RU2218304C2 - Способ получения синтетического цеолита типа x - Google Patents
Способ получения синтетического цеолита типа x Download PDFInfo
- Publication number
- RU2218304C2 RU2218304C2 RU2001131024/12A RU2001131024A RU2218304C2 RU 2218304 C2 RU2218304 C2 RU 2218304C2 RU 2001131024/12 A RU2001131024/12 A RU 2001131024/12A RU 2001131024 A RU2001131024 A RU 2001131024A RU 2218304 C2 RU2218304 C2 RU 2218304C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- granules
- coke
- zeolite
- silicon dioxide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству синтетических цеолитов типа Х, которые могут быть использованы как носители для катализаторов и как адсорбенты для осушки и очистки газов и извлечения тяжелых металлов и радионуклидов из жидких сред. Способ включает смешение каолина с диоксидом кремния и добавкой, увлажнение смеси до получения однородной массы, формование гранул, термообработку, гидротермальную кристаллизацию, отмывку и сушку. Диоксид кремния вводят до мольного соотношения SiO2:Al2О3=2,85-2,95:1, в качестве добавки при смешении используют древесную муку, кокс или коксовый активный уголь в количестве 8,1-12 мас.%, полученную смесь увлажняют раствором гидроксида натрия до содержания его в смеси 0,5-2,5 мас.%. Способ позволяет улучшить эксплуатационные характеристики цеолита. 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению синтетических формованных цеолитов, в частности цеолита типа X. Полученный цеолит может быть использован как носитель катализаторов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и как адсорбент для сушки и очистки газов и извлечения ионов тяжелых металлов и радионуклидов из жидких сред.
Известен способ получения формованных цеолитов типа Х из природного глинистого минерала - каолина [Д. Брек. Цеолитовые молекулярные сита, М., Мир, 1970, стр. 328] . К каолину, например, добавляют требуемое по стехиометрии (SiO2: Аl2О3= 2,5-1) количество диоксида кремния и смешивают с водой до образования пластичной массы. Массу формуют, сушат и прокаливают до превращения каолина в метакаолин, затем заливают раствором щелочи, выдерживают при комнатной температуре и подвергают гидротермальной кристаллизации.
Указанным способом не могут быть получены чистые цеолиты (без примеси каолина).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения синтетического гранулированного фожазита [Патент РФ 2146223, кл. С 01 В 39/20, 11.02.1999 г.]. Согласно способу природный каолин с соотношением SiO2: Аl2О3, равным 2, смешивают с диоксидом кремния (белая сажа) до мольного соотношения SiO2:АlО3=3,5, добавляют 2-8 мас.% технического углерода и перемешивают с 3%-ным раствором хлористого натрия до образования пластичной массы. Массу формуют в гранулы, сушат и прокаливают при температуре 720oС. После кристаллизации осуществляют обработку гранул раствором ортофосфорной кислоты с рН, равным 4-5, затем гранулы сушат при 180-200oС.
Существенным недостатком известного способа является низкая механическая прочность гранул после прокаливания, что обусловлено аморфизацией каолина и выгоранием технического углерода. В результате адсорбционного понижения прочности при смачивании гранул кристаллизационным раствором значительная их часть трескается и разрушается, что снижает выход товарного цеолита. Кроме того, использование в процессе хлористого натрия и ортофосфорной кислоты приводит к дополнительному загрязнению промывных вод ионами хлора и фосфатами.
Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционных и прочностных характеристик цеолита с одновременным увеличением его выхода и упрощением технологии.
Указанный результат достигается способом получения синтетического гранулированного цеолита типа X, включающим смешение каолина с диоксидом кремния и добавкой, увлажнение смеси, формование гранул, термоактивацию, гидротермальную кристаллизацию, отмывку и сушку, согласно которому диоксид кремния вводят до мольного соотношения SiO2:Аl2О3=2,85-2,95:1, в качестве добавки используют древесную муку, кокс или коксовый активный уголь в количестве 8,1-12 мас.%, полученную смесь увлажняют раствором гидроксида натрия до содержания его в смеси 0,5-2,5 мас.%.
