ES2284246T3 - Zeolitas de estructura compacta, un proceso para su produccion y uso. - Google Patents

Zeolitas de estructura compacta, un proceso para su produccion y uso. Download PDF

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Abstract

Una estructura compacta que se puede obtener a partir de una mezcla de reacción que conste de los siguientes tres elementos: zeolita, agente plastificante y aglutinante, caracterizados porque el aglutinante consta de un compuesto de la fórmula (I) R R R R''O - Si - O - Si - O - Si - OR'' OR'' OR'' n OR'' en la que R independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo, alquinilo, alcoxi o fenoxi sustituido o no sustituido. R'' independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo o alquinilo sustituido o no sustituido y n es un número del 1 al 10, la zeolita comprende zeolita 3A, zeolita 4A, zeolita 5A o zeolita X o cualquier mezcla de las mismas y el agente plastificante consta de metilcelulosa y está presente en la mezcla de reacción en un contenido de un 5 a 40 % en peso, respecto a la mezcla de reacción total, dicha estructura compacta obtenida por extrusión de dicha mezcla de reacción y por la calcinación de la mezcla extruida a temperaturas comprendidas en el intervalo queva desde 180 a 280 ºC, que es suficiente para formar un número máximo de enlaces covalentes en dicha zeolita.

Description

Zeolitas de estructura compacta, un proceso para su producción y uso.
La presente invención está relacionada con una estructura compacta que se ha producido a partir de una mezcla de reacción que contenía zeolita, un agente plastificante y un aglutinante. La presente invención además hace referencia a un proceso para la producción de tales estructuras y a su uso.
Las zeolitas son materiales microporosos cristalinos con una estructura porosa definida. Estos se emplean en distintas aplicaciones industriales en forma de lechos fijos en polvo, como por ejemplo para secar gases, eliminar los hidrocarburos orgánicos volátiles de las corrientes de aire de residuos y la separación de fracciones de hidrocarburo.
Una desventaja en el uso de lechos fijos en polvo de zeolita es, sobre todo, el material de abrasión que se obtiene durante la operación. Este material de abrasión no deseado parecido al polvo daña el funcionamiento de los ajustes y mecanismos localizados más adelante. Además, cuando los gases fluyen, los lechos fijos en polvo muestran pérdidas de presión que son considerablemente más grandes que las de las estructuras zeolíticas en forma de panal y que pueden cambiar durante la operación.
Para poder ser capaz de transformar desde un principio las zeolitas en forma de polvo en estructuras compactas, es necesario que en una fase de composición se añadan aditivos a dicho polvo que transmitan a la composición por moldear una cierta plasticidad que a su vez es un requisito previo para el siguiente proceso de formación. Una vez que se ha obtenido la forma necesaria, debería ser posible eliminar el agente plastificante de la forma obtenida, como por ejemplo, una mezcla extruida que contenga la menor cantidad posible de residuos, porque incluso las cantidades pequeñas de sustancias extrañas dañan las propiedades catalíticas y de sorción de las estructuras compactas zeolíticas producidas. Para obtener una estructura compacta estable de forma dimensional, además es necesario añadir un aglutinante a la composición por moldear. Durante la posterior calcinación, este aglutinante se descompone para formar puentes sólidos.
Por ejemplo en la patente DE 32 31 498 A1 se describe un proceso para la producción de catalizadores sólidos a prueba de rotura a partir de zeolitas de la familia pentasil. El ortosilicato de tetrametilo (TMOS) se utiliza aquí como aglutinante en un 5%. El agente plastificante es la hidroxietilcelulosa que se emplea en un 2%. Después de que esta mezcla se haya amasado, se pasa a una extrusora y se extruye en forma de hebras. Después de secar la estructura compacta producida como se ha especificado previamente, se calcina a temperaturas comprendidas entre los 400 y los 800ºC durante 2 horas.
Un inconveniente del proceso descrito en esta publicación es, sobre todo, que debido a las altas temperaturas y al largo periodo de calcinación, la producción de las zeolitas de estructura compacta es realmente costosa. El hecho de que la mezcla de la composición por moldear y la extrusión se lleven a cabo en distintos pasos también es un factor que favorece estos inconvenientes. El ortosilicato de tetrametilo aglutinante descrito en esta publicación además es una pequeña molécula que se deposita dentro de las zeolitas, las bloquea y por eso daña sus propiedades catalíticas y de sorción.
La patente DE 37 38 916 A1 describe un tamiz molecular de zeolitas de estructura compacta en la que se emplea como aglutinante principal sol de sílice cuyas partículas de SiO_{2} tiene un área superficial específica, medida gracias al método BET, de 150 m^{2}/g - 400 m^{2}/g. También se describen composiciones a moldear de una mezcla de sol de sílice con una mezcla de ésteres etílicos de ácidos metilsilícicos. Estos últimos se le añadieron al sol de sílice en pequeñas cantidades. Se añadieron lubricantes a dicha composición que permitían un buen ajuste reológico de la fórmula utilizada. El tamiz molecular de estructura compacta contiene zeolitas de tipo Y o de tipo mordenita. Dichos tamices moleculares de estructura compacta se producen mediante extrusión. En primer lugar, la composición a moldear se mezcla y se amasa y, luego, en un segundo paso, se traslada a una extrusora. La calcinación se lleva a cabo a temperaturas de 500 a 800ºC.
Un inconveniente claro de los tamices moleculares de estructura compacta descritos en la patente DE 37 38 916 A1, es que estas se produzcan en un proceso discontinuo a temperaturas muy altas. Como resultado, los costes de producción de las estructuras compactas aumentan considerablemente. Además existe otro inconveniente, y es que en la mezcla utilizada de sol de sílice con ésteres etílicos de ácidos metilsilícicos, el sol de sílice se presenta en forma coloidal. Por este motivo, no es posible formar una matriz continua. El aglutinante sólido puede presentar una peor distribución que el aglutinante presente en forma líquida. Finalmente se añaden lubricantes de elevado coste.
Las zeolitas de estructura compacta producidas por extrusión en forma de estructuras en panal aún no están disponibles a escala comercial.
Las patentes EP-A-0 700 718, US-A-5 492 883 y EP-A-0 706 824 revelan métodos para fabricar catalizadores de elevada resistencia mecánica, soportes catalíticos o adsorbentes.
