BE599134A - - Google Patents

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BE599134A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/26Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • C01B33/28Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • C01B33/2807Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
    • C01B33/2815Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of type A (UNION CARBIDE trade name; corresponds to GRACE's types Z-12 or Z-12L)

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Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé de préparation de zéolithes cristallins. 



   La présente invention est relative à un procède de synthèse des aluminosilicates cristallins possédant une structure zéolithique de réseau tridimensionnel rigide, une dimension de pores uniformes et des dimensions intra-cris- tallines bien définies, de façon que seules des molécules   d'une   forme et d'une dimension appropriées peuvent être transpor- tées dans une direction quelconque, entre la phase extérieure et l'intérieur du zéolithe cristallin.   En 'd'autres   termes l'invention vise un procédé perfectionné de préparation d'un zéolithe aluminosilicate cristallin du type tamis moléculaire. 

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  Dans un aspect de l'invention celle-ci vise à un procédé continu de préparation d'aluminosilicates solides du type tamis moléculaire constitués de cristaux poreux dans lesquels les pores des cristaux ont des dimensions uniformes et en particulier une dimension d'environ 4 A lorsqu'il s'agit de l'aluminosilicate de sodium. 



   On sait que les aluminosilicates du type tamis molé- culaire sont essentiellement des formes déshydratées de zéoli- thes cristallins contenant des cuantités variables de sodium, de calcium et d'aluminium accompagnées ou non d'autres métaux. 



  Tout ou partie des ions sodium ou calcium normalement contenus dans l'édifice du tamis moléculaire peuvent subir un échange avec un certain nombre d'autres ions. Les ions de   sodium,   de calcium, de métaux introduits par échange de ceux-ci, de sili- cium, d'aluminium, et d'oxygène contenus dans ces zéolithes sont disposés sous forme d'un aluminosilicate selon un   ::loti:  cristallin défini et uniforme. D'édifice   contient   un grand nombre de petites cavites, reliées par un certain   no'nbre   d'orifices encore plus petits,   cavités   et orifices qui sont de dimensions rigoureusement uniformes. 



   Il existe actuellement dans le commerce des tamis moléculaires de la série A et des tamis   moléculaires   de la série X. Les tamis moléculaires de la série A comprennent les matières qui répondent à la composition suivante exprimée er oxydes :   1,0 +   0,2 M2O : Al2O3 :   1,85 +   0,5 SiO2 : Y H2O n dans laquelle M est un métal des groupes I ou II ou un métal de transition de la classification périodique, l'hydrogène ou le radical   ammonium,   n représente la valence de M et X est un nombre quelconque allant jusqu'à environ 6.   Un   zéolithe 

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 synthétique connu sous le nom de tamis moléculaire 4A est un aluminosilicate de sodium cristallin possédant un   diantre     o   effectif de pores d'environ 4 A.

   Sous la forme hydratée, cette matière est caractérisée chimiquement par la formule 
 EMI3.1 
 de cellule unitaire : Na12(AI02)12 (Si02)12, 27 i0. Le zéolithe synthétique connu sous le nom de talais moléculaire 5A est un aluminosilicate cristallin possédant des   canaux   
 EMI3.2 
 d'environ 5 A de diamètre et dans lesquels s / ions sodium ou plus, sur les 12 ions sodium de la dernière formule ci-dessus, sont remplacés par du calcium, à raison bien entendu d'un ion calcium pour 2 ions sodium. Un alumino- silicate de sodium cristallin possédant des pores ou canaux      d'environ 13 A de   diamètre   se trouve également dans le commerce sous le non de   Garnis   moléculaire 13X.

   La lettre X 
 EMI3.3 
 sert à cistinguer la structure intra-atosicue Ge ce Lcolitïse de celle des cris t; .;:: :'. ,::"E:n tiO#'18S ci-aesrus. iors de sa Li-on, -e pro4..¯ ¯ 3X cori-nt cb :.'ea e r6;onc la forzrule de cellule =nizail.e '" ( :10)5 ( i,J)106,,'::. la formule --ellu'-, 00 00 l06'\""'--:v, Le zc-olithe synthétique connu sous lt nor dc té, .Üs .:.oJ.écu.lé:. ire 10X est un alurài=1osilicazE criszaiîi# possédant un diamètre o de pores effectif d'e:-.7iron 10 j." e1:. dans lequel une pro90r- tion substantielle des ions sodium du ;3i-odui7c 13X ont été remplacés par du   calcium.   



   Tous les tamis moléculaires énumérés ci-dessus ont jusqu'à maintenant été préparés dans ces opérations de type discontinu. Une synthèse des tamis moléculaires de la série A utilisant un procédé de ce type est décrite dans le brevet des   Etats-Unis     d'Amérique   n    2.882.243   du   21   avril 1959. 



  Une synthèse des tamis moléculaires de la série X est décrite 
 EMI3.4 
 dans le brevet des Etats-Unis dAmérique n  2.882.244 du 21 avril 1959. 

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   Ces procédés antérieurement connus sont obligatoire. ment conduits en opérations discontinues. Ceci n'a rien de sur. prenant si l'on tient compte de la structure complexe des cristaux, lesquels exigent habituellement une durée relati- vement longue pour se former à partir des composants désor- donnés distribués à l'origine au hasard dans toute la phase solide et la phase liquide du mélange de réaction. On com- prendra que la recherche d'un procédé de préparation continu des tamis moléculaires, conduisant à une opération indus- trielle plus facile à surveiller et à un volume de production fortement augmenté constitue un objectif intéressant. 



   L'invention a principalement pour objet un procédé permettant d'accroître la vitesse de production des tamis      moléculaires à base d'aluminosilicates cristallins, elle      comprend également un procédé continu de préparation des tamis moléculaires appliqué plus particulièrement aux tamis moléculaires de la série A et en particulier au tamis      moléculaire 4A. 



   Ces buts ainsi- que d'autres buts qui deviendront ap- parents par la suite sont atteints conformément à   l'invention !   qui est basée sur un procédé nouveau permettant d'augmenter la vitesse de production des tamis moléculaires de la série A, ce procédé permet de préparer les tamis moléculaires de la série A en continu Il a été constaté avec surprise que la technique utilisée dans le procédé de l'invention n'était pas applicable à la synthèse des tamis moléculaires de la série X. La raison de cette différence n'est pas parfaitement connue mais elle semble due   à.une     .différence   dans le mécanis- me de la croissance des cristaux pour les deux types de tamis moléculaires.

   Il a été établi, conformément à l'invention; 

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 que l'introduction d'une certaine quantité d'un tamis moléculaire de la série A dans le mélange de réaction initial utilisé pour la préparation de ce type de tamis moléculaire contribuait de manière inattendue à favoriser et à accroître la vitesse de cristallisation du tamis moléculaire produit. En particulier il a été trouvé que l'introduction d'une certaine quantité d'aluminosilicate de sodium cristallin possédant une structure poreuse uni-      forme constituée de pores d'environ   4   A de diamètre, c'est- à-dire du tamis moléculaire 4A, au mélange de réaction utilisé pour la préparation de ce tamis moléculaire provo- quait une augmentation inattendue de la vitesse de cristal- lisation du tamis moléculaire recherché.

   Comme les tamis moléculaires de la série A sont préparés à l'origine sous la forme de selde sodium, le procédé ci-dessus peut être utilisé avantageusement pour accroître la vitesse de pro- duction des tamis moléculaires de la série A en général. 



