汉沽分子筛回收

催化领域的应用
沸石分子筛具有复杂多变的结构和特的孔道体系，是一种性能优良的催化剂。ZSM- 5 与Y型沸石分子筛共同作用应用于 FCC 反应，以获得较高产率的汽油、丙烯和丁烯。MCM- 22 沸石分子筛在烷基化反应上具有显著的优势，例如 MCM- 22 作为液相烷基化催化剂催化苯和乙烯反应制备乙苯，不仅提高了乙苯选择性，并且 MCM- 22 本身的稳定性高，用量少，可以在反应器中进行原位再生，而其它种类催化剂则从反应器中取出另行再生。在短链烷基取代芳烃的合成反应上，MCM- 56 有更好的活性，并且不容易失活。ZSM- 22 在许多工艺中用作催化剂，但主要是用于丁烯骨架异构和正庚烷异构化两个方面。

固相转变机理是由Flanigen和Breck提出的，也是早提出的沸石分子筛晶化机理。他们认为:
在沸石分子筛的整个晶化过程中只是凝胶固相本身在水热条件下产生，然后直接进行硅铝酸盐骨架的结构重排，进而导致了沸石分子筛的成核和晶体的生长，而在沸石分子筛晶化过程中既没有凝胶固相的溶解，也并没有液相直接来参与沸石分子筛的成核以及晶体的生长。
，沸石分子筛合成所需的各种原料混合后，主要物种硅酸盐与铝酸盐聚合生成硅铝酸盐初始凝胶。同时，凝胶间液相虽然也产生，然而液相部分并不参与晶化成核的过程中。其次，所形成的硅铝酸盐初始凝胶在OH-离子的作用下却不断发生解聚与结构重排，从而形成某些沸石晶化所需要的初级结构单元。后，这些初级结构单元进一步围绕着水合阳离子发生重排构成多面体，这些多面体再进一步聚合、连接、形成沸石分子筛晶体。

70年代，荷兰科学家Mcnicol等人通过使用分子光谱技术来追踪LTA型沸石分子筛的整个晶化过程，从而在实验上为固相转变机理给予充分的根据。90年代，干胶转化的合成方法的提出也为固相转变机理增加了一个实例。另外，近几年发展起来的固相无溶剂合成的方法的提出也是在一定程度上为固相转变机理提供相应的证据。

，沸石分子筛所需的原料混合后，主要物种硅酸盐与铝酸盐聚合生成硅铝酸盐初始凝胶。这种硅铝酸盐凝胶是在高浓度条件下快速形成的，因此具有很高无序度，但是这种硅铝酸盐凝胶中可能含有某些初级结构单元，如：四元环、六元环等等。同时，这种凝胶和液相之间建立了溶解平衡。另外，硅铝酸根离子的溶度积与凝胶的结构和温度息息相关，随着晶化温度的变化，这种凝胶和液相之间建立起新的凝胶和溶液的平衡。其次，液相中多硅酸根与铝酸根浓度的增加导致晶核的形成，然后是沸石分子筛晶体的生长。在沸石分子筛的成核和晶体生长过程中，消耗了液相中的多硅酸根与铝酸根离子，从而引起硅铝凝胶的继续溶解。由于沸石晶体的溶解度小于无定形凝胶的溶解度，后结果是凝胶的完全溶解，沸石分子筛晶体的完全生长。

Zhdanov的实验表明，沸石分子筛晶体生长速度与液相中多硅酸根和铝酸根离子的浓度息息相关，并且晶化过程中液相各组分浓度是不断变化的，这些实验结果支持了液相转变机理。对液相转变机理有利的证明是从液相中直接晶化沸石分子筛，Koizumi等人直接从澄清溶液中合成出了SOD，GIS、FAU等沸石分子筛。

合成沸石分子筛的基本原料有：硅源、铝源、碱源、金属阳离子、其它矿化剂、模板剂和水等。常用的硅源有白炭黑、硅溶胶、固体硅胶、有机硅酸酯、水玻璃等。常用的铝源有偏铝酸钠、硫酸铝、薄水铝石、金属铝、硝酸铝、异丙醇铝、氢氧化铝等。碱源有氢氧化钠，氢氧化钾等。金属阳离子包括碱金属阳离子和碱土金属离子如：Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+等。分子筛合成的矿化剂有两种：氢氧根离子和氟离子。模板剂有各种含氮的有机物、季磷盐等。

反应物的起始硅铝比对终的反应产物有很大的影响，但是这两者又没有一定的对应关系。一般而言低硅铝比的LTA分子筛、SOD分子筛、FAU分子筛等都是从低的硅铝比和高的碱度的原始投料体系中晶化而得的。对于ZSM-5，Beta等这类高硅沸石往往都是从高的投料硅铝比以及低碱度的原始投料中获得的。通常而言，增加投料的硅铝比在一定范围里往往能增加产物的硅铝比，但是并不是所有分子筛都能通过调节原料硅铝比来合成高硅或低硅的产物，如高硅LTA分子筛、低硅ZSM-5分子筛等超出正常硅铝比范围的产物是很难合成的。另外，终产物中得到的硅铝比往往低于原始投料的硅铝比，这是因为OH-溶解硅物种，使铝物种几乎全部进入骨架，母液中留下的是可溶的多余的硅。

从原料的均匀混合到升温晶化前的静止过程，这一个阶段被叫做陈化。在陈化过程中，凝胶的组成、结构都是会发生变化的，陈化过程有时甚至是缓慢的成核过程，导致分子筛生长周期的缩短。为典型的例子是在合成FAU分子筛时使用的Y导向剂就需要所有反应物混合均匀后室温陈化，这是因为导向剂经过陈化产生了微小的沸石晶核，并且含有大量的六元环。
对于合成沸石分子筛，温度是一个很重要的因素。温度变化会影响水在反应釜中的压力的变化、硅铝酸盐的聚合状态和聚合反应、凝胶的生成和溶解与转变、分子筛的成核与生长以及介稳相间的转晶。相同的体系在不同的温度下可能会得到完全不一样的物相，温度越高得到的沸石的尺寸和孔体积越小，晶体骨架密度相应增大。一般而言在150 °C以下，初级结构往往是四元环或六元环，而当温度150 °C，则往往是五元环的初级结构单元。由此可见，在高温水热条件下，无机物（主要是硅铝酸盐物种）的造孔规律和晶化温度与水蒸汽压之间存在着密切的联系。
晶化时间往往也是分子筛合成的一个重要因素。晶化时间不够常常会有大量的原料未转化，时间过长，往往会发生晶体转晶的现象，一般由比较空旷的结构转化为比较致密的结构。晶化时间与晶化温度往往是相辅相成的，降低温度，就要增加晶化时间；升高温度，有时就要缩短晶化时间。