El objetivo de la presente invención es el de suministrar una estructura compacta basada en zeolitas y un proceso para su producción que evite los inconvenientes mencionados y que al mismo tiempo no sea tan costoso.
Este objetivo se alcanza de acuerdo con la invención según la cual se puede obtener una estructura compacta a partir de una mezcla de reacción que conste de los siguientes tres elementos: zeolita, agente plastificante y aglutinante, caracterizados porque el aglutinante consta de un compuesto de la fórmula (I)
1
en la que
R independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo, alquinilo, alcoxi o fenoxi sustituido o no sustituido.
R' independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo o alquinilo sustituido o no sustituido y
n es un número del 1 al 10;
la zeolita comprende zeolita 3A, zeolita 4A, zeolita 5A o zeolita X o cualquier mezcla que se desee de las mismas; y
el agente plastificante consta de metilcelulosa y está presente en la mezcla de reacción en un contenido de un 5 a un 40% en peso, respecto a la mezcla de reacción total;
pudiéndose obtener dicha estructura compacta por extrusión de dicha mezcla de reacción y por la calcinación de la mezcla extruida a temperaturas comprendidas en el intervalo que va de 180 a 280ºC, que es suficiente para formar un número máximo de enlaces covalentes en dicha zeolita.
Preferiblemente,
R independientemente en cada caso, es uno de los siguientes compuestos, sustituidos o no sustituidos: alquilo de C_{1} a C_{20}, preferentemente de C_{1} a C_{10}, y en particular de C_{1} a C_{5}; arilo de C_{6} a C_{20}, preferentemente C_{6} a C_{15}, y en particular de C_{6} a C_{10}; alquenilo de C_{2} a C_{20}, preferentemente C_{2} a C_{10}, y en particular C_{2} a C_{5}; alquinilo de C_{2} a C_{20}, preferentemente de C_{2} a C_{10}, y en particular de C_{2} a C_{5}; alcoxi de C_{1} a C_{20}, preferentemente de C_{1} a C_{10}, y en particular de C_{1} a C_{5}; ariloxi de C_{6} a C_{20}, preferiblemente de C_{6} a C_{15}, y en particular de C_{6} a C_{10}, en particular fenoxi, y
R' independientemente en cada caso, es uno de los siguientes compuestos, sustituido o no sustituido: alquilo de C_{1} a C_{20}, preferiblemente de C_{1} a C_{10}, y en particular de C_{1} a C_{5}; arilo de C_{6} a C_{20}, preferiblemente de C_{6} a C_{15}, y en particular de C_{6} a C_{10}; alquenilo de C_{2} a C_{20}, preferiblemente de C_{2} a C_{10}, y en particular de C_{2} a C_{5}; o alquinilo de C_{2} a C_{20}, preferiblemente de C_{2} a C_{10}, y en particular de C_{2} a C_{5}.
Dependiendo del valor de n, el compuesto de la fórmula I está aquí presente como monómero o en forma de una cadena larga, opcionalmente un oligómero ramificado.
De forma ventajosa y de acuerdo con la invención, las estructuras compactas tienen resistencias a la comprensión claramente altas de, por ejemplo, 20 N/mm^{2} o más, preferentemente 30 N/mm^{2} o más, y más preferiblemente 50 N/mm^{2} o más. Se empleó un comprobador de compresión/tensión de Zwick, modelo UP 1455, para determinar la resistencia a la compresión. Para esto se cortaron las mezclas extruidas completamente cilíndricas de 5 mm de diámetro a una longitud de 7 mm. Para conseguir unas medidas de resistencia a la compresión exactas y reproducibles, se debe asegurar que las caras frontales de las mezclas extruidas sean planoparalelas. La medición se realiza a temperatura ambiente. La fuerza preliminar es de 1 N. Los experimentos se llevaron a cabo a una velocidad de 1 mm/min. La fuerza utilizada en el ensayo actúa sobre las caras frontales.
De acuerdo con esta invención, las estructuras compactas son altamente estables frente a fuerzas mecánicas y son, por tanto, adecuadas para distintos usos posibles. Las estructuras compactas de acuerdo con esta invención presentan además una resistencia a la abrasión de más del 99%. La resistencia a la abrasión se midió de acuerdo con el American Penny Attrition Test (Mitchell W. J., et. al., Patente estadounidense US 2 973 327, 1956): se introdujeron en un vaso de plástico cerrado 3 g de gránulos zeolíticos completamente cilíndricos con D = 5 mm y L/D = 1,5. El contenedor estuvo expuesto a una frecuencia de 60 unidades escalares en un sasor de vibradores Retsch (modelo 3D) durante 20 minutos. Para simular abrasiones más elevadas y una carga próxima a la realidad, el vaso de plástico contenía de forma adicional una moneda. Luego, se separó el material de abrasión obtenido con un tamiz de 500 \mum de tamaño de malla a una frecuencia de 20 unidades escalares durante un periodo de 2 minutos.
No se produce ningún bloqueo o daño a las unidades o máquinas situadas más adelante de las estructuras compactas por culpa de la abrasión, tal como ocurre en particular con los lechos fijos en polvo basados en zeolitas. Este hecho hace que las estructuras compactas de acuerdo con esta invención sean especialmente adecuadas para su uso a largo plazo en dispositivos industriales. La eliminación resultante del cambio del material zeolítico, que es necesario en los lechos fijos en polvo, reduce los costes de producción de los dispositivos en los que se utilizan las estructuras compactas de acuerdo con esta invención. Además, mediante la utilización de las estructuras compactas de acuerdo con esta invención, puede lograrse adicionalmente una disminución significativa y una pérdida de presión más definida, que facilitará considerablemente el diseño de la misma para el uso particular que se intenta hacer de ella.
Sorprendentemente, se ha encontrado que la estructura compacta de acuerdo con esta invención puede ser calcinada de una manera más óptima a temperaturas por debajo de los 300ºC, preferiblemente en un intervalo de temperatura que vaya de 180ºC a 280ºC. Esta temperatura está bastante alejada del intervalo habitual hasta ahora descrito en los conocimientos previos del campo. Como resultado, es posible que se reduzcan drásticamente los costes de producción de la estructura compacta de acuerdo con esta invención.
Las zeolitas mencionadas pueden prepararse claramente sin un gran coste y además tienen distintos usos, por ejemplo como agentes de separación y secado para gases o líquidos orgánicos.