  La forte augmentation de vitesse de cristallisation ainsi obtenue permet, de préparer en continu le tamis moléculaire 4A et les autres tamis moléculaires de la série A. 



   Dans un mode de réalisation, l'invention vise à un procédé perfectionné de préparation d'un tamis moléculaire à base d'aluminosilicate cristallin caractérisé par des pores de dimensions uniformes, et répondant à la formule :   1,0 +   0,2 M2O : Al2O3 :   1,85 #   0,5 SiO2 :

   Y H2O n dans laquelle M représente au moins un membre du groupe con- sistant en l'hydrogène, le radical ammonium, les métaux des groupes I et II de la classification périodique et les métaux 

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 de transition de cette classification, n représente la va- lence de M, et Y peut être un nombre quelconque allant jusqu'à 6, à partir d'un mélange de réaction contenant de l'oxyde de sodium, de la silice, de   Illumine   et de l'eau, mélange dont la composition exprimée en moles d'oxydes répond aux conditions suivantes : 
Le rapport Na2O/SiO2 est compris entre 0,8 et 3,0 
Le rapport SiO2/Al2O3 est compris entre 0,5 et 2,5 
Le rapport H2O/Na2O est compris entre 35et 200. 



   Ce mélange est maintenu à une température comprise entre environ 20 et environ 175 C jusqu'à ce qu'il se forme des cristaux d'aluminosilicate de sodium possédant la composition indiquée ci-dessus, puis on sépare ces cristaux de la liqueur-mère et on échange au moins une partie de leurs ions sodium avec des ions de M, ce procédé étant caractérisé par   l'introduction   dans le mélange de réaction, avant la fin de la cristallisation, d'une quantité suffisante, en général au :Joins environ 1% du poids final de cristaux d'aluminosilicate de sodium obtenus, pour augmenter la vitesse de cristallisation dudit mélange. 



   Dans un autre mode de réalisation, l'invention comprend un procédé continu de synthèse d'un tamis   molécu-   laire à base d'aluminosilicate de sodium solide constitué de cristaux poreux dans lesquels les pores des cristaux ont des dimensions uniformes et en fait une dimension de      pores d'environ 4 A, procédé selon lequel on prépare en continu un mélange de réaction contenant de l'oxyde de sodium, de la silice, de l'alumine et de l'eau, ayant une composition, en moles d'oxydes, qui répond aux exigences suivantes : 

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Le rapport Na2O/SiO2 est compris entre 0,8 et 3,0. 



   Le rapport SiO2/Al2O3 est compris entre 0,5 et 2,5. 



   Le rapport H2O/Na2O est compris entre 35 et 200. 



   On maintient le mélange à une température comprise entre 20 et 175 C, jusqu'à ce qu'il se forme des cristaux ré- pondant à la composition ci-dessus ; on prélève en continu une partie de la bouillie cristalline obtenue, on introduit en continu la bouillie cristalline prélevée à du mélange de reac- tion frais, en quantité suffisante pour augmenter la vitesse de cristallisation; et on sépare en continu les cristaux du restant de la bouillie cristalline. 



   Dans un autre mode de réalisation, l'intention   ce^-   prend un procédé continu de syrthèse d'un tamis moléculaire base d'aluminosilicate de calcium solide constitué de cristaux poreux cans lesquels les pores ont une dimension uniforme 
0 d'environ 5 A, par échange continu 0' au moins environ 40% des ions sodium de l'aluminosilicate de sodium cristailin, obtenu comme décrit ci-dessus, avec des ions calcium. 



   Les tamis moléculaires de la série A consistent de manière fondamentale en un édifice à trois dimensions de tétraèdres de silice et d'alumine..Les ions de silicium et d'aluminium se partagent les atomes d'oxygène d'une manière telle que le rapport des atomes d'oxygène au nombre total d'atomes d'aluminium et de silicium est égal à 2. L'électro- valence du tétraèdre contenant l'aluminium est équilibrée par l'inclusion dans le cristal d'un cation, par exemple un cation de métal alcalin ou un cation de métal alcalino- terreux. Cet équilibre peut être exprimé par une formule dans laquelle le rapport d'Al2 au nombre des cations variés, tels que Ca, Sr, Mg, Na2, K2 ou Li2 est égal à l'unité. Un 

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 cation peut être échangé en totalité ou en partie contre un autre cation par ces techniques d'échange d'ions. 



   De tels tamis moléculaires de la série A sont caractérisés par une composition, exprimée en oxydes, répondant à la formule suivante : 
 EMI8.1 
 1,0 + 0,2 il20 : i120 . 1,85 + 0,5 SiO., : Y H20 n dans laquelle M est l'hydrogène, le radical   ammonium,   un métal du groupe I ou du groupe II de la classification périodique tel que le sodium, le potassium, l'argent, le cadmium, le lithium, le mercure, le calcium, le magnésium et le strontium ou un métal de transition de la   classifi-   cation périodique tel que le nickel, le cobalt, le platine, le chrome, le fer, le scandium, le titane, le vanadium, le 
 EMI8.2 
 manganèse, l'vttrium, le zirconiu.::::L, le niobium, le -nolyt- dène, le ruthénium, 'e rhodium, le iJallé::8iuJl, -Le hafniu, le tçlL21e, le tungsîcne, le rhJnlUT! 1'oe:iu.. ou l'iriciiLt:1l;

   n représente la valence de ,<1, et Y peut être un nombre quelconque Óllént jusqu'à environ 6. De tels té-mis olécu-   laires   sont préparés à l'origine sous la forme sodique des cristaux. En générale le procédé de préparation consiste à chauffer, en solution aqueuse, un mélange approprié des oxydes, ou de matières dont la composition chimique peut être représentée en totalité comme un mélange des oxydes Na2O' 
 EMI8.3 
 Ai 2 0 3-Y 8i02' et Ii20. Le produit qui cristallise dans le mélange chaud en est séparé et lavé à l'eau jusqu'à ce qu'on ait éliminé l'alcali en excès. Après chauffage jusqu'à déshydratation, le produit est prêt à l'emploi. 

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   Les réactifs appropriés à la préparation des zéolithes sodiques de la série A comprennent les sols de silice, les gels de silice, l'acide   silicicue   ou le silicate de sodium comme sources de silice. L'alumine peut être obtenue à partir d'alumine activée, de gamma alumine, d'alpha alumine, de trihydrate d'aluminium ou d'aluminate de sodium. 



  On utilisera de préférence, comme source d'ion sodium, de l'hydroxyde de sodium car il contribue également à régler le   pH.La   solution de réaction possède une composition, exprimée en mélange d'oxydes, comprise dans la   gamme   de 0,5 à   2,5   pour le rapport SiO2/Al2O3, 0,8 à 3,0 pour le rapport   NaO/SiO   et 35 à 200 pour le rapport H2O/Na2O. 



  Les valeurs de rapport spécifiées ci-dessus et particu- lièrement la valeur du   rauport   SiO/Al2O3 semblent être des facteurs critiques du procédé de l'invention car une composition exprimée en mélange   d'oxydes   et   renonçant   aux conditions   suivantes : -.   rapportSiO2/Al2O3 est compris entre 3 et 5, le rapport Na2O/SiO2 est compris entre 1,2 et 1,5, et le rapport H2O est compris entre 35 et 200 oui est d'un type normalement utilisé dans la préparation des tamis moléculaires de la série X, n'est pas sensible à la   techni-   que d'ensemencement utilisée dans l'invention avec succès sur les mélanges de réaction répondant aux compositions spé- cifiées. 



