CN104548953A - 用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法，以NaA型分子筛作为晶种，在多孔载体管表面直接引入超薄均匀晶种层，水热晶化合成出具有不同硅铝比的高性能的NaA型沸石膜；其制备方法按如下步骤进行：先采用热浸渍法在多孔载体管表面引入一层NaA型分子筛，再采用涂拉发引入第二层NaA型分子筛，形成致密超薄晶种层；以硅溶胶、氢氧化钠、偏铝酸钠和去离子水为原料配制精华母液；将制备好的晶化母液加入到含有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入预植晶种的多孔载体管，反应温度为60～80℃，水热合成4～10h；反应完成后取出，用去离子水洗涤，并在80℃下烘干即可。

Description

用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法
技术领域
本发明属于无机材料渗透分离技术领域，涉及一种沸石分子筛膜的制备方法，特别涉及一种用于乙醇脱水的NaA型分子筛的制备方法。
背景技术
在能源紧缺、环境问题日趋国际化的背景下，业内人士纷纷开始寻求可以替代传统能源的新能源，乙醇于是成为人们关注的焦点。传统的精馏和变压吸附耗能较大，而支撑沸石膜由于在醇/水混合物中的显著分离效果而备受青睐。
工业上制取高纯度乙醇的方法主要分为三种：（1）精馏法；（2）有机聚合膜分离法；（3）沸石分子筛膜分离法。目前，国内工业上制取高纯度乙醇的主要方法是精馏法，沸石分子筛膜法尚属于初步阶段，特别是NaA分子筛膜分离法国内没有实现工业化，仍处于实验室阶段。在实际应用中，精馏法以其高能耗的特点，难以应用于大规模的工业化生产高纯度乙醇中，即经济可行性较低。而有机聚合膜分离法，由于膜本身的局限性，即不易清洗、机械强度低、使用寿命短等，限制了其在乙醇/水体系分离中的使用。沸石分子筛膜是利用多孔材料做载体，在其表面合成沸石分子筛，形成均匀的沸石分子筛膜。此类膜具有耐高温、耐化学腐蚀、机械强度大、不易溶胀及孔径分布均匀等优点。NaA分子筛膜作为一种沸石分子筛膜，具有易清洗、机械强度高、使用寿命长、选择分离系数高等特点，使其在分离乙醇/水体系，大规模生产高纯度乙醇中具有良好的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法，该方法制备的NaA型沸石膜用于分离高浓度乙醇脱水，分离系数在色谱极限范围内达到无穷。
具体采用如下技术方案：
一种用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法，以NaA型分子筛作为晶种，在多孔载体管表面直接引入超薄均匀晶种层，水热晶化合成出具有不同硅铝比的高性能的NaA型沸石膜。
其制备方法按如下步骤进行：先采用热浸渍法在多孔载体管表面引入一层NaA型分子筛，再采用涂拉发引入第二层NaA型分子筛，形成致密超薄晶种层；以硅溶胶、氢氧化钠、偏铝酸钠和去离子水为原料，按摩尔配比SiO2:Al2O3=0.5～3，Al2O3:Na2O=2～6，H2O:Al2O3=100～300配制精华母液；将制备好的晶化母液加入到含有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入预植晶种的多孔载体管，反应温度为60～80℃，水热合成4～10h；反应完成后取出，用去离子水洗涤，并在80℃下烘干即可。
所述多孔载体管平均孔径为1～3μm；
所述NaA型分子筛的粒径大小为0.05～5μm。
本发明提供的NaA型沸石膜的制备方法，所述晶化母液原料的摩尔配比优选：
SiO2:Al2O3=1.5  Al2O3:Na2O=4  H2O:Al2O3=250。
本发明提供的NaA型沸石膜的制备方法，所述多孔载体管优选α-Al2O3管，孔隙率为50%。
本发明提供的NaA型沸石膜的制备方法，所述多孔载体管平均孔径优选1～2μm。
本发明提供的NaA型沸石膜的制备方法，所述NaA型分子筛的粒径大小优选0.1～0.5μm。
相比于现有技术，本发明采用的两层NaA型分子筛结合形成致密超薄晶种层，有利于形成均匀的成核点，并且增强沸石膜的机械强度，延长其使用寿命。并且本发明制备的NaA型沸石膜具有优异的分离性能，在分离高浓度乙醇含量的乙醇水溶液时，透过侧水的含量在色谱检查条件下为100%，水对乙醇的分离系数接近无穷。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
孔隙率为50%的α-Al2O3陶瓷管作为载体，将其两端用聚四氟乙烯塞密封。将密封好载体管放置在170℃的烘箱中加热2h，然后将炙热的载体快速放入质量浓度为8wt.%大晶种溶液中20s后缓慢取出，取下聚四氟乙烯塞放出载体管内的水，50℃下干燥24h，形成第一层NaA型分子筛。再采用涂拉法引入第二层NaA型分子筛，形成致密超薄晶种层。
以硅溶胶、氢氧化钠、偏铝酸钠和去离子水为原料，按摩尔配比SiO2:Al2O3=0.5，Al2O3:Na2O=2，H2O:Al2O3=100配制晶化母液。先将硅溶胶加入到氢氧化钠溶液中，室温下搅拌16h形成溶液A；再把偏铝酸钠在剧烈搅拌下缓慢的加入到溶液A中，再加入氟化钠溶液，搅拌1h形成稳定的晶化母液。
将制备好的晶化母液加入到含有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入预植晶种的多孔载体管，反应温度为60℃，水热合成10h；反应完成后取出，用去离子水洗涤，并在80℃下烘干即可。
所述多孔载体管平均孔径为1～3μm；
所述NaA型分子筛的粒径大小为0.05～5μm。
本实施例所述多孔载体管平均孔径为1～2μm。
本实施例NaA型分子筛的粒径大小为0.1～0.5μm。
实施例2
孔隙率为50%的α-Al2O3陶瓷管作为载体，将其两端用聚四氟乙烯塞密封。将密封好载体管放置在170℃的烘箱中加热2h，然后将炙热的载体快速放入质量浓度为8wt.%大晶种溶液中20s后缓慢取出，取下聚四氟乙烯塞放出载体管内的水，50℃下干燥24h，形成第一层NaA型分子筛。再采用涂拉法引入第二层NaA型分子筛，形成致密超薄晶种层。
以硅溶胶、氢氧化钠、偏铝酸钠和去离子水为原料，按摩尔配比SiO2:Al2O3=3，Al2O3:Na2O=6，H2O:Al2O3=300配制晶化母液。先将硅溶胶加入到氢氧化钠溶液中，室温下搅拌16h形成溶液A；再把偏铝酸钠在剧烈搅拌下缓慢的加入到溶液A中，再加入氟化钠溶液，搅拌1h形成稳定的晶化母液。
将制备好的晶化母液加入到含有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入预植晶种的多孔载体管，反应温度为80℃，水热合成4h；反应完成后取出，用去离子水洗涤，并在80℃下烘干即可。
所述多孔载体管平均孔径为1～3μm；
所述NaA型分子筛的粒径大小为0.05～5μm。
本实施例所述多孔载体管平均孔径为1～2μm。
本实施例NaA型分子筛的粒径大小为0.1～0.5μm。
实施例3
孔隙率为50%的α-Al2O3陶瓷管作为载体，将其两端用聚四氟乙烯塞密封。将密封好载体管放置在170℃的烘箱中加热2h，然后将炙热的载体快速放入质量浓度为8wt.%大晶种溶液中20s后缓慢取出，取下聚四氟乙烯塞放出载体管内的水，50℃下干燥24h，形成第一层NaA型分子筛。再采用涂拉法引入第二层NaA型分子筛，形成致密超薄晶种层。
以硅溶胶、氢氧化钠、偏铝酸钠和去离子水为原料，按摩尔配比SiO2:Al2O3=1.5，Al2O3:Na2O=4，H2O:Al2O3=250配制晶化母液。先将硅溶胶加入到氢氧化钠溶液中，室温下搅拌16h形成溶液A；再把偏铝酸钠在剧烈搅拌下缓慢的加入到溶液A中，再加入氟化钠溶液，搅拌1h形成稳定的晶化母液。
将制备好的晶化母液加入到含有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入预植晶种的多孔载体管，反应温度为80℃，水热合成4h；反应完成后取出，用去离子水洗涤，并在80℃下烘干即可。
所述多孔载体管平均孔径为1～3μm；
所述NaA型分子筛的粒径大小为0.05～5μm。
本实施例所述多孔载体管平均孔径为1～2μm。
本实施例NaA型分子筛的粒径大小为0.1～0.5μm。