Preferentemente, en el siloxano de acuerdo con la fórmula (I), n es un número del 3 al 4 y el contenido de radicales R y R' = metilo es mayor que el de radicales R y R' = etilo. De forma ventajosa, el siloxano tiene un altísimo contenido de grupos metilo. Las estructuras compactas producidas utilizando dicho siloxano tienen unas propiedades catalíticas, de sorción y mecánicas óptimas.
El aglutinante de la fórmula (I) utilizado en la estructura compacta de acuerdo con esta invención sirve simultáneamente como lubricante. Los lubricantes externos e internos que se añaden, de acuerdo con los conocimientos previos en el campo, para influir en las propiedades reológicas de la composición a moldear, desgraciadamente requieren la introducción de un elevado esfuerzo cortante, y por tanto largos tiempos de amasado, en el proceso de producción para lograr una distribución uniforme, por lo que se aumentan los costes de producción de las estructuras compactas producidas de esa forma. Debido a que las mezclas de reacción de acuerdo con la invención con el compuesto de la fórmula (I) presentan unos límites de flujo reducido y unas pérdidas bajas en la presión de entrada en el proceso de producción, la moldeabilidad de la mezcla de reacción han mejorado considerablemente y no es necesaria la adición de otros lubricantes.
Comparado con los lechos fijos en polvo de zeolita, las estructuras compactas de acuerdo con esta invención han mejorado notablemente la cinética de sorción, especialmente las estructuras en forma de panal de mezclas extruidas, debido a la extensa área de superficie. El aumento de agua durante la medición de la capacidad de sorción en una cámara climatizada a T = 23ºC y con una humedad relativa del 10% está entonces en el intervalo que va desde el 13 a más del 17% en peso, respecto a la estructura compacta, después de 3 horas utilizando una zeolita de tipo 4A.
Los expertos daban por hecho que no se pueden preparar zeolitas utilizando siloxanos como aglutinantes, los cuales son relativamente más caros comparados con las zeolitas utilizadas, ya que estas estructuras compactas se tuvieron en consideración solamente como productos poco rentables económicamente. Hasta la fecha, las zeolitas se han comercializado exclusivamente en forma de lechos fijos en polvo.
La estructura compacta de acuerdo con esta invención preferiblemente tiene un aglutinante con un contenido de SiO_{2} de un 50% en peso o más, y más preferiblemente de un 60% en peso o más, respecto al aglutinante total. Con contenidos tan altos de SiO_{2}, se obtienen claramente altas resistencias a la compresión y a la abrasión, las cuales confieren a las estructuras compactas de acuerdo con la invención sus diversas aplicaciones industriales.
El aglutinante utilizado para la producción de la estructura compacta de acuerdo con la invención contiene preferiblemente menos de un 10% en peso de disolvente, respecto al aglutinante total. Se prefiere más un contenido de disolvente inferior al 5% en peso del aglutinante, y aún más, que el aglutinante no lleve disolvente. Este hecho permite el procesado del aglutinante sin tener en cuenta precauciones de seguridad específicas para los disolventes. Como resultado, los costes de producción de la estructura compacta de acuerdo con la invención se reducen aún más.
Además, el aglutinante preferentemente contiene resinas de silicona. En concreto, las emulsiones de resina de metilfenilsilicona pueden utilizarse como resinas de silicona. Los valores de la resistencia a la compresión pueden ajustarse de manera controlada mediante la adición de resinas de silicona.
Preferentemente, la resina de silicona no debe tener disolvente. Un bajo contenido de disolventes o la ausencia de los mismos en la resina de silicona y en el siloxano de acuerdo con la fórmula (I) no sólo conduce a una reducción en los costes de producción debido a una disminución en los requisitos de las medidas de seguridad, sino que además se evita la deformación de las estructuras compactas durante el proceso de secado y de calcinación. Si se utilizan aglutinantes de acuerdo con la fórmula (I) que contengan más de un 10% en peso de disolventes (respecto al aglutinante total), o resinas de silicona que contengan disolvente, la rápida evaporación de los disolventes en el proceso de secado nos dará como resultado burbujas y grietas sobre la superficie de la estructura en forma de panal y a una deformación de las estructuras compactas extruidas por la evaporación del disolvente aún contenido en estas; en particular, esto sucede de tal forma que después de la salida, las superficies laterales de las mezclas extruidas caen al centro (contracción). Por el contrario, las estructuras compactas de acuerdo con la invención tienen claramente una estabilidad estructural elevada durante el secado y la calcinación.
La resina de silicona preferiblemente tiene un tamaño de 1 a 10 \mum. Dichas resinas de silicona pueden mezclarse y procesarse con las zeolitas y los agentes plastificantes y otros aglutinantes utilizados de una manera óptima.
Las estructuras compactas de acuerdo con la invención preferiblemente tienen una resistencia a la compresión de unos 20 N/mm^{2} o mayor, más preferiblemente de unos 30 N/mm^{2} o mayor.
Las estructuras compactas de acuerdo con esta invención tienen una resistencia máxima a la compresión por la calcinación en un intervalo de temperatura que va de 180 a 280ºC. La temperatura de calcinación es preferible que esté comprendida en el intervalo que va de 200 a 250ºC, más preferiblemente en el intervalo de 210 a 235ºC. El entrecruzamiento completo de la matriz de siliconas se consigue dentro de estos intervalos de temperatura. En el proceso de calcinación se forma un número máximo de enlaces covalentes en los que la zeolita también está unida covalentemente. Si las temperaturas aumentan por encima de los 280ºC, comenzará la separación de los grupos metilo del aglutinante, y como resultado la matriz formada es más débil y la resistencia a la compresión de las estructuras compactas de acuerdo con la invención disminuye. Se forma una capa inorgánica polimórfica de SiO_{2}. Por el contrario, a temperaturas por debajo de los 180ºC, el entrecruzamiento del aglutinante y la formación de enlaces covalentes se dan en menor medida. Los valores de resistencia a la compresión de las estructuras compactas de acuerdo con la invención que han sido calcinadas dentro de los intervalos de temperaturas anteriormente mencionados, se muestran muy por encima de los valores de resistencia a la compresión de las estructuras compactas que se han producido a temperaturas de calcinación fuera de los intervalos de temperaturas mencionados. Comparados con los gránulos de zeolita que se producen sobre las bases de materiales arcillosos tales como la attapulgita, o los ortosilicatos metilados como aglutinantes, la resistencia a la compresión es muchísimo mayor. Las elevadas resistencias a la compresión que pueden alcanzar las estructuras compactas de acuerdo con la invención suponen de forma ventajosa que se puede compensar la contracción que se observó durante otros tratamientos térmicos de las estructuras compactas y las fuerzas intrínsecas inducidas por esto en las mezclas extruidas. Como resultado, se evitan las grietas o similares en las estructuras compactas de acuerdo con la invención. De este modo se obtiene una calidad de superficie excelente y unas propiedades mecánicas también excelentes de las estructuras compactas de acuerdo con la invención.