Древесную муку, кокс или коксовый активный уголь используют в порошкообразном виде, предварительно пропущенным через сито с ячейкой 100 мкм.
Соотношение SiO2:Аl2О3=2,85-2,95:1 обеспечивает высокую степень превращения смеси в цеолит типа Х при минимальном избытке ионов силиката в маточном растворе, что дает возможность его повторного использования и существенно упрощает технологию. Выбранные количество и дисперсность порошкообразной добавки формируют развитую широкопористую структуру гранул после термообработки.
Гидроксид натрия в процессе формования и сушки гранул взаимодействует с аморфным диоксидом кремния с образованием силиката натрия, что значительно повышает прочность прокаленных гранул и исключает их разрушение в процессе кристаллизации.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. К исходному каолину с мольным соотношением компонентов SiO2:Аl2О3=2,0:1 добавляют диоксид кремния до конечного соотношения в смеси SiO2:Аl2О3=2,85-2,95:1. В качестве диоксида кремния используют высокодисперсный аморфный порошок диоксида кремния в реакционноспособной форме (белая сажа). Затем к смеси добавляют порошок древесной муки, кокса или коксового активного угля с размером частиц менее 100 мкм в количестве 8,1-12 мас.%. Добавка должна полностью сгореть при термоактивации. К сухой смеси добавляют водный раствор гидроксида натрия до образования пластичной массы с влажностью 30-35% при содержании гидроксида натрия 0,5-2,5 мас. %. Пластичную массу формуют в гранулы диаметром 1,5-3 мм, гранулы сушат при 100-140oС в течение 1-3 часов.
При термообработке происходит аморфизация каолина, его переход в химически активную форму и полное удаление добавки. Рентгеноаморфные гранулы заливают раствором щелочи и выдерживают при температуре около 20oС 12-18 час. При этом происходит взаимодействие компонентов гранулы с раствором, которое заканчивается образованием цеолита при последующей выдержке при 95-100oС в течение 24-36 час. Готовый цеолит отмывают от избыточной щелочи и сушат.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В смеситель загружают 180 г каолина и 43 г белой сажи. Мольное соотношение оксидов в смеси составляет SiO2:Аl2О3=2,95:1. Затем добавляют 18 г древесной муки, что составляет 8,1 мас.%. Смесь перемешивают 15 мин и добавляют 120 мл раствора гидроксида натрия, содержащего 3 г гидроксида натрия, что составляет 1,2 мас.%. Влажность смеси - 33%. Перемешивание продолжают до образования пластичной массы, массу формуют в гранулы диаметром 2 мм и сушат при температуре 120oС 4 часа. Сухие гранулы прокаливают при 620oС 2 часа. 100 г аморфных прокаленных гранул заливают 700 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 140 г/л. Смесь выдерживают 12 час при 20oС, затем помещают в кристаллизатор и выдерживают 36 час при температуре 95oС. Полученный цеолит отмывают конденсатом от избытка щелочи, сушат при 140oС 4 час и взвешивают. Вес гранул за счет вошедшего в состав цеолита натрия и связанной влаги вырос до 135 г.
У полученного образца рентгенофазовым методом определяли тип кристаллической решетки и степень кристаллизации, динамическую емкость по этилмеркаптану, объем пор методом ртутной порометрии, прочность аморфных гранул и цеолита путем раздавливания на прессе Рухгольца.
Физико-химические характеристики образца представлены в таблице.
Пример 2.
В смеситель загружают 180 г каолина и 40,5 г белой сажи. Мольное соотношение оксидов в смеси SiO2:А12O3=2,9:1, затем добавляют 22 г порошкообразного кокса. Содержание кокса составляет 10 мас.%. Сухую смесь перемешивают 15 мин и добавляют 115 мл раствора гидроксида натрия, содержащего 1,1 г гидроксида натрия, что составляет 0,5 мас.%. Влажность смеси составляет 32%. Смесь перемешивают до образования пластичной массы. Дальнейшие операции проводят, как в примере 1.
Физико-механические характеристики образца приведены в таблице.
Пример 3.