   On place le mélange de réaction de composition   spé-   cifiée dans un réacteur approprié et on chauffe ensuite les réactifs pendant une durée suffisante. La durée de réaction doit être suffisante pour permettre la cristallisation du gel amorphe qui se forme à l'origine. Un procédé de préparation approprié consiste à préparer d'abord une solu- 

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 tion aqueuse d'aluminate de sodium et d'hydroxyde de sodium et à ajouter ensuite, sous agitation rapide, une solution aqueuse de silicate de sodium.

   Quoique l'on puisse provoquer des cristallisations satisfaisantes des températures allant de 20 à 175 C, à des pressions égales ou supérieures à la pression atmosphérique et correspondant à la tension de vapeur en équilibre avec le mélange à la température de réaction, on effectue en général la cris- tallisation avec succès à une température d'environ 100 C. 



  Pour les températures comprises entre 20 et 175 C, une élévation de température provoque l'augmentation de la vitesse de réaction et par conséquent la diminution de la durée de réaction. Dès que la formation des cristaux de zéolithes est terminée les cristaux conservent leur struc- ture physique, et il n'est pas nécessaire de maintenir la température de réaction élevée pour obtenir un rendement maximun de   cristaux.   



   Après formation, le zéolithe cristallin est séparé de la liqueur-mère, habituellement par filtration ou centrifugation. On lave ensuite la masse cristalline, de préférence avec de l'eau exempte de sel, sur le filtre, jusqu'à ce que l'eau de lavage en équilibre avec ie   zéoli-   the atteigne un pH de 9 à 12. On sèche ensuite les cris- taux à une température comprise entre environ 25 et 150 C. 



  On atteint une déshydratation pratiquement complète par calcination à l'air à une température de 350 C ou plus. 



  On doit éviter l'emploi de températures sensiblement supé- rieures à environ 525 C, car les températures élevées provoquent la destruction de la structure physique et la perte des propriétés de sorption. Si on le désire, on peut 

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 utiliser des pressions inférieures à la pression atmos- phérique, mais on préfère déshydrater à pression atmosphé-   rique.   rendant la déshydratation, il est   avantageux   ce balayer la vapeur d'eau formée dans la zone de chauffage par un courant d'air ou d'un autre gaz. 



   Conformément à l'invention, il a été découvert que la présence, dans le   mélange   de réaction destiné à la   forma-   tion de tamis moléculaire   4A,   d'une certaine quantité d'un   tarais   moléculaire cristallin de la série A préalable- ment formé, améliorait considérablement la vitesse de cristallisation du tamis moléculaire 4A en   formation.   Le tamis   moléculaire   de la série A présent dans le mélange de réaction peut être du tamis   4A   ou un tamis 4A ayant subi un échange de cations préalable avec l'hydrogene, l'mmonium, un métal du groupe I ou II ou un métal de transition de la classification périodique   comme     indique   ci-dessus.

   Par exem on peut utiliser le tamis tolécu- laire 5A. Il a été constaté que la masse ce cristaux de tamis   4A   produite par unité de temps   s'accroissait   lors- qu'on augmentait la quantité de produit cristailin présent dans le mélange de réaction. Il a en outre été constaté que la surface spécifique   du   produit cristallin était directement proportionnelle à sa masse et Que la dimen- sion des cristaux du tamis moléculaire 4A produit était constante et uniforme. 



   Le tamis moléculaire cristallin introduit dans le mélange de réaction peut être obtenu à partir d'un cer- tain nombre d'origines, y compris du tamis moléculaire préparé antérieurement, séché et calciné, ou bien des cristaux prélevés pendant la croissance, ou bien des 

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 cristaux dont la croissance est terminée mais qui sont encore contenus dans la liqueur-mère. Un procédé particu- lièrement avantageux consiste à recycler une partie du produit de réaction obtenu, contenant la matière cristal- line, comme cristaux d'ensemencement dans le courant d'a- limentation, sans séparer le solide cristallin de la phase aqueuse. En effet, il n'est pas nécessaire que le germe cristallin dc tamis 4A soit isolé et séché avant utilisa- tion.

   Cette dernière observation rend possible un procédé continu de synthèse de tamis moléculaire 4A et, de   là,   un procédé continu de préparation des autres différents tamis moléculaires de la série A. 



   La quantité de tamis moléculaire cristallin 4A ou autres de la série A ajoutée au mélange de réaction peut varier dans des grandes l.imites. L'utilisation d'une quantité aussi petite que 1% en poids par rapport au poids final de cristaux produits est suffisante pour ensemencer et diminuer de manière notable la durée nécessaire pour induire la transformation de la bouillie de réaction en cristaux du zéolizhe de la série A. Quoique des quantités aussi faibles aient un effet réel, l'emploi de quantités plus fortes, entre 10 et 20% en poids, permèt de diminuer notablement la durée nécessaire pour trans- former la bouillie de solides amorphes en la forme cris- talline recherchée.

   En conséquence, si l'on désire prépa- rer le zéolithe cristallin A, par un procédé discontinu, la découverte que la cristallisation de ce type de zéolithe peut être induite de'manière reproductible par l'addition de gel, de la manière décrite ici et qu'en opérant de cette manière on parvient à un stale   avancé   de cristallisation 

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 en un temps plus court, constitue un net perfectionnement du procédé de type discontinu. 



   Dans le mode de réalisation de l'invention relatif à une opération continue utilisant la technique   d'nse-   mencement décrite ci-dessus, l'induction reproductible de la recristallisation constitue une caractéristique essentielle. Dans cet aspect de l'invention relatif à une opération continue dans laquelle une portion de zéolithe cristallin en suspension dans sa liqueur-mère est recyclée au mélange de réaction en bouillie la quantité de produits recyclés peut être suffisamment faible pour qu'après mélange instantané avec les constituants formant le zéolithe la teneur du mélange en cristaux introduits de cette manière soit telle qu'elle représente 10% du produit cristallin final capable de se former à partir du mélange.

   Cependant il est avantageux et par conséquent préférable d'ajouter des portions plus grandes du zéolithe cristallin en suspension dans la liqueur-mère aux consti- tuants frais de cristallisation, en général des quantités comprises entre 10 et 90% du produit cristallin total . final. 



   L'emploi avantageux d'un mélange constitué par du zéolithe cristallin en suspension dans sa liqueur-mère pour former du zéolithe cristallin frais est basé sur la découverte des caractéristiques de vitesse de cristal- lisation tout à fait inhabituelles du zéolithe de la série A. De manière précise, la vitesse de cristallisa- tion d'un nouveau cristal, unefois une quantité substan- tielle de cristaux déjà présente dans le mélange de réac- tion s'est montrée obéir à une loi de croissance en 

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 "population" exprimée au mieux par l'équation suivante : log Cf = 
Cj dans laquelle Cf et Ci indiquent le taux de   transforma-   tion en cristaux dans le mélange de réaction en bouillie, ou taux decristallisation respectivement final et ini- tial, dans un   intervalle   de temps t.

   Cf et Ci sont expri- més tous deux par le rapport :    Poids ¯de cristaux dans l'unité de volume de la bouillie x 100 Poids de cristaux plus poids de solides cristallisa-   bles résiduaires dans l'unité de volume de la bouil- lie 
Après mélange avec des réactifs de cristallisation frais, le taux de cristallisation est réduit initialement, dans le mélange de réaction, a une valeur de   i.   Ce mé- lange fraîchement formé atteint, après une durée de séjour 1 dans le réacteur, une concentration Cf. k est une constante dont la valeur dépend de la température et de la concentration en hydroxyde de sodium. 