El agente plastificante contiene metilcelulosa y está presente en la mezcla de reacción utilizada para la preparación de las estructuras compactas en un contenido del 5 al 40% en peso, respecto a la mezcla de reacción total. Además, este puede contener éteres de celulosa adicionales diferentes a la metilcelulosa, un polisacárido, un alcohol polivinílico, almidón o cualquier otra mezcla deseada o las sustancias mencionada anteriormente. El agente plastificante es hidrosoluble.
Si la fase líquida de la mezcla de reacción, que consta de agua y agente plastificante, para la producción de estructuras compactas de acuerdo con la invención contiene únicamente pequeñas cantidades del agente plastificante, al menos metilcelulosa, solo se obtiene una mala estabilidad estructural tras sacar las mezclas extruidas de la extrusora. Para extruir estructuras en panal cuadradas de acuerdo con la invención con alrededor de 62 celdas/cm^{2}, es suficiente con un contenido en metilcelulosa de aproximadamente un 10% en peso o más, más preferiblemente alrededor del 15% en peso, respecto a la cantidad total de agua añadida. La limitación de flujo se incrementa y las pérdidas de presión de entrada de la mezcla extruida se reduce considerablemente, y se obtiene una mezcla extruida de estructura estable. Como resultado, se producen caídas de presión menores a lo largo del troquel, lo que implica una reducción en la longitud de presión de retorno en la extrusora. Como consecuencia, existe una menor introducción de esfuerzo cortante en la zona de generación de presión del husillo de la extrusora. Se disipa menos calor y se evita el calentamiento de la composición zeolítica a moldear.
Además, es preferible que la mezcla de reacción conste de emulsiones de cera o mezclas de ácidos grasos como lubricantes. Se puede obtener un buen ajuste reológico de las estructuras compactas de acuerdo con la invención gracias a estos últimos. No obstante, dicho ajuste también puede obtenerse con la adición de únicamente un compuesto de la fórmula (I). Dado que los lubricantes son relativamente caros, al omitirlos se pueden reducir los costes de producción de las estructuras compactas de acuerdo con la invención.
La mezcla de reacción utilizada para la producción de las estructuras compactas de acuerdo con la invención consta, preferiblemente, de una cantidad de aglutinante del 1 al 35% en peso, zeolitas del 40 al 90% en peso y agente plastificante del 5 al 40% en peso, en todos los casos respecto a la cantidad total de mezcla de reacción. Si dichas mezclas de reacción se utilizan para producir las estructuras compactas de acuerdo con la invención, se obtienen estructuras compactas con propiedades de sorción, catalíticas y mecánicas excelentes. Se prefiere que el compuesto de fórmula (I) se encuentre presente en la mezcla de reacción en una cantidad del 2 al 25% en peso, y más preferiblemente, del 2 al 20% en peso, respecto a la mezcla de reacción. Con dichas cantidades, la mezcla de reacción que consta de un compuesto de fórmula (I) presenta unas propiedades de deformación óptimas durante su moldeado. Las estructuras compactas de acuerdo con la invención alcanzan sus valores máximos de resistencia a la compresión dentro de ese intervalo.
El aglutinante consta, preferiblemente, de un compuesto de la fórmula (I). Se reducen los costes de producción de las estructuras compactas omitiendo la adición de otros aglutinantes y lubricantes. Las estructuras compactas de la presente invención producidas exclusivamente con un compuesto de la fórmula (I) tienen, además, unas propiedades catalíticas y de sorción y unas resistencias mecánicas excelentes. Dadas las excelentes propiedades de deformación de la mezcla de reacción durante la fase de moldeado, se detectan pérdidas de presión bajas a lo largo de molde en forma de panal (47 bar a m = 4 kg/h).
La estructura compacta de acuerdo con la invención preferiblemente tiene forma de panal. Las estructuras en panal con una densidad de celdas elevada poseen una superficie extremadamente extensa en comparación con otras estructuras compactas, por ejemplo en forma de láminas. Como resultado de esta característica se mejoran drásticamente las propiedades catalíticas y adsortivas, en particular, la cinética de adsorción de las estructuras compactas de acuerdo con la invención. Las estructuras compactas de acuerdo con la invención pueden claramente ser producidas en forma de tubos, cilindros, perlas, pastillas, anillos, láminas y similares.
Asimismo, la invención también está relacionada con un proceso para la producción de estructuras compactas obtenidas de una mezcla de reacción que consta de zeolita, agente plastificante y aglutinante, de la fórmula (I)
100
en la que
R independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo, alquinilo, alcoxi o fenoxi sustituido o no sustituido.
R' independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo o alquinilo sustituido o no sustituido y
n es un número del 1 al 10, preferiblemente de 3 a 6, más preferiblemente 3 o 4;
la zeolita comprende zeolita 3A, zeolita 4A, zeolita 5A o zeolita X o cualquier mezcla de las mismas;
el agente plastificante consta de metilcelulosa y está presente en la mezcla de reacción en una cantidad del 5 al 40% en peso, respecto a la mezcla de reacción total; y
el compuesto de la fórmula I se encuentra presente como monómero o en forma de cadena larga, opcionalmente como oligómero ramificado, dependiendo del valor de n,
en el que en este proceso:
- en una primera fase, se prepara una mezcla de reacción con zeolita, agente plastificante y aglutinante,
- en una segunda fase, dicha mezcla es extruida, y
- en una tercera fase, la mezcla extruida se calcina a una temperatura dentro del intervalo que va de los 180 a los 280ºC.
