一、沸石（shí）簡述

沸石是沸石族礦物的（de）總稱，是一種（zhǒng）含水的堿金屬或堿土金屬的鋁（lǚ）矽酸礦（kuàng）石。通常自然界存在的結晶型矽鋁酸鹽稱為沸石（shí），人工合成的稱為分子篩。沸石具有吸附（fù）性、離子交換性（xìng）、催化（huà）和耐酸耐熱等（děng）性能，因此（cǐ）被廣泛用作吸（xī）附劑、離（lí）子交換劑和催化劑（jì），也可用於氣體的幹燥、淨（jìng）化（huà）和汙（wū）水處理（lǐ）等（děng）方麵。本（běn）文簡單（dān）為大家（jiā）介（jiè）紹沸石分子（zǐ）篩吸附原理及特點。

二（èr）、沸石分子篩吸附（fù）原理

沸石分子（zǐ）篩的吸附是一種物理變化過程。產生吸附（fù）的原因主要是分子（zǐ）引力作用在固體表麵產生的一種“表麵力”，當流體流過時，流體中的一些分子由於做不規則運動而碰撞到吸附（fù）劑表麵，在表麵產生分（fèn）子濃聚，使流體中的這種分子數目（mù）減少，達到分離、清除的目的。由於吸附不發生化學變化，隻要設法將濃聚（jù）在表（biǎo）麵的分子（zǐ）趕跑，沸石分子（zǐ）篩就又具有吸附能力，這一過（guò）程是吸附的逆過程（chéng），叫解析或再生。由於沸石分子篩孔（kǒng）徑均勻，隻有當分（fèn）子動力學直徑小於沸石（shí）分子篩孔徑（jìng）時才能很容易進（jìn）入晶穴內部（bù）而被吸附，所以（yǐ）沸石分（fèn）子（zǐ）篩對於氣體和液體分子就猶如篩子一樣，根據分子（zǐ）的大小來決定是否被吸附。由於（yú）沸石分子篩晶穴內還（hái）有著較強的極性，能與含極性（xìng）基團的分子（zǐ）在沸石分子篩（shāi）表麵發生強的作用，或是通過誘導使可極化的分子極（jí）化從而產生強吸附。這種極性或易極化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（fù）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（fèn）子篩的吸附主要是選擇形（xíng）吸附，利用吸附質的分子形狀和大小，以及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氧化鋁極有規律的連接，形成的沸石分子篩的微孔具有均勻性，使得其吸附（fù）具有選擇（zé）性。雖然沸（fèi）石分（fèn）子篩沒有活性炭或矽膠、樹脂的吸附物質的種類廣泛，但是目標汙染物的吸附效率大大提（tí）高。

2.沸石分子篩特（tè）性

種類繁多沸石（shí）分子篩通過矽氧四麵體或鋁氧四麵體通過氧橋鍵相連而形成的分子尺寸大（dà）小（通常為0.3nm至2.0 nm）的（de）孔道和空腔體係，從而具有篩分分子的特性。氧（yǎng）環通過氧橋連結，形成具有三維空間的多麵體，多（duō）麵體有中空的籠，籠狀結構是（shì）分子篩的骨架結構。不同結構的（de）籠再通過氧橋相互（hù）聯（lián）結形（xíng）成各種不同（tóng）結構的分子篩。如A型、ZSM-5等。

3.調節吸附能力

分（fèn）子篩性能可優（yōu）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其疏（shū）水性，同時也改變了（le）其耐溫性。實現了對VOCs工況的適應性擴展（zhǎn）。減小高濕環境以及環境溫度變化對吸附（fù）濃縮效果的影響。

在沸石晶體的構造中存在離子（鈉、鉀、鈣（gài）等），通過陽離子的交（jiāo）換，可以改變孔徑，從（cóng）而實現更（gèng）高效的吸附目標汙染物。

4.安全性

安全性（xìng）還有（yǒu）就是沸石材料本身是不燃物質，在應用的安全性（xìng）上更有保障。

四、沸石轉輪應用的常見組（zǔ）合工藝

針（zhēn）對沸石轉輪（lún）的應用，常見的組合工藝有沸石轉輪+燃燒係統（TO/RTO/CO/RCO)，沸石轉輪+活性（xìng）炭固（gù）定床吸附+冷凝、沸石轉輪+冷凝（níng）等。

盡管目前沸石（shí）轉輪係統已經稱為全球公認（rèn）的高效的吸附濃縮技術，也不得（dé）不承認其本身（shēn）具備一定的局限性。比如廢氣的組分複雜，很多工況難以明細（xì）其廢氣的真實濃度、組分或其濃度、組分具有變化性，沸石的（de）應變能力就捉襟見肘（zhǒu）。

沒有萬能的設備（bèi）或工藝，適合的才是最好（hǎo）的。針對大風量、低濃度，連續工況，常規VOCs，轉輪（lún）的吸附濃縮是較佳的工藝選擇。隨著沸石分子篩（shāi）、活性炭纖（xiān）維、樹脂（zhī）等吸附材料的研究與發展，未來市場的VOCs治理工藝（yì）更加繁多，優（yōu）化出合適工況的組合工藝，從投資和運行以及安全綜合（hé）解決（jué）末端VOCs治理問題。