   La figure 1 du dessin annexé représente un système approprié de production continue de tamis   moléculaires   de la série A. Dans cette figure, le silicate de sodium en solution aqueuse est introduit dans le mélangeur 12 en provenance du récipient 10 par la conduite 11. La solution mixte aluminate de sodium-hydroxyde de sodium provenant du récipient 13 est également introduite dans le mélangeur 12 par la   conduité     14.   Les deux solutions subissent un mélange intime dans l'appareil 12.   Après   mélange le produit est conduit par 15 au réacteur 16 dans lequel la cristallisation de   l'alumhosilicate   de sodium s'effectue. Le produit sort du réacteur par la conduite 17.

   Une partie du mélange de réaction contenant 

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 les cristaux est recyclée au réacteur par les conduites 18, 19 et 20 pour augmenter la vitesse de cristalli- sation dans le réacteur. Le courant du mélarne de réac- tien qui passe dans la conduite 17 est   en'\ .-,   au filtre 21 qui sépare le produit cristallin de   @     --base   aqueuse. 



  Cette dernière, constituée par un   filtre  hydroxyde de sodium-aluminate de sodium, est soutirée par la conduite 22 et recyclée au récipient 13 par la conduite 23. Pen- dant ou après ce recyclage, le courant recyclé peut être renforcé par addition d'aluminate de sodium et/ou d'hy- droxyde de sodium. Le produit cristallin obtenu au filtre 18 peut être lavé sur filtre ou conduit par 24 à une zone de lavage 25 dans laquelle le produit cristal- lin est soumis à lavage jusqu'à ce qu'il soit. exempt d'impuretés solubles à   l'eau.   Le produit lavé est ensuite envoyé par la conduite 26 à une zone de séchage 27 main- tenue à une température comprise entre environ 25 et environ 150 C.

   Le produit est envoyé après séchage à une zone de calcination 29 par un conduit 28 et il est soumis à une déshydratation pratiquement complète par chauffage à une température comprise entre environ 350 et 525 C. Le produit venant de la zone de calcination par le conduit 30 est du tamis moléculaire   4A.   En variante au procédé ci-dessus, et lorsqu'on désire obtenir du tamis 5A ou un autre tamis moléculaire de la série A, on envoie l'aluminosilicate de sodium cristallin prove- nant de la zone de lavage 25 à un tapis sans fin poreux 32 par une conduite 31. Dans la première partie de son passage sur le tapis sans fin l'aluminosilicate de sodium est pulvérisé par une solution échangeuse d'ions appropriée 

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 dont, l'ion remplace la totalité ou une partie des ions sodium de l'aluminosilicate de sodium cristallin.

   Cette so- lution échangeuse est envoyée au dispositif de pulvérisa- tion 34 par la conduite 33. Après passage dans la zone de pulvérisation, le produit dont l'ion a été échangé est transporté par le tapis sans fin poreux au travers d'une zone de lavage. Dans cette zone, de l'eau provenant de la conduite 35 est pulvérisée par le dispositif 36 afin de laver efficacement le produit   juscu'à   ce qu'il soit exempt d'impuretés solubles à l'eau. La solution échangeuse usée et l'eau de lavage sont recueillies dans la cuve 37 et soutirées par la conduite 38 cepen- dant que l'aluminosilicate lavé est envoyé du tapis sans fin à une zone de séchage 40 par l'intermédiaire   d'un   plan   incl. '  39.

   Après séchage, l'aluminosilicate cristallin est envoyé à une zone de calcination 42 par un conduit   41.   Après déshydratation par   calcination,   le tamis moléculaire est soutiré par le conduit   43. ,   
Dans l'opération décrite ci-dessus, on peut rempla- cer les ions   sodium.   de l'aluminosilicate de   sodiuri   cris-   tallin   produit à l'origine, en totalité ou en partie, par d'autres cations lors du traitement par la solution   échan geuse.   Ces ions d'échange comprennent d'autres cations monovalents ou -bivalents tels que le lithium et le magnésium, les ions métalliques du premier groupe de la classification périodique tels que le potassium et   l'argent,

     les ions métalliques du second groupe tels que le calcium, le zinc et le strontium, les ions de tran- sition tels que le --nickel, le cobalt et d'autres ions tels que l'ion ammonium avec lesquels le zéolithe sodique 

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 de la série A réagit comme avec des métaux en ce sens qu'ils remplacent les ions sodium sans provoquer de modification visible dans la structure fondamentale du zéolithe cristallin. L'échange d'ions peut être effectué de manière convenable par pulvérisation de l'alumino- silicate de sodium ou mise en contact d'une autre manière quelconque avec une solution d'un   compose   icnisable de l'ion que l'on veut introduire par échange dans le tamis moléculaire. Après un tel   traitements   le produit obtenu est, comme indiqué ci-dessus, lavé l'eau et séché et calciné. 



   Les zéolithes sodiques de la série A qui ont subi un échange avec des ions calcium ou magnésium admettent des   molécules   de plus grande taille que le tarais   d'ori-   gine. Une caractéristique inhabituelle des zéolithes oui ont été   @  rés par ion calcium ou magnésium est que l'ouverture des pores ne s'accomplit pas   progressive-   ment, au fur et à mesure que les ions   sodi..:.     so:.t   rempla- cés par des ions calcium, nais, bien au contraire, qu'elle se produit dans une   garnie   relativement étroite de compo- sition.

   Lorsque l'échange d'ions.s'est effectué à un taux de   25%   au moins, la substance possède pratiquement les mêmes caractéristiques de pores que le séolithe sodique de la série A, c'est-à-dire un diamètre de pores d'environ 
0 4 A. Cependant lorsque le taux d'échange dépasse environ 40%, les caractéristiques de pores deviennent celles des zéolithes de calcium et de magnésium de la série A, c'est-à-dire un diamètre de pores d'environ 5   #   En général les substances échangées avec un ion bivalent tels que les zéolithes de zinc, de nickel et de   strontium   

 <Desc/Clms Page number 18> 

 ont des caractéristiques de dimensions de pores analo- gues à celles des zéolithes de calcium et de magnésium de la série A.

   Les substances contenait un ion mono- valent comme les zéolithes de lithium de la série A ont par contre des caractéristiques de dimensions de pores similaires à celles des zéolithes de sodium de cette série. 



   Il a en outre été constaté, conformément à l'in- vention, que le taux de cristallisation final pouvait être   augoenté   par élévation de la concentration de la solution d'hydroxyde de sodium utilisée comme milieu de cristallisation. Il a été établi que la vitesse de cristallisation augmentait lorsque la concentration en hydroxyde de sodium était augnétée dans le   milieu   de cristallisation. Ainsi, lorsque la concentration en hydroxyde'   sodiu:;-     dans le     -iilieu   de cristallisation. est inférieure à la normalité en   NaOH),   la vitesse de cristallisation est assez lente.

   Par contre des solu- tions très concentrées en hydroxyde de   sodium   par exem- ple 3 à 5 fois normales   nécessitent   l'emploi d'un ap- pareillage résistant aux produits caustiques ce qui con- stitue une faiblesse économique du procédé utilisant de telles solutions. Il a été constaté, conformémentà   l'invention   qu'il était particulièrement avantageux de maintenir la concentration de la solution d'hydroxyde de sodium utilisée comme milieu de cristallisation dans la zone de concentration approchée de 1,1 à 2,0 N. 



