2018年1月16日，我在鉑銳催化里寫過“低濃度VOCs吸附濃縮材料-活性炭和分子篩”一文，詳細介紹了活性炭和分子篩。但是最近，經(jīng)常有人詢問我關(guān)于VOCs分子篩吸附材料，經(jīng)過仔細了解后，發(fā)現(xiàn)他們說是13X分子篩，價格大約是ZSM-5高硅分子篩和全硅分子篩的1/4。還聽說很多環(huán)保公司就是用13X分子篩作為VOCs吸附材料的。記得在1983年開始工作時，就知道13X分子篩是用作吸附水和二氧化碳材料。當時，我用13X分子篩作為色譜柱分離空氣中氧氣和氮氣的。為此我查閱了13X分子篩相關(guān)資料，整理成文。

一、13X分子篩

13X型分子篩，也叫鈉X型分子篩，是堿金屬硅鋁酸鹽，具有一定的堿性，屬于一類固體堿，其化學式為Na2O·A12O3·2.45SiO2·6.0H2O，其孔徑10A，吸附大于3.64A小于10A 任何分子。

二、13x分子篩的用途

13X分子篩主要用作催化劑，催化劑載體及其吸附材料。作為吸附材料，主要用于吸附水和二氧化碳，用于空分脫水，和氣體的干燥，也可以吸附其他氣體分子。也用于水體中金屬離子，有機物的吸附。

與13X分子篩相關(guān)的還有一個材料是13X-APG，13X-APG其實是13X分子篩的改性材料，為空氣分離專用分子篩，是為滿足深冷空分行業(yè)的特殊要求，進一步提高分子篩對二氧化碳和水的吸附能力，避免空分精餾過程中出現(xiàn)凍塔現(xiàn)象而生產(chǎn)的專用分子篩，產(chǎn)品適用于各種大小的深冷空氣分離裝置。

三、13X分子篩的質(zhì)量指標

13X分子篩的商業(yè)指標如下：

化學式為：Na2O·Al2O3·(2.8±0.2)SiO2·(6-7)H2O

硅鋁比：SiO2/Al2O3≈2.6-3.0

主要技術(shù)指標:

四、13x分子篩吸附材料能用于VOCs濃縮嗎？

由于13x分子篩的硅鋁比：SiO2/Al2O3≈2.6-3.0，硅鋁比較低，也就決定了13x分子篩具有很大的親水性，很容易吸附吸附氣體中的水和二氧化碳。

如空氣中的二氧化碳含量大約0.04%，相當于每立方米空氣中含二氧化碳0.8g。此外必須考慮到空氣中含有大量的水汽，下表是溫度、相對濕度與立方米空氣含水量(克)的對照表。

如果在25oC，相對濕度70%條件下，一立方米空氣中含有水16g，加上0.8g二氧化碳，共計16.8g。那么如果10000m3/h，每小時的水和二氧化碳的質(zhì)量為168kg。差不多一噸13X分子篩的飽和吸附量。吸附的168kg水和二氧化碳，全部脫附（按照水來計算），至少需要耗電126度。

因此，用13X分子篩來吸附VOCs，最主要的問題是13X分子篩具有很強的吸附水和二氧化碳的能力，而低濃度VOCs氣體中含有大量的水汽和二氧化碳。水和二氧化碳的競爭吸附，影響13X分子篩對VOCs的吸附。而13X分子篩吸附的大量水和二氧化碳，將大大增加脫附時的能量消耗。提醒使用13X分子篩作為吸附材料吸附VOCs時要充分考慮這個問題。

用13X分子篩吸附VOCs的相關(guān)研究論文很少，能查到的中文文章也沒有幾篇，其中代表性的文章是“改性13X 沸石蜂窩轉(zhuǎn)輪對甲苯的吸附性能研究” （環(huán)境科學，2013，34：4684），認為改性的，高硅鋁比的13X分子篩有較高的吸附甲苯的性能。

轉(zhuǎn)載自：谷騰環(huán)保網(wǎng)    發(fā)布于：5月31日