我们知道沸石是一种新颖且极其有效的水过滤天然过滤介质。它优于沙子和碳过滤器,提供更纯净的水和更好的吞吐率,维护更少。它在许多方面都优于沙子,可用于直接替代标准滤砂器中的沙子。在工业处理中,沸石用于三件事:催化、气体分离和离子交换。
水处理是从饮用水、工业废水、热水浴缸和其他类似来源中去除污染物(微生物、悬浮颗粒或溶解的化合物)的过程。沙子和其他颗粒材料经常被用来过滤掉污染物。然而,研究表明,就水生条件下的自然过滤和吸收能力而言,非常纯的沸石优于普通颗粒介质。
沸石能够激发广泛的催化过程,包括酸碱和金属引发的反应。沸石也可用作酸催化剂和活性金属或试剂的载体。通过过渡态选择性或通过排除基于分子直径的竞争反应物,沸石可以是择形催化剂。它们也被用作氧化催化剂。反应可在沸石的孔隙内发生,从而改善产品控制。主要的工业应用领域是石油精炼、合成燃料的生产和石化产品的制造。在石化精炼厂中,合成沸石是最重要的催化剂。
天然沸石可以吸附多种化合物。这包括干燥、净化和分离应用。它们可以在极低的分压下提取水分,是特别有效的干燥剂,最多可保留其重量的 25%。它们可以分离异构体和气体组合,以及从气流中去除挥发性有机化合物。沸石分离气体的能力是一个广泛使用的属性。沸石的 多孔结构可用于“筛分”一定尺寸的分子并允许它们进入孔隙。可以通过调整结构中孔周围阳离子的大小和数量来微调此功能。孔隙内可能发生的其他用途包括半导体和导电聚合物的聚合,以生成具有非凡物理和电气特性的材料。
沸石孔内的水合阳离子与沸石骨架的连接较弱,很容易与水环境中的其他阳离子交换。水软化装置和沸石在洗涤剂和肥皂中的使用就是这方面的例子。沸石粉最常见于洗涤剂配方中,它们已取代磷酸盐作为水软化剂。这是通过将沸石中的钠交换为水中的钙和镁来实现的。
养鱼场水中的鱼负荷可能相当高。这会导致水快速污染,因此危险物质浓度会迅速上升。因此,需要大量的水过滤。沸石可用于纯化过程的多个阶段,包括作为生物纯化和/或曝气后的二次过滤单元;作为细菌的支持材料;作为同时去除固体和悬浮颗粒以及不需要的离子的过滤介质。