   Dans le procédé de l'invention, on préfère en gé- néral utiliser des réactifs de départ solubles pour préparer l'aluminosilicate de sodium cristallin, par 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 exemple des solutions aqueuses d'aluminate de sodium et de silicate de sodium. Le mélange de réaction initiale obtenu par mélange de ces solutions est un gel amorphe d'aluminosilicate de sodium qui, en   présencec   d'hydroxyde de sodium, subit une cristallisation en les cristaux recherchés de tarais moléculaire   4A.   Il est en conséquence possible d'opérer en préparant d'abord legel   amorphe   d'aluminosilicate de sodium, en l'isolant et en le séchant et en l'introduisant dans une solution d'hydroxyde de sodium à la concentration préférée indiquée ci-dessus. 



  Il est cependant essentiel au succès de l'opération que le mélange de réaction utilisé possède une   composi-   tion exprimée en soles d'oxydes, qui réponde aux exigen- ces suivantes : 
Le   rapport .   O/SiO2 doit être compris entre   J, 3   et 3,0. 



   Le rapport SiO2/Al2O3 doit être compris entre 0,5et 2,5. 



   Le rapport H2O/Na2O doit être compris entre 35 et 200. 



   On comprendra que la quantité d'aluminosilicate de sodium cristallin introduite   conformément   au procédé de l'invention, dans le   mélange   de réaction initial doit être telle qu'elle augmente la vitesse de   cristallisa-   tion de l'aluminosilicate de sodium cristallin recherché dans le mélange de réaction. La quantité particulière d'aluminosilicate cristallin introduite peut varier dans de grandes limites mais elle est en général une fonction du type de l'appareillage particulier utilisé. 



   Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter. 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 



  EXEMPLE 1 
On place dans un appareil à réaction approprié un mélange de 800 ml de solution aqueuse d'hydroxyde de sodium 1,1 N à 100 C, et 27,2 g (en matière sèche) d'un aluminosilicate de sodium amorphe. Ce dernier consiste en 45 moles pour-cent de silice et 27,5 moles % d'alumine et   27,5     moles %   d'oxyde de sodium. On soumet le mélange à agitation et on prélève des échan- tillons périodiquement. On les lave à l'eau et on les balaie à l'azote à la température de 360 C.

   La quantité d'aluminosilicate de sodium cristallin possédant une      structure uniforme constituée de pores d'environ 4 A de diamètre,   c' est-à-dire   de cristaux de   tais   molécu- laire 4A, contenus dans les différents échantillons est   déterminée   par la capacité de sorption d'eau. Les ré- sultats des examens sont rassemblés dans le tableau I, ci-après. 



   TABLEAU I 
 EMI20.1 
 
<tb> Echan- <SEP> Temps <SEP> d'échan- <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> 
<tb> tillon <SEP> tillonnage, <SEP> de <SEP> tamis <SEP> 4A
<tb> 
<tb> heures <SEP> dans <SEP> l'écan-
<tb> 
 
 EMI20.2 
 ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tillon 
 EMI20.3 
 
<tb> 1 <SEP> 2,50 <SEP> 14,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 2,75 <SEP> 20,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 3,00 <SEP> 26,9
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 3,25 <SEP> 39,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 3,50 <SEP> 56,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 3,75 <SEP> 82,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 4,00 <SEP> 100
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 21> 

 
La réaction illustrée par les chiffres du tableau ci-dessus est typique d'une réaction normale effectuée sans ensemencement.

   Les résultats sont également représentés graphiquement dans la figure 2 du dessin annexé, dans laquelle la transformation de la matière amorphe en tamis moléculaire cristallin 4A est représentée en fonction de la durée de réaction. 



  EXEMPLE 2. 



   On prépare un mélange de réaction de la manière décrite dans l'exemple 1, cependant, dans cet exemple, on ajoute 27,2 g de tamis moléculaire 4A à la solution d'hydroxyde de sodium en même temps que l'aluminosili- cate de   sodium   amorphe. Le tamis moléculaire ajouté a été déshydraté au préalable par balayage l'azote à 360 C pendant 4 heures. Comme dans   !-exemple   1, on pré- lève des échantillons du mélange à différents interval- les de temps et on   détermine   la quantité de tamis molé- culaire 4A dans les échantillons solides, ainsi que le taux de   transformation   de la matière amorphe en tamis moléculaire. Les résultats de cet essai sont   représen-   tés dans le tableau II, ci-après. 



   TABLEAU II 
 EMI21.1 
 
<tb> Echan- <SEP> Temps <SEP> d'échan- <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de
<tb> 
<tb> tillon <SEP> tillonnage, <SEP> tamis <SEP> 4A <SEP> dans <SEP> transfor-
<tb> 
<tb> ¯¯¯¯¯ <SEP> heures <SEP> l'échantillon <SEP> mation <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 58,8 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 0,25 <SEP> 70,7 <SEP> 28,9
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 0,50 <SEP> 93,6 <SEP> 84,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 0,75 <SEP> 99 <SEP> 97,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 1,00 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 22> 

 
Comme dans l'exemple 1, on a transformé   27,2   g d'aluminosilicate de sodium   amorphe   en tamis moléculaire 4A.

   Cependant la réaction dans cet exemple a duré 45 minutes pour un taux de   transforma tien   de   97,5     %   au lieu d'environ 4 heures dans l'exemple 1. Les résultats de cet exemple sont également représentés graphique-nient dans la figure 2. 



  EXEMPLE 3 
On prépare un mélange de réaction de la manière décrite dans l'exemple 1. On laisse les cristaux de tamis moléculaire 4A croître pendant 3,5heures au bout desquelles on ajoute 27,2 g d'aluminosilicate de sodium amorphe dans le mélange de réaction. Ce   notent   est considéré comme le temps   z 'ro   en ce qui concerne les 
 EMI22.1 
 prélèvements d'échantil::'or1s. On détermine la quantité de tamis moléculaire 4A contenue dans les échantillons solides, ainsi que le taux de transformation en pour- 
 EMI22.2 
 cent de la matière a::.or)he en ta¯nis cristallin. Les résultats de cet essai sont représentés   ci-après.   



   TABLEAU III 
 EMI22.3 
 
<tb> Echan- <SEP> Temps <SEP> d'échan- <SEP> % <SEP> er. <SEP> poids <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de
<tb> 
 
 EMI22.4 
 tillon tillonnage, 1*?is 4A dans transfor:a- ¯¯ ininutes 1échanti1on tion % 
 EMI22.5 
 
<tb> 1-1 <SEP> 36,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 0 <SEP> 21,0 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 10 <SEP> 23,5 <SEP> 3,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 20 <SEP> 28,4 <SEP> 9,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 30 <SEP> 34,0 <SEP> 16,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 40 <SEP> 45,6 <SEP> 31,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 50 <SEP> 55,9 <SEP> 44,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> 60 <SEP> 70,2 <SEP> 62,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 9 <SEP> 70 <SEP> 86,0 <SEP> 82,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> la <SEP> 80 <SEP> 98,0 <SEP> 97,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 11 <SEP> 90 <SEP> 99,6 <SEP> 99,

  5
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 23> 

 
Les résultats decet exemple, montrant que les cristaux au stade de croissance servent également conne germes de transformation du produit amorphe en tamis moléculaire cristallin   4A,   sont représentés graphique- ment dans la figure 2. 