В смеситель загружают 180 г каолина и 38 г белой сажи. Мольное соотношение оксидов в смеси SiO2:Аl2О3=2,85:1, затем добавляют 26 г порошкообразного кокcового активного угля. Содержание его составляет 12 мас.%. Смесь перемешивают 15 мин и добавляют 110 мл раствора гидроксида натрия, содержащего 5,5 г гидроксида натрия, что составляет 2,5 мас.%. Влажность смеси - 31%. Дальнейшие операции проводят, как в примере 1.
Физико-химические характеристики образна приведены в таблице.
Для сравнения был приготовлен образец цеолита в полном соответствии с условиями приготовления выбранного прототипа. На кристаллизацию было взято 100 г прокаленных гранул. После отделения гранул от крошек и осадка их вес составил 112 г. Следовательно, 23 г гранул или 17% разрушились.
Сравнение данных таблицы показывает, что заявленный способ обеспечивает получение гранулированного цеолита типа Х с более высокими показателями сорбционной емкости и прочности по сравнению с прототипом, что в конечном итоге приводит к снижению потерь цеолита и упрощению технологии.
Claims (1)
- Способ получения синтетического цеолита типа Х, включающий смешение каолина с диоксидом кремния и добавкой, увлажнение смеси до получения однородной массы, формование гранул, термообработку, гидротермальную кристаллизацию, отмывку и сушку, отличающийся тем, что диоксид кремния вводят до мольного соотношения SiO2:Аl2О3=2,85-2,95:1 в качестве добавки при смешении используют древесную муку, кокс или коксовый активный уголь в количестве 8,1-12 мас.%, полученную смесь увлажняют раствором гидроксида натрия до содержания его в смеси 0,5-2,5 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001131024/12A RU2218304C2 (ru) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Способ получения синтетического цеолита типа x |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001131024/12A RU2218304C2 (ru) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Способ получения синтетического цеолита типа x |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001131024A RU2001131024A (ru) | 2003-07-27 |
RU2218304C2 true RU2218304C2 (ru) | 2003-12-10 |
Family
ID=32065659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001131024/12A RU2218304C2 (ru) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Способ получения синтетического цеолита типа x |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2218304C2 (ru) |
-
2001
- 2001-11-16 RU RU2001131024/12A patent/RU2218304C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100199445B1 (ko) | 복합분자체 화합물의 제조방법 | |
KR930000531B1 (ko) | 극성이 더 작은 물질을 함유하는 질소 혼합물로부터 질소를 분리하는 방법 | |
JP4714931B2 (ja) | 非晶質アルミニウムケイ酸塩の製造方法、及びその方法により得られた非晶質アルミニウムケイ酸塩、並びにそれを用いた吸着剤 | |
EA001175B1 (ru) | Способ производства гранул цеолита х с низким содержанием двуокиси кремния с низким содержанием инертного связующего | |
US4058483A (en) | Adsorbent material | |
RU2395451C1 (ru) | Способ получения цеолита типа а в качестве адсорбента | |
JP2017128499A (ja) | 非晶質アルミニウムケイ酸塩及びその製造方法 | |
RU2218303C2 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа а | |
US5919427A (en) | Amorphous aluminosilicate and process for producing the same | |
RU2218304C2 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа x | |
JP2708212B2 (ja) | モレキユラーシーブの改質方法 | |
JPH0576754A (ja) | 成形複合吸着剤及びその製法 | |
JPH08173797A (ja) | 吸着剤 | |
RU2321539C2 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа а | |
JP2000210557A (ja) | X型ゼオライト含有成形体及びその製造方法並びにその用途 | |
CN1087030A (zh) | 无粘结剂5a脱蜡分子筛吸附剂制备 | |
RU2203224C1 (ru) | Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты | |
KR0170600B1 (ko) | 친수 및 친유성 흡착특성을 지닌 복합분자체 제조방법 | |
KR100351624B1 (ko) | 다기능 입상 흡착소재 제조방법 | |
JP2002018226A (ja) | 二酸化炭素の吸着分離方法 | |
JPH08173754A (ja) | 脱臭剤 | |
RU2119453C1 (ru) | Способ получения синтетического фожазита | |
RU2203223C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита | |
JP2000211915A (ja) | 低シリカx型ゼオライト含有成形体及びその製造方法並びにその用途 | |
RU2146223C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031117 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061117 |