?沸石分子篩的發(fā)展前景

沸石分子篩是一類天然或人工合成的具有規(guī)則孔道的微孔硅鋁酸鹽晶體，在結(jié)構(gòu)中具有排列整齊的孔徑均勻的通道，及內(nèi)外比表面積巨大的孔穴，其具有優(yōu)異的吸附、分離、離子交換、催化等特性，因此被廣泛應(yīng)用于石油化工、精細(xì)化工、農(nóng)業(yè)、電子、水處理等重要領(lǐng)域。并且隨著能源、環(huán)保領(lǐng)域的泛產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，全球沸石分子篩年產(chǎn)量隨著市場(chǎng)需求呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到2023年，全球沸石分子篩市場(chǎng)將超過(guò)200萬(wàn)噸。作為制取沸石分子篩的重要材料，沸石粉的產(chǎn)量及產(chǎn)值也實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。

全球沸石分子篩市場(chǎng)將超200萬(wàn)噸

分子篩是一類無(wú)機(jī)非金屬多孔晶體材料，具有“篩分分子”和“擇形催化”的作用，沸石依托于自身特殊屬性，制備的分子篩具有較強(qiáng)的篩分分子、吸附、離子交換和催化作用，因此作為優(yōu)良的催化材料、吸附分離（多組分氣體分離與凈化）材料及離子交換材料，在石油化工、煤化工、精細(xì)化工、冶金、建材、環(huán)境保護(hù)（廢水、廢氣處理）、土壤修復(fù)治理等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

近年來(lái)，隨著石油加工應(yīng)用和生物等行業(yè)和領(lǐng)域的不斷拓展，以及全球環(huán)境治理范圍和渠道的不斷拓深，市場(chǎng)對(duì)于分子篩需求與產(chǎn)量呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)外Catalyst Group Resources調(diào)查機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，2015年全球分子篩市場(chǎng)價(jià)值已超過(guò)100億美元。其中，催化類分子篩市場(chǎng)價(jià)值占比約為55%，吸附類分子篩市場(chǎng)價(jià)值占比為約9%，離子交換類分子篩市場(chǎng)占比為約36%。

當(dāng)前，全球分子篩的年產(chǎn)量隨市場(chǎng)需求呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Global Market Insights發(fā)布的新報(bào)告稱預(yù)計(jì)到2023年，全球沸石分子篩市場(chǎng)將超過(guò)200萬(wàn)噸。而沸石粉作為制取沸石分子篩的重要原料，其產(chǎn)量和產(chǎn)值也正實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。

分子篩的主要成分是什么？

沸石分子篩的主要成分是什么？分子篩和碳分子篩的主要成分是什么？它廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)嗎？這些成分會(huì)起什么作用？主要特點(diǎn)是什么？

1、 分子篩組成

1沸石是一種多孔分子篩。又分為合成沸石和天然沸石。目前，市場(chǎng)上廣泛使用合成分子篩。

其化學(xué)成分通式為：（m）2/no·Al2O3·xsio2·ph2o，

化學(xué)成分說(shuō)明：

M代表“金屬離子”（合成時(shí)通常為Na）

X表示“SiO2的摩爾數(shù)”

N表示“金屬離子價(jià)數(shù)”，也稱為硅鋁比

P表示“水的摩爾數(shù)”。

其骨架的基本結(jié)構(gòu)是 SiO4和AlO4四面體

主要作用：可讓氣體極速干燥，因分子篩對(duì)水和二氧化碳有吸附能力，同時(shí)也具有強(qiáng)力吸附作用；因其它的孔徑均勻，起到篩分及離子交換作用。

2、碳分子篩：它是一種非極性碳素材料，成分：元素碳，外觀為黑色柱狀固體。

主要作用：因其含有大量直徑為4埃的微孔，這類型的微孔，可對(duì)氧分子產(chǎn)生強(qiáng)力的親和力，用于分離空氣中的氮?dú)饧把鯕?，在工業(yè)上利用變壓吸附裝置（PSA）制取氮?dú)猓瑫r(shí)使用的壽命長(zhǎng)，因此在變壓吸附制氮機(jī)中應(yīng)用的較廣。

二、分子篩的應(yīng)用領(lǐng)域

分子篩應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、煉油行業(yè)、冶金行業(yè)、石油化工行業(yè)、電子、等，同時(shí)在環(huán)保行業(yè)、行業(yè)、農(nóng)業(yè)、輕工行業(yè)、等諸多方面，也被頻繁使用，為眾多企業(yè)帶來(lái)可觀的效益。