  EXEMPLE 4 
On prépare un mélange de réaction   course   décrit dans l'exemple 1. On laisse le mélange réagir pendant 5 heures de façon que la cristallisation soit complète. 



  Au bout de ce tems, on introduit 27,2 g   d'aluminosilica-   te de sodium amorphe anhydre et on   prélevé   des échan- tillons dans le mélange de réaction comme décrit ci-des- sus. Le moment où on ajoute le produit amorphe est considéré comme temps zéro du point de vue du prélève- ment des   échantillons.   La quantité de tamis moléculaire 4A et le taux de transformation   en %   de la matière amorphe en tamis cristallin dans chacun des échantillons est indiquée dans le tableau ci-après. 



     TABLEAU  IV 
 EMI23.1 
 
<tb> Echan- <SEP> Temps <SEP> d'échan- <SEP> ; <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de <SEP> trans-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> tillon <SEP> tillonnage, <SEP> tamis <SEP> 4A <SEP> dans <SEP> formation,
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> ¯¯¯¯¯minutes¯¯¯¯ <SEP> l'échantillon <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1-1 <SEP> 100 <SEP> -
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 0 <SEP> 49,5 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 10 <SEP> 58,0 <SEP> 16,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 20 <SEP> 75,5 <SEP> 51,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 30 <SEP> 83,7 <SEP> 67,7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 40 <SEP> 94,0 <SEP> 88,

  0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 24> 

 
Les résultats ci-dessus qui sont également représentés graphiquement dans la figure 2, montrent que les   mélanges   de réaction qui ont   complètement   réagi sont également aptes à servir de source de germes pour la transformation de produit amorphe en taxis moléculaire 4A, sans   au' il   soit nécessaire de séparer les phases solides et liquides du mélange de réaction. 



  EXEMPLE   5   
On prépare de l'aluminosilicate de sodium amorphe à partir de solutions d'aluminate de   sodium   et de sili-   cate   de sodium,. en, présence de cristaux de tamis molé- culaire 4A. Dans ce but on   chauffe   une solution aqueuse de   22,9 ou   d'ai   iate   de   sodium   dans 200 ml d'eau à 100 C. Puis on ajoute alors 11,2 g de   ta.is     moléculaire     4A,   suivis im édiatement, sous agitation, de 44,7 g de métasilicate de sodium monohydraté dissous dans 200 d'eau à 100 C. Le rapport silice/alumine existant dans le mélange est   le   même que dans   le   produit   amorphe   uti- lisé dans les exemple précédents.

   La phase aqueuse est comparable en alcalinité à celle des exemples   antérieurs.   



  On prélève des échantillons du mélange de réaction à des intervalles variés et on détermine par analyse la quantité de tamis moléculaire   4A   qu'ils contiennent et le taux de transformation de la   matière   amorphe en   tanis   moléculaire cristallin. Les résultats obtenus pour chaque échantillon sont représentés dans le tableau ci-après. 

 <Desc/Clms Page number 25> 

 



  -TABLEAU V 
 EMI25.1 
 
<tb> Echantil- <SEP> Temps <SEP> d'échan- <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Taux <SEP> de <SEP> trans-
<tb> 
<tb> 
<tb> lon <SEP> tillonnage, <SEP> de <SEP> tamis <SEP> 4A <SEP> formation, <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> heures <SEP> dans <SEP> l'échan-
<tb> 
 
 EMI25.2 
 ¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tillon ¯¯¯¯¯.¯¯¯¯¯ 
 EMI25.3 
 
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 47 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 0,25 <SEP> 51,5 <SEP> 8,5
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 0,50 <SEP> 61,2 <SEP> 26,8
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 0,75 <SEP> 78,8 <SEP> 60,0
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 1,00 <SEP> 93,5 <SEP> 87,7
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 1,25 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 
 
La comparaison des chiffres ci-dessus à ceux de   l'exemple   1 ,

    montre   que la transformation de l'alumino- silicate de sodium amorphe frais en tamis moléculaire cristallin   4A   a été influencée par la présence de   germes   4A. 



    EXEMPLE   6 
 EMI25.4 
 En opérant co:nwe décrit dans lexe.bple 1, on disperse   45   g d'aluminosilicate de sodium amorphe sec dans 1600 ml de solution d'hydroxyde de sodium 0,8 N. 



  Cette   matière   amorphe a   ssentiellement   la même com- position que celle utilisée dans les exemples   précé-   dents. On détermine la teneur des échantillons prélevés en tamis moléculaire cristallin 4A par des techniques de diffraction de rayons   X.   Les résultats obtenus sont représentés ci-après. 

 <Desc/Clms Page number 26> 

 



  TABLEAU VI 
 EMI26.1 
 
<tb> Echantil- <SEP> Temps <SEP> d'échan- <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de
<tb> 
<tb> 
<tb> lon <SEP> tillonnage, <SEP> tamis <SEP> 4A <SEP> dans
<tb> 
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> heures <SEP> l'échantillon
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 3,0 <SEP> traces
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 3,5 <SEP> 5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 4,0 <SEP> 7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 4,5 <SEP> 8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 5,0 <SEP> 12
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 5,5 <SEP> 21
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 6,0 <SEP> 41
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> 6,5 <SEP> 64
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 9 <SEP> 6,75 <SEP> 73
<tb> 
 
On comprendra sur la figure 3 dans laquelle on a représenté graphiquement les résultats ci-dessus,

   que la durée nécessaire pour la croissance complète des cristaux dimente lorsque la concentration de la solution d'hydroxyde de sodium s'accroît. 



  EXEMPLE 7 
En opérant comme décrit dans l'exemple 6, on dis- perse 45 g d'aluminosilicate de sodium amorphe sec dans 800 ml d'une solution   1,6   N d'hydroxyde de sodium. 



  Comme dans les exemples précédents on analyse les échantillons par diffraction de rayons X. Les résultats sont exposés dans le tableau VII ci-après. 

 <Desc/Clms Page number 27> 

 



  TABLEAU VII 
 EMI27.1 
 
<tb> Echan- <SEP> Temps <SEP> d'échan- <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> tamis
<tb> tillon <SEP> tillonnage, <SEP> 4A <SEP> dans <SEP> l'échantilheures <SEP> lon
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 0,5 <SEP> 6
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 1,0 <SEP> 33
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 1,5 <SEP> 76
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 2,0 <SEP> 84
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 2,5 <SEP> 90
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 3,0 <SEP> 91
<tb> 
 
Ces résultats sont également représentés graphiquement dans la figure 3. 



  EXEMPLE 8 
En opérant comme décrit dans l'exemple 6, on disperse   45   g aluminosilicate de sodium amorphe sec dans 1200 ml de solution 1,2 N d'hydroxyde de sodium. 



  On analyse les échantillons par diffraction de rayons Les résultats obtenus sont représentés dans le tableau VIII ci-après et dans la figure 3. 

 <Desc/Clms Page number 28> 

 



  TABLEAU   VIII   
 EMI28.1 
 
<tb> Echantillon <SEP> Echantillon <SEP> prélevé <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> tamis
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> après <SEP> heures <SEP> 4A <SEP> dans <SEP> l'échantillon
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 0,5 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 1,0 <SEP> 6
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 1,5 <SEP> 8
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 2,0 <SEP> 16
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 2,5 <SEP> 50
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 3,0 <SEP> 80
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 3,5 <SEP> 84
<tb> 
<tb> 8 <SEP> 4,0 <SEP> 94
<tb> 
   EXEMPLE 9    
On effectue une réaction exactement de la ma- nière décrite dans l'exemple 6, mais en mélangeant 0,9 g de tamis moléculaire 4A à   l'aluminosilicate   de sodium amorphe avant d'introduire celui-ci dans la solution d'hy- droxyde de sodium.