Preferiblemente,
R independientemente en cada caso, es uno de los siguientes compuestos sustituidos o no sustituidos: alquilo de C_{1} a C_{20}, preferentemente de C_{1} a C_{10}, y en particular de C_{1} a C_{5}; arilo de C_{6} a C_{20}, preferentemente C_{6} a C_{15}, y en particular de C_{6} a C_{10}; alquenilo de C_{2} a C_{20}, preferentemente C_{2} a C_{10}, y en particular C_{2} a C_{5}; alquinilo de C_{2} a C_{20}, preferentemente de C_{2} a C_{10}, y en particular de C_{2} a C_{5}; alcoxi de C_{1} a C_{20}, preferentemente de C_{1} a C_{10}, y en particular de C_{1} a C_{5}; ariloxi de C_{5} a C_{20}, preferiblemente de C_{6} a C_{15}, y en particular de C_{6} a C_{10}, en particular fenoxi, y
R' independientemente en cada caso, es uno de los siguientes compuestos sustituido o no sustituido: alquilo de C_{1} a C_{20}, preferiblemente de C_{1} a C_{10}, y en particular de C_{1} a C_{5}; arilo de C_{6} a C_{20}, preferiblemente de C_{6} a C_{15}, y en particular de C_{6} a C_{10}; alquenilo de C_{2} a C_{20}, preferiblemente de C_{2} a C_{10}, y en particular de C_{2} a C_{5}; o alquinilo de C_{2} a C_{20}, preferiblemente de C_{2} a C_{10}, y en particular de C_{2} a C_{5}.
Una ventaja sustancial del proceso de acuerdo con la invención es que la calcinación se lleva a cabo a temperaturas entre los 180 y los 280ºC.
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Tanto los lechos fijos en polvo de zeolita comercializados como las estructuras compactas descritas anteriormente en el campo se calcinan a temperaturas de al menos 400ºC o más, por regla general a temperaturas que oscilan entre los 500 y los 700ºC. Esas temperaturas elevadas provocan un consumo muy elevado de energía durante la producción de materiales en polvo o con estructura compacta. Al evitar dichas temperaturas elevadas gracias al proceso descrito en la invención, los costes de producción de las estructuras compactas pueden reducirse drásticamente.
Las estructuras compactas calcinadas dentro de ese intervalo de temperatura además poseen unas excelentes propiedades mecánicas y de sorción.
La extrusión puede llevarse a cabo tanto en extrusoras de un único husillo como en las de husillo doble o en extrusoras de pistón.
La primera y la segunda fase del proceso de acuerdo con la invención se llevan a cabo preferentemente de forma continua. Este proceso continuo, es decir, la preparación de los componentes individuales de la composición y el moldeado de la composición a moldear, se realizan en un solo paso, puede realizarse, por ejemplo, utilizando una extrusora de husillo doble cuyos husillos giran en la misma dirección. En este sentido, la extrusora de husillo doble que peina a una frecuencia elevada y cuyos husillos giran en la misma dirección funciona simultáneamente como unidad mezcladora y generador de presión para la extrusión de mezclas extruidas en forma de panal. En el caso de los componentes presentes en forma de polvo (agente plastificante y zeolita), los componentes individuales de la mezcla de reacción se introducen a través de dosificadores gravimétricos, y los líquidos (agua y aglutinante) se introducen a través de bombas de pistón o de membrana. La producción continua de estructuras compactas mediante el proceso descrito en la invención incrementa considerablemente la rentabilidad del proceso global. Este hecho evita el paso adicional de transferir la mezcla de reacción amasada a una extrusora. Ese paso es caro y, bajo determinadas circunstancias, puede causar la contaminación de la mezcla de reacción amasada y provocar cambios en las propiedades reológicas de la mezcla tras el amasado (tiempo de almacenamiento).
El tercer paso del proceso descrito en la invención se lleva a cabo preferiblemente a una temperatura que oscile entre los 200 y los 250ºC. Si la calcinación se realiza dentro de ese intervalo de temperatura, se obtienen estructuras compactas con unas resistencias a la compresión significativamente superiores que en los casos en los que la calcinación se realiza fuera de ese intervalo de temperatura. Las propiedades catalíticas y de sorción de las estructuras compactas producidas también poseen valores óptimos dentro de ese intervalo.
Naturalmente, se puede llevar a cabo un secado adicional de las mezclas extruidas entre el segundo y el tercer paso del proceso descrito en la invención.
Asimismo, la invención se refiere a la utilización de las estructuras compactas descritas en la invención para el secado, el acondicionamiento, la purificación y la separación de gases, líquidos y vapores. Las estructuras compactas utilizadas de ese modo se pueden regenerar mediante tratamiento por presiones oscilantes, tratamiento térmico y limpieza con solventes junto con el secado posterior.
Las zeolitas de estructura compacta de acuerdo con la invención pueden utilizarse, por ejemplo, en un RotorAbsorber como una segunda fase para eliminar la humedad residual.
Asimismo, las zeolitas de estructura compacta pueden utilizarse para secar aire comprimido. La humedad que penetra en sistemas de aire comprimido con el aire nuevo se condensa durante la compresión/descompresión y puede alterar el funcionamiento del sistema por culpa de la corrosión resultante. Mediante la incorporación de zeolitas de estructura compacta de acuerdo con la invención como un adsorbente, se puede eliminar el agua de sistemas de freno aerodinámico, mandos y accionamientos neumáticos y, por tanto, evitar la corrosión.
Además, las estructuras compactas de acuerdo con la invención pueden utilizarse en el secado de refrigerante en unidades refrigeradores libres de CFC. En este caso, no es necesaria la regeneración de la estructura compacta de acuerdo con la invención, dado que su capacidad es de diez a quince años. Cuando se cierra un sistema de refrigeración durante su ensamblaje, habitualmente se introduce humedad. Al utilizar la estructura compacta de acuerdo con la invención para secar el refrigerante, se evitan los inconvenientes resultantes.
El secado y por tanto el reciclado de refrigerante gastado se puede llevar a cabo con la ayuda de las estructuras compactas de acuerdo con la invención como adsorbentes. La regeneración del adsorbente se puede conseguir mediante tratamiento térmico.
Estas estructuras compactas de acuerdo con la invención también se pueden utilizar para la desulfuración (eliminación de olores) de hidrocarburos líquidos como gases propulsores para pulverizadores (p. ej. butano). En este caso la regeneración es irrelevante.