Claims (5)

1.一种用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法，以NaA型分子筛作为晶种，在多孔载体管表面直接引入超薄均匀晶种层，水热晶化合成出具有不同硅铝比的高性能的NaA型沸石膜；其制备方法按如下步骤进行：先采用热浸渍法在多孔载体管表面引入一层NaA型分子筛，再采用涂拉发引入第二层NaA型分子筛，形成致密超薄晶种层；以硅溶胶、氢氧化钠、偏铝酸钠和去离子水为原料，按摩尔配比SiO2:Al2O3=0.5～3，Al2O3:Na2O=2～6，H2O:Al2O3=100～300配制精华母液；将制备好的晶化母液加入到含有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入预植晶种的多孔载体管，反应温度为60～80℃，水热合成4～10h；反应完成后取出，用去离子水洗涤，并在80℃下烘干即可；
所述多孔载体管平均孔径为1～3μm；
所述NaA型分子筛的粒径大小为0.05～5μm。
2.根据权利要求1所述的用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法，其特征在于：所述晶化母液原料的摩尔配比为：
SiO2:Al2O3=1.5  Al2O3:Na2O=4  H2O:Al2O3=250。
3.根据权利要求1所述的用于乙醇脱水的NxA型沸石膜的制备方法，其特征在于：所述多孔载体管为α-Al2O3管，孔隙率为50%。
4.根据权利要求1所述的用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法，其特征在于：所述多孔载体管平均孔径为1～2μm。
5.根据权利要求1所述的用于乙醇脱水的NaA型沸石膜的制备方法，其特征在于：所述NaA型分子筛的粒径大小为0.1～0.5μm。
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Cited By (7)

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CN110745841A (zh) * 2019-12-02 2020-02-04 山东蓝景膜技术工程有限公司 一种绿色合成NaA型沸石分子筛膜的方法

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CN110719808A (zh) * 2017-06-07 2020-01-21 日本碍子株式会社 脱水方法及脱水装置
CN110719808B (zh) * 2017-06-07 2021-12-28 日本碍子株式会社 脱水方法及脱水装置
CN107433140A (zh) * 2017-09-24 2017-12-05 韩小学 一种高通量分子筛膜的制备方法
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