   Les proportions utilisées correspondent à un taux de conversion d'environ 2% au démarrage de la réaction. Les différents échantillons sont analysés par diffraction aux rayons X et les résultats de ces   examens   sont représentés dans le tableau 9, ci-après, et dans la figure   4.   

 <Desc/Clms Page number 29> 

 



  TABLEAU IX 
 EMI29.1 
 
<tb> Echantillon <SEP> Echantillon <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de <SEP> trans-
<tb> 
<tb> 
<tb> prélevé <SEP> tamis <SEP> 4A <SEP> dans <SEP> formation <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> après <SEP> heures <SEP> : <SEP> l'échantillon
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 0,5 <SEP> traces
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 1,0 <SEP> traces
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 1,5 <SEP> 3 <SEP> 1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 2,0 <SEP> 5 <SEP> 3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 2,5 <SEP> 5 <SEP> 3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 3,0 <SEP> 9 <SEP> 7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 3,5 <SEP> 15 <SEP> 13
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> 4,0 <SEP> 28 <SEP> 26
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 9 <SEP> 4,

  5 <SEP> 42 <SEP> 40
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10 <SEP> 5,0 <SEP> 62 <SEP> 60
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 11 <SEP> 5,5 <SEP> 82 <SEP> 80
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 12 <SEP> 6,0 <SEP> 91 <SEP> 89
<tb> 
 
On constatera à partir des chiffres de ce ta- bleau que le milieu contenant 2% de cristaux en poids con- duit à une faible production puisqu'il faut encore 3,5 heures pour produire encore 13% de cristaux. En contraste avec ce résultat il faut 0,5 heure pour produire 13% de cristaux s'il en existe déjà 15% au démarrage de la réac- tion. 



   EXEMPLE 10 
On effectue une réaction de la manière décrite dans l'exemple 1, mais en utilisant 400 ml de solution aqueuse d'hydroxyde de sodium 1,1 N au lieu de 800   ml.   On prélève des échantillons et on les analyse comme décrit antérieurement. Les résultats sont indiqués dans le ta- bleau ci-aprè s. 

 <Desc/Clms Page number 30> 

 



  TABLEAU X. 
 EMI30.1 
 
<tb> 



  Echantillon <SEP> Echantillon <SEP> prélevé <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> tamis
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> après <SEP> : <SEP> neures <SEP> 4A <SEP> dans <SEP> l'échantillon
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 3,00 <SEP> 12,7
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 3,25 <SEP> 7,7
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 3,50 <SEP> 29,2
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 3,75 <SEP> 45,3
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 4,00 <SEP> 82
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 4,25 <SEP> 98
<tb> 
 
La comparaison des chiffres du tableau ci-des- sus avec ceux du tableau 1 montre que lorsque le   volume   de la solution d'hydroxyde de sodium diminue, la période d'in- duction pour la cristallisation du tamis moléculaire   4A     s'accroît.   



  EXEMPLE 11 
On place dans   un   appareil à réaction approprié une solution de 21,8 g d'aluminate de sodium dissous dans 200 ml d'eau. On chauffe cette solution à l'ébullition et on ajoute sous agitation une solution bouillante de 109 g de métasilicate de sodium monohydraté dans 320 ml d'eau. 



  On prélève des échantillons périodiquement, on les filtre, on les lave à l'eau et on les balaye à l'azote à   360 C.Le   poids % de tamis moléculaire 13X dans chacun des échantil- lons est déterminé par   sorpt'ion   de cyclohexane. Les ré- sultats obtenus sont représentés ci-après. 

 <Desc/Clms Page number 31> 

 



  TABLEAU XI 
 EMI31.1 
 
<tb> Echantillon <SEP> Echantillon <SEP> prélevé <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> tamis
<tb> 
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> après <SEP> : <SEP> heures <SEP> z¯¯¯ <SEP> 13X <SEP> dans <SEP> l'échantillon
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 2,00 <SEP> 13,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 2,25 <SEP> 23,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 2,50 <SEP> 36,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 2,75 <SEP> 52,7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 3,00 <SEP> 70,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 3,25 <SEP> 91,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 3,50 <SEP> 94
<tb> 
 EXEMPLE 12 
On effectue une réaction de la manière décrite dans l'exemple 11 : au bout de 2,5 heures,   45%   de   l'alumi-   nosilicate de sodium amorphe sont transformés en tamis mo- léculaire 13X cristallin.

   On ajoute alors des solutions fraîches d'alumina te de sodium et de silicate de sodium afin de produire un gel amorphe frais de masse égale au gel amorphe initial d'aluminosilicate de sodium. Le moment où l'on procède à cette addition est considéré comme temps zéro pour les prélèvements d'échantillons. Les résultats obtenus à l'analyse sont représentés   ci-après .   

 <Desc/Clms Page number 32> 

 



  TABLEAU XII 
 EMI32.1 
 
<tb> Echantillon <SEP> Echantillon <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de
<tb> prélevé <SEP> après: <SEP> tamis <SEP> 13X <SEP> dans <SEP> Conversion
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 24,3 <SEP> [alpha]
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 0,50 <SEP> 31,0 <SEP> 9,7
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 1,00 <SEP> 40,1 <SEP> 20,9
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 1,50 <SEP> 53,7 <SEP> 38,8
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 1,75 <SEP> 62,3 <SEP> 50,3
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 2,00 <SEP> 78,5 <SEP> 71,6
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 2,25 <SEP> 80,5 <SEP> 74
<tb> 
 
Les chiffres ci-dessus montrent que Le tamis moléculaire 13X   n'est   pas aussi sensible à. I'ensemennement que le tamis moléculaire   4A.

   En   outre, il est évident que l'ensemencement empêche la transformation   complète     CI(--   1'aluminosilicate de sodium amorphe en tamis   cristallin:   13X.. Il a en outre été observé que l'ensemencement proveque la formation d'un autre produit cristallin différent du produit   13X   ce qui conduit finalement à un produit impur En conséquence,, le procédé décrit n'est pas applicable à la synthèse continue des tamis moléculaires de la série à mais s'applique seulement aux aluminoslicates ayant la- structure cristalline et les caractéristiques des tamis moléculaires de la série A. 



   Afin de montrer que la dimension: des cristaux est constante pendant toute la   croissance,   on effectue l'opération suivante. 

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  EXEMPLE 13 
On utilise un échantillon de tamis moléculaire 4A comme germe pour la préparation de tamis 4A frais. Une partie du produit obtenu dans la réaction est à son tour uti- lisée   comme   germe pour la seconde préparation. Au total on effectue sept préparations en utilisant dans chaque cas, comme germes, une fraction du produit de la réaction précé- dente. Si la croissance de tamis moléculaire frais était due à la déposition uniforme d'une nouvelle phase cristal- line sur les cristaux utilisés comme germes, les cristaux obtenus dans la   7ème   préparation devraient être notable- ment plus gros que les cristaux utilisés comme germes dans la première réaction.