沸石濾料在BAF中的核心地位分析

在BAF整個(gè)工藝過(guò)程中，沸石濾料對(duì)BAF工藝的運(yùn)行以及工藝對(duì)污水的處理效能具有重要的影響。這是因?yàn)榉惺癁V料在BAF工藝中作為微生物的載體，承擔(dān)著微生物的附著以及固定的媒介作用，直接影響著BAF內(nèi)微生物的生長(zhǎng)、繁殖和脫落的整個(gè)過(guò)程，從而影響了BAF工藝對(duì)污水的去污效能。沸石濾料在BAF工藝中具有多重作用：

1、沸石濾料本身可作為一種吸附劑吸附并截留污廢水中的懸浮物；

2、沸石濾料可以作為微生物的附著、固定的場(chǎng)所；

3、沸石濾料可在BAF工藝中起到切割、阻擋氣泡的作為，增大氧氣、廢水、微生物三者之間的接觸表面積。

因此沸石濾料的選擇不僅在一定程度上影響著BAF反應(yīng)器中的水動(dòng)力狀態(tài)，而且還決定了可供微生物附著生長(zhǎng)的比表面積的大小，從而很大程度上影響著BAF反應(yīng)器能否*運(yùn)行及凈水效能的優(yōu)劣。

不同型號(hào)的BAF工藝對(duì)所配置的沸石濾料有一定的差異。如BIOPUR工藝因其運(yùn)行過(guò)程中水流方向不同而適合以聚乙烯塑料為沸石濾料；BIOBEAD工藝因其運(yùn)行過(guò)程中水流為升流式而適合采用聚乙烯塑料為沸石濾料；SAFE和BIOCAR-BONE工藝因其運(yùn)行原料與其他BAF工藝不同而適合用膨脹頁(yè)巖類為了沸石濾料；B2A工藝因其對(duì)處理各種污水具有很強(qiáng)的適用性因而可選用多種沸石濾料。故沸石濾料作為BAF工藝過(guò)程不可分割的一部分，BAF工藝的發(fā)展與沸石濾料的快速發(fā)展息息相關(guān)。

給水廠污水廠沸石濾料使用量的發(fā)展

伴隨著我國(guó)供排水事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)水處理沸石濾料也經(jīng)歷著成長(zhǎng)和變化。水處理沸石濾料從*早只用于供水行業(yè)延伸到供水排水行業(yè)，由單一的石英砂粒狀沸石濾料發(fā)展為粒狀、纖維沸石濾料等多種形式并存的狀態(tài)，其生產(chǎn)與使用也從無(wú)序到遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有序規(guī)范地發(fā)展。

給水廠沸石濾料用量的發(fā)展

從座給水廠建設(shè)投產(chǎn)至1949年，全國(guó)只有72個(gè)城市約900萬(wàn)人用上自來(lái)水，供水能力僅240萬(wàn)m3/d，給水廠使用沸石濾料僅1.5萬(wàn)m3。

1949年建國(guó)后，特別是改革開放30年來(lái)，我國(guó)供排水事業(yè)快速發(fā)展，至2008年底，全國(guó)655座城市，用水人口3.5億，日供水能力2.66億m3，給水廠使用沸石濾料166萬(wàn)m3。與1949年建國(guó)時(shí)期相比，供水能力增長(zhǎng)了110倍，用水入口增加了38倍，給水廠對(duì)沸石濾料的用量增加了110倍。

污水處理廠沸石濾料用量的發(fā)展

幾年來(lái)，隨著我國(guó)污水處理廠不斷采用新工藝、新設(shè)備和新材料，污水出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的同時(shí)，污水處理廠開始使用水處理用人工陶粒沸石濾料和纖維沸石濾料等新型沸石濾料。

  如水處理用人工陶粒沸石濾料逐漸在生產(chǎn)上應(yīng)用于污水處理中的生物曝氣濾池。

  纖維沸石濾料在生產(chǎn)上應(yīng)用于污水處理廠深度處理的高度濾池中。

  目前，沸石濾料在污水處理廠中使用的數(shù)量不大，陶粒沸石濾料每年約10萬(wàn)m3，纖維沸石濾料每年約3萬(wàn)m3，但是隨著技術(shù)的成熟推廣，不就將會(huì)應(yīng)用得越來(lái)越多。