Otra aplicación de las estructuras compactas de acuerdo con la invención puede encontrarse en las unidades de separación de aire en las que el nitrógeno es adsorbido y, como consecuencia, el aire (p. ej. el aire de respiración) se enriquece en oxígeno. La regeneración se puede realizar mediante calor.
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Las estructuras compactas de acuerdo con la invención pueden utilizarse además en unidades de aire acondicionado. En estas, las entalpías de adsorción y evaporación se utilizan para generar frío o calor.
Finalmente, las estructuras compactas de acuerdo con la invención se pueden utilizar como intercambiadores de iones en unidades para ablandar el agua en los que el efecto deseado se obtiene mediante el intercambio calcio-sodio.
Con la ayuda de los ejemplos y los diagramas que se muestran a continuación, se describen estas y otras ventajas de la presente invención.
Con detalle, los diagramas muestran:
Figura 1: Influencia del metilsiloxano en los parámetros reológicos de los límites de flujo y las pérdidas de presión de entrada.
Figura 2: Resistencias a la compresión de las estructuras compactas de acuerdo con la invención producida con Zeolita NaX.
Figura 3: Contracción de las mezclas extruidas en panal de zeolita NaX durante el secado con diversas salidas de microondas.
Figura 4: Propiedades de adsorción de gránulos producidos con zeolita NaX.
Figura 5: Resistencia a la compresión de las estructuras compactas de acuerdo con la invención producidas con zeolita 4A.
Figura 6: Propiedades de adsorción de los gránulos producidos con zeolita 4A.
Figura 7: Propiedades de adsorción de mezclas extruidas en panal producidas con zeolita 4A.
Figura 8: Descripción del husillo para un protocolo de proceso continuo.
En los siguientes ejemplos, se utiliza la metilcelulosa MC 12000 (Aqualon) como agente plastificante. Otro componente de la mezcla de reacción es el agua.
Se utiliza el éter de metilsiloxano MSE 100 (Wacker, comercializado con el nombre de SILRES®) como aglutinante. SILRES MSE 100 es un éster metílico de una mezcla de diversos ácidos metilsilícicos oligoméricos y reacciona mediante hidrólisis y condensación para dar una resina de silicona dura. Este éter de metilsiloxano corresponde a la fórmula (I) cuando n es 3 o 4, y los radicales R son sobre todo radicales metilo. El peso molecular es de 480 a 600 g/mol. La cantidad de disolvente del éter de metilsiloxano MSE 100 utilizado en los ejemplos no es más de un 1,7%, pero este éter de metilsiloxano también se puede obtener de Wacker sin contenido en disolvente. Si se utiliza el MSE 100 como el aglutinante, no es necesario añadir resinas de silicona.
La influencia del éter de metilsiloxano MSE 100 en los parámetros reológicos del límite de flujo y de las pérdidas de presión de entrada de la mezcla de reacción se muestran en la Figura 1. Las mezclas de reacción sin éter de metilsiloxano presentan límites de flujo elevados en la región de entrada de la extrusora. Al añadir el éter de metilsiloxano MSE 100, las propiedades de deformación de la mezcla de reacción mejoran de forma decisiva. Con un contenido de alrededor del 15% en peso de éter de metilsiloxano MSE 100, respecto a la cantidad de zeolita añadida, se obtienen valores más pequeños tanto en el límite de flujo como en las pérdidas de presión de entrada. Por tanto, MSE 100 es un lubricante excelente y la mezcla de reacción no necesita la adición de más lubricantes. Además, también supone una ventaja que el éter de metilsiloxano MSE 100 no se entrecruza durante la fase de mezcla y moldeado. Únicamente se produce el entrecruzamiento durante la fase de calcinación.
Un ejemplo general de mezcla de reacción para la producción de estructuras compactas de acuerdo con la invención de una zeolita de tipo X consta de 200 g de una zeolita de tipo X que contiene un 10% en peso de agua; de 10 a 40 g de metilcelulosa MC 12000, preferiblemente 25 g; de 10 a 90 g de éter de metilsiloxano MSE 100, preferiblemente 20 g; y de 100 a 250 g de agua, preferiblemente 170 g. Si se utiliza una zeolita de tipo X con un contenido en agua inferior o superior, se ha de introducir la menor o mayor cantidad de agua correspondiente. La cantidad de agua depende del grado de carga de la zeolita en polvo utilizada.
Un ejemplo general de mezcla de reacción para la producción de estructuras compactas de acuerdo con la invención con una zeolita de tipo A consta de 200 g de zeolita de tipo A; metilcelulosa MC 12000 en una cantidad de 10 a 40 g, preferiblemente 25 g; éter de metilsiloxano MSE 100 en una cantidad de 10 a 80 g; y una cantidad de agua de 70 a 200 g, preferiblemente 100 g; utilizando una zeolita en polvo con una carga de agua cercana al 18% en peso, respecto al peso total de la zeolita.
Para determinar la resistencia a la compresión se utilizó un comprobador de compresión/tensión de Zwick, modelo UP 1455. Para esto, se cortaron mezclas extruidas completamente cilíndricas de 5 mm de diámetro en trozos de 7 mm de longitud. Para obtener mediciones exactas y reproducibles de la resistencia a la compresión, se debe garantizar que las caras frontales de las mezclas extruidas sean planoparalelas. Las mediciones se realizan a temperatura ambiente. La fuerza preliminar es de 1 N. Los experimentos se llevaron a cabo a una velocidad de 1 mm/min. Las fuerzas actúan sobre las caras frontales.
Ejemplo 1
Se produjo una estructura compacta a partir de una mezcla de reacción que contenía 200 g de zeolita NaX, 25 g de metilcelulosa MC 12000, 63 g de éter de metilsiloxano MSE 100 y 160 g de agua. El proceso de composición y moldeado en una estructura en panal se llevó a cabo en una extrusora de husillo doble ZSK 30 de Werner & Pfleiderer a una velocidad de rotación de 50 rpm en la que las secciones del tambor de la extrusora alcanzaban una temperatura de 15ºC. Durante el procesado, es imprescindible garantizar una refrigeración suficiente de las secciones del tambor dado que la metilcelulosa sufre una gelificación térmica a temperaturas superiores a 40ºC y pierde parte de su capacidad de retención de agua. La estructura compacta producida de este modo se calcinó a una temperatura de 225ºC durante 60 min, sin un secado previo. La resistencia a la compresión fue de 46,7 N/mm^{2} aproximadamente.