   Le rapport des germes cristallins au gel amorphe utilisé dans chaque réaction est tel que les cristaux finals cubiques devraient posséder une arête 10 fois plus grande que le germe initial si la croissance des cristaux s'effectuait de cette manière. L'examen des cris- taux initiaux et finals par microscopie électronique n'a pas permis de constater aucune différence appréciable dans les dimensions des cristaux. En conséquence le mode de croissance cristalline observé est tout à fait inhabituel et inattendu. Habituellement, comme on le comprendra, les germes cristallins subissent une augmentation de dimensions nette lorsqu'ils nourrissent la croissance de nouveaux cristaux. 



   On indique ci-après quelques relations généra- les applicables aux modes de réalisation de l'invention dans lesquels on ajoute du zéolithe cristallin en suspen- sion dans sa liqueur-mère au mélange de réaction. Dans une installation type, le volume du réacteur, c'est-à-dire 

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 le volume de l'appareil 16 de la figure 1 est désigné par "V" mesuré en litres. Le débit d'écoulement total au tra- vers du réacteur peut être désigné par   "F"   mesuré en li-   tres/heure.   Si l'on se reporte à la figure 1, ce débit est également le débit de sortie par laconduite 17.

   Le débit d'écoulement "F" est lié à la loi de débit de base donnée précédemment par la relation :   V = #   
F 
Le débit de sortie net de l'installation en   kg/heure,     c'est-à-dire   la productivité de la portion de cou- rant passant par la conduite 17 et envoyé au filtre 21, est donné par la relation : (Cf-Ci) ¯¯¯¯¯ x F x S = Débit net de cristaux en kg/heure. 



   100 dans laquelle S est la somme des poids en kg des cristaux et du gel cristallisable contenus par litre de bouillie. 



  Dans les opérations habituelles, S aura la même valeur à la   conduite   d'entrée 15, dans le réacteur 16, et dans la conduite de recyclage 19. Si l'installation fonctionne de telle manière que le produit cristallisé est à un taux de cristallisation inférieur à 100%, comme on peut le faire le débit de sortie net des solides cristallisés différent du débit de sortie net des cristaux devient (Cf-Ci) x F x S = Débit de sortie net des solides cris- tallisés en kg/heure. 



   Cf 
L'usage avantageux du milieu décrit peut être illustré à partir des relations indiquées ci-dessus. Pour une installation comportant un réacteur de 3785 litres, destinée à produire des solides à un taux de cristallisa- 

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 tion de 90%, et opérant avec l'équivalent de NaCH 1,2 N comme dans l'exemple 8. 



     V = 3785   litres 
K = 0,97 heure-1 
Cf = 90% 
S =   0,037   kg/1 Comme F   = V   et   # = 1     #   k log   C   
Ci le débit de sortie net des solides cristallisés en kg/heure 
 EMI35.1 
 = Cf' - C 1 kA -a Cf Log C f Ci -Cq 135 1,5 90 -C-t x 135 =(90-Ci) x Log.2Q 90 Zo g C f =(90-C:L) X C C i i La figure 5 montre comment le débit de sortie net,   c'est-   à-dire la portion de courant envoyée au filtre 21 dans le système représenté à la figure 1, croit lorsque Ci croît, par recyclage de fortes quantités du courant de produit qui sert à fournir le milieu de cristallisation. 



   Le débit de la fraction productrice du courant 
F de sortie 17 qui va au filtre 21 peut être désigné par pro- duit et peut être calculé par   l'expression :   Fproduit, kg/h = Débit de sortie net des solides cristallisés 
S Comme on peut le voir dans la figure 5, la valeur Fde pro- duit croit lorsque l'on augmente le débit de recyclage du milieu pour donner des valeurs de Ci plus grandes. 



   Le débit de recyclage du milieu, dérivé par les conduites 18,19 et 20 de la figure 1 peut être désigné par   Fmilieu.   

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   Le débit de recyclage du milieu nécessaire pour- pro- duire la valeur Ci désirée, peut être   déduit:   des considérs- tions suivantes. 



   (a) Le poids de solides   cristallins   introduits par 
 EMI36.1 
 heure en 15 est FmiJ.ieu x S x C:r 13 (b) Le poids total de solides cristallins pl1Z sciM# des cristallisables introduits par heure en 15 est F x: :., (c) Le taux résultant de cristaLLlis&tiQBL sp.rês aE des courants introduits en 15 est, en pourcentage, le reg- port de (a) à (b) multiplié par 100; ceci coiLs*--et2ze ëgxl.a# ment la valeur de Ci. 
 EMI36.2 
 



  Fmilieu a S x ±. x ICC 100 = 1. 



  F x S ou F milieu = Ci Je F = Ci x k 7 en cf Cf log C-r Ci pour   Inapplication   numérique mentionnée   ci-dessus,   
 EMI36.3 
 Fmilieu Ci x 40.8 log .20 Ci comme montré dans la figure 5. 
 EMI36.4 
 Ainsi, l'exemple illustré montre que la .::rista:U.i.- tion dans un milieu constitué par du zéolithe cristallin en suspension dans sa   liqueur-mère   constitue un   procédé   à haute efficacité,   Inefficacité     s'accroissant   lorsque le 
 EMI36.5 
 rapport du milieu aux constituants de :fo:

  r#.t1cmdes cristaux   s accroît.   On comprendra   naturellement   que les con- 
 EMI36.6 
 ditions opératoires peuvent tre choisies de manière à pre- duire moins de 90% ou plus de 90% de produits soli.des cris- tallisés, la valeur 90% étant simplement donnée à titre d'il- lus tration.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  Process for preparing crystalline zeolites.



   The present invention relates to a process for the synthesis of crystalline aluminosilicates having a zeolitic structure of a rigid three-dimensional network, a size of uniform pores and well-defined intra-crystalline dimensions, so that only molecules of one shape and size. A suitable size can be transported in any direction between the outer phase and the interior of the crystalline zeolite. In other words, the invention relates to an improved process for preparing a crystalline aluminosilicate zeolite of molecular sieve type.

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  In one aspect of the invention, this is aimed at a continuous process for the preparation of solid aluminosilicates of the molecular sieve type consisting of porous crystals in which the pores of the crystals have uniform dimensions and in particular a dimension of about 4 A when 'it is sodium aluminosilicate.



   Molecular sieve type aluminosilicates are known to be essentially dehydrated forms of crystalline zeolites containing varying amounts of sodium, calcium and aluminum with or without other metals.



  All or part of the sodium or calcium ions normally contained in the structure of the molecular sieve can be exchanged with a number of other ions. The ions of sodium, calcium, metals introduced by exchange of these, silicon, aluminum, and oxygen contained in these zeolites are arranged in the form of an aluminosilicate according to a :: loti: crystalline defined and uniform. The building contains a large number of small cavities, connected by a number of even smaller orifices, cavities and orifices which are strictly uniform in size.



   Molecular sieves of the A series and molecular sieves of the X series are currently commercially available. The A series molecular sieves comprise materials which meet the following composition expressed as oxides: 1.0 + 0.2 M2O : Al2O3: 1.85 + 0.5 SiO2: Y H2O n in which M is a metal of groups I or II or a transition metal from the periodic table, hydrogen or the ammonium radical, n represents the valence of M and X is any number up to about 6. A zeolite

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 synthetic known as molecular sieve 4A is a crystalline sodium aluminosilicate having an effective pore size of about 4 A.

   In hydrated form, this material is chemically characterized by the formula
 EMI3.1
 of unit cell: Na12 (Al02