цеолиты поглощают и пары воды. Поэтому одновременно с очисткой газов от диоксида углерода происходит их осушка. Десорбцию поглощенных компонентов осуществляют понижением давления и повышением температуры. [33]
Стабильность цеолитов более подробно рассматривается в гл. При дегидратации происходят сложные процессы, в ходе которых все компоненты структуры перестраиваются, приспосабливаясь к внешней среде. Цеолит, можно нагревать при непрерывной откачке, быстро удаляя выделяющуюся воду, или в условиях постоянной влажности. При давлении водяных паров 1 атм потеря воды при 200 С замедляется. Большинство широкопористых цеолитов термодинамически неустойчивы практически при всех температурах, при которых проводятся измерения, поэтому термин стабильность, точнее говоря, означает метастабильность. Предел термической устойчивости обычно определяют, нагревая образец в течение нескольких минут или часов в отсутствие паров воды. Длительное воздействие повышенных температур, например при каталитическом крекинге, вызывает разрушение при более низкой температуре, особенно в присутствии следов влаги. [34]
Одним из способов изменения избирательности свойств цеолитов является ионный обмен. Сочленяясь между собой общими попами кислорода, эти тетраэдры образуют сложные комплексные анионные радикалы. В алюмосиликатах часть тетраэдров SiCV всегда бывает замощена тетраэдрами. Катионы, компенсирующие остаточный отрицательный заряд анионных каркасов, располагаются во внутренних полостях решетки. Характерная особенность, ярко выраженная у большинства цеолитов - это та легкость, с какой происходит обмен между катионами пористых кристаллов и катионами в окружающем водном растворе. Ка-тиониый обмен происходит без нарушения кристаллической структуры. Однако внутрикристаллические катионы, которые нейтрализуют заряд решетки анионного каркаса, оказывают существенное влияние на сорб-ционно-селективные свойства пористых кристаллов, их термостабильность и пр. Изменение молекулярно-ситовых свойств синтетических цеолитов определяется не только размером и типом катионов, но и расположением катионов относительно полостей. [35]
Макрочастицы классифицируют по размерам путем просеивания или фильтрования, причем отверстия сит или фильтров ( поры, или меши) проницаемы только для частиц определенных размеров. Аналогичным образом разделяют микрочастицы на уровне молекул. Термином молекулярные сита обозначают некоторые кристаллические алюмосиликаты. Наличие в этих сорбентах внутренних полостей объясняется тем, что тетраэдриче-ские группы [ SiOJ и [ АЮ4 ] расположены в них в виде трехмерной сетки. Внутренние полости связаны друг с другом порами. Ограниченные размеры пор препятствуют проникновению в цеолит крупных молекул, тогда как небольшие молекулы могут диффундировать свободно. Поскольку большинство цеолитов обладает к тому же заметными ионообменными свойствами, общая картина оказывается довольно сложной. Вследствие этого молекулярные сита типа цеолитов применяются в основном для решения определенных технических задач. [36]