La figura 2 es una representación de la evolución de la resistencia a la compresión en función de la temperatura de calcinación. Se realiza a modo de comparación la medición de la dependencia de la resistencia a la compresión respecto de la temperatura de calcinación en una estructura compacta que, en lugar de éter de metilsiloxano MSE 100, contiene attapulgita, un aglutinante formado fundamentalmente por arcilla u ortosilicato de tetrametilo (TMOS). También se muestra la influencia sobre la resistencia a la compresión de una mayor cantidad de éter de metilsiloxano MSE 100 (35 g) aunque manteniendo igual el resto de componentes. Tal como se puede apreciar en la figura 2, la resistencia a la compresión presenta un valor máximo situado en el margen de 200 a 225ºC. En todo el intervalo de temperaturas investigado, las resistencias a la compresión de la estructura compacta son significativamente mayores que las de la estructura compacta producida empleando attapulgita o TMOS. En cuanto a la resistencia máxima a la compresión de la estructura compacta, la resistencia a la compresión de la estructura compacta producida según la invención supera en varias unidades a la de la estructura compacta que contiene el aglutinante de arcilla o TMOS. Por lo tanto, si se emplea el éter de metilsiloxano MSE 100 es posible conseguir valores de resistencia significativamente mayores y mejores junto con un menor contenido de aglutinante que si se emplea los aglutinantes de arcilla o TMOS. En consecuencia, se puede incrementar el contenido en zeolitas con actividad adsorbente en la estructura compacta y de este modo incrementar también las propiedades de adsorción de dichas estructuras compactas.
La figura 3 muestra la dependencia del cambio de longitud (L_{0} - L_{n})L_{0} de la estructura en panal producida según el ejemplo 1, en porcentaje y en función del tiempo a diversos valores de salida de microondas. En esta figura, las estructuras en panal 1 y 2 producidas según el ejemplo 1 se miden en dos puntos de medición diferentes, 1 y 2, que se encuentran entre sí con un ángulo de rotación de 90º (denominación: estructura en panal 1, medida en el punto 1: 1/1; estructura en panal 1, medida en el punto 2: 1/2; etc.). El cambio de longitud es una medida de la reducción de tamaño y, por tanto, de las tensiones intrínsecas inducidas en la estructura en panal. Las estructuras en panal extruidas que se han investigado poseen una densidad de celdas de unas 62 celdas/cm^{2} y una sección transversal cuadrada con una longitud lateral de 40 mm. A valores de salida de microondas de 450 W no se observan más cambios de longitud pasados 25 min. El cambio de longitud no supera el 1,7%. Por el contrario, a un valor de salida de microondas de 900 W, al cabo de 12 min ya no se puede apreciar un cambio de longitud y el valor máximo de cambio de longitud sigue siendo 1,7%. Estos resultados muestran que la estructura compacta solamente sufre una contracción mínima durante el paso de secado y la calcinación. Las tensiones intrínsecas causadas por la contracción son compensadas por la excelente resistencia mecánica a la compresión. La estructura compacta presenta una superficie lisa y sin grietas.
La estructura compacta (gránulos de NaX) producida estaba caracterizada, en cuanto a la adsorción, por estar expuesta a una humedad relativa del 50% y a una temperatura definida de 23ºC en una cámara climatizada. Se midió la captación de agua de la estructura compacta por el incremento de peso de la misma. Gracias a esto, es posible sacar conclusiones acerca de la capacidad de adsorción y la cinética de adsorción de la estructura compacta extruida. Esta estructura se activó por primera vez a una temperatura de 210ºC durante un periodo de 2500 min, y a continuación se llevó a cabo la medición. Como se puede apreciar claramente en la figura 4, la estructura compacta tiene una carga de agua de un 18% en peso, basado en el peso de la estructura compacta. Una estructura compacta producida empleando 63 g de éter de metilsiloxano MSE 100, por lo demás con los mismos componentes y el mismo proceso, posee una carga de agua de un 20% en peso. La carga máxima se alcanza en ambos casos pasadas 7,5 horas aproximadamente.
Ejemplo 2
Se produjo una estructura compacta en forma de panal y de gránulos utilizando 200 g de zeolita A con una carga de agua del 5% en peso, basada en el polvo de zeolitas, 25 g de metilcelulosa MC 12000, 35 g de éter de metilsiloxano MSE 100 y 100 g de agua. Esta mezcla de reacción se extruyó en una extrusora de husillo doble como se describe en el ejemplo 1 a una temperatura de 14ºC. Seguidamente, la estructura compacta se calcinó a 200ºC durante 60 min en el caso de producción de estructuras en panal y a 100ºC, 200ºC, 250ºC, 300ºC, 350ºC y 400ºC en el caso de la producción de gránulos. Se produjeron estructuras en panal con una densidad de unas 62 celdas/cm^{2}.
Tal como se puede ver a partir de la figura 5, la estructura compacta producida de este modo (en gránulos o en panal) posee una resistencia máxima a la compresión situada en el intervalo entre 200 y 225ºC. Su resistencia máxima a la compresión es de aproximadamente 43 N/mm^{2} a 210ºC.
Las propiedades de adsorción de los gránulos resultantes se muestran en la figura 6. Las mediciones se llevaron a cabo a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 50%. Se registraron diversas curvas de adsorción a diferentes temperaturas de calcinación de los gránulos. La activación se llevó a cabo a 200ºC durante un tiempo de activación de 60 minutos. Tal como se puede ver en la figura 6, las muestras calcinadas bajo condiciones diferentes muestran un valor máximo de carga hídrica después de unas 50 horas. En el caso de la calcinación a 400ºC, la carga máxima es de un 15% en peso de agua, basado en el peso total de la estructura compacta. No obstante, las estructuras compactas que son calcinadas a semejantes temperaturas presentan unas propiedades mecánicas relativamente malas, en concreto los valores de resistencia a la compresión. Las muestras calcinadas a 250ºC muestran una carga de agua cercana al 13% en peso, basada en el peso total de la estructura compacta.
La figura 7 muestra las propiedades de adsorción de la estructura en panal producida según el ejemplo 2. La carga máxima de agua de la estructura zeolítica en panal se alcanza ya al cabo de 3 horas. La carga de agua es de entre el 14 y 17% en peso, basada en el peso total de la estructura compacta, en función de los parámetros de activación (desde una activación durante 18 horas a 180ºC hasta la activación cuatro veces durante 18 y 24 horas a entre 180 y 240ºC). Si se compara con la figura 6, resulta que la mezcla extruida en forma de panal posee una cinética significativamente mejor que los gránulos, debido a su mayor área de superficie.
La figura 8 muestra un ejemplo del tipo de husillo implicado en el proceso continuo de acuerdo con la invención para la producción de zeolitas de estructura compacta (KB: bloque de amasado, SME: elemento mezclador del husillo). Al utilizar este tipo de husillo, la producción de zeolitas de estructura compacta resulta económica y simple dado que la preparación de la mezcla de reacción y la extrusión de esta mezcla de reacción se llevan a cabo de forma continua.

Claims (22)

1. Una estructura compacta que se puede obtener a partir de una mezcla de reacción que conste de los siguientes tres elementos: zeolita, agente plastificante y aglutinante, caracterizados porque el aglutinante consta de un compuesto de la fórmula (I)
2
en la que
R independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo, alquinilo, alcoxi o fenoxi sustituido o no sustituido.
R' independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo o alquinilo sustituido o no sustituido y
n es un número del 1 al 10,
la zeolita comprende zeolita 3A, zeolita 4A, zeolita 5A o zeolita X o cualquier mezcla de las mismas y
el agente plastificante consta de metilcelulosa y está presente en la mezcla de reacción en un contenido de un 5 a 40% en peso, respecto a la mezcla de reacción total,
dicha estructura compacta obtenida por extrusión de dicha mezcla de reacción y por la calcinación de la mezcla extruida a temperaturas comprendidas en el intervalo que va desde 180 a 280ºC, que es suficiente para formar un número máximo de enlaces covalentes en dicha zeolita.
2. Una estructura compacta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el aglutinante posee un contenido de SiO_{2} de cerca del 50% o mayor, preferiblemente de un 60% en peso o más, respecto a la cantidad total de aglutinante.
3. Una estructura compacta de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el aglutinante tiene un contenido de disolvente menor de un 10% en paso, con relación a la cantidad total de aglutinante.
4. Una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizada porque el aglutinante contiene resinas de silicona.
5. Una estructura compacta de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la resina de silicona no contiene ningún disolvente.
6. Una estructura compacta de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, caracterizada porque la resina de silicona tiene un tamaño de partícula de 1 a 10 \mum.
7. Una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 6, caracterizada porque la estructura compacta posee una resistencia a la compresión de cerca de 20 N/mm^{2} o mayor, preferiblemente de cerca de 30 N/mm^{2} o mayor.
8. Una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 7, caracterizada porque el agente plastificante contiene además éter de celulosa, un polisacárido, un alcohol polivinílico, almidón o cualquier mezcla que se desee de estos compuestos mencionados.
9. Una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizada porque la mezcla de reacción contiene emulsiones de cera o mezclas de ácidos grasos como lubricantes.
10. Una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 9, caracterizada porque la mezcla de reacción tiene un contenido de aglutinante del 1 al 35% en peso, de zeolita del 40 al 90% en peso y de agente plastificante del 5 al 40% en peso, en cada caso respecto al total de mezcla de reacción.
11. Una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 10, caracterizada porque el compuesto de fórmula (I) representa un contenido de la mezcla de reacción del 2 al 25% en peso, preferiblemente del 5 al 20% en peso, respecto a la mezcla de reacción.
12. Una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 11, caracterizada porque el aglutinante contiene el compuesto de fórmula (I).
13. Una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 12, caracterizada porque se trata de una estructura en panal.
14. Un proceso para la producción de una estructura compacta de una mezcla de reacción formada por zeolita, agente plastificante y aglutinante, de fórmula (I).
200
en la que
R independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo, alquinilo, alcoxi o fenoxi sustituido o no sustituido.
R' independientemente en cada caso, es alquilo, arilo, alquenilo o alquinilo sustituido o no sustituido y
n es un número del 1 al 10,
la zeolita comprende zeolita 3A, zeolita 4A, zeolita 5A o zeolita X o cualquier mezcla de las mismas y
el agente plastificante consta de metilcelulosa y está presente en la mezcla de reacción en un contenido de un 5 a un 40% en peso, respecto a la mezcla de reacción total,
tratándose de un proceso que comprende los siguientes pasos:
- en una primera fase, la preparación de una mezcla de reacción de zeolita, agente plastificante y aglutinante;
- en una segunda fase, la extrusión de esta mezcla de reacción;
- en una tercera fase, la calcinación de la mezcla extruida a una temperatura que oscila entre 180 y 280ºC.
15. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque el primer paso y el segundo se realizan de forma continua.
16. Un proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 14 a la 15, caracterizada porque el tercer paso se lleva a cabo a una temperatura que oscila entre 200 y 250ºC.
17. La utilización de una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 13 para el secado de gases, regenerándose la estructura compacta cargada mediante un tratamiento térmico o un tratamiento por presiones oscilantes.
18. La utilización de una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 13 para el secado de líquidos y vapores, en el que la estructura compacta cargada se puede regenerar mediante calor, en concreto en el procesado de refrigerantes, o bien se emplea en un procedimiento operativo sin regeneración, en concreto en el secado del refrigerante en un circuito cerrado.
19. La utilización de una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 13 para la desulfuración de gases, en concreto gases propulsores para pulverizadores, y preferiblemente butano, proceso en el que el compuesto que contiene azufre es preferiblemente adsorbido por la estructura compacta.
20. La utilización de una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 13 como adsorbente de nitrógeno en una unidad de separación de aire, en concreto para generar aire de respiración enriquecido con oxígeno.
21. La utilización de una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 13 en unidades de aire acondicionado como adsorbente/desorbente, proceso en el que las entalpías de adsorción y evaporación se emplean concretamente para refrigerar y calentar.
\newpage
22. La utilización de una estructura compacta de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 13 en unidades para ablandar el agua que funcionan según el principio de intercambio iónico de calcio-sodio, en el que el intercambio iónico ocurre concretamente en la estructura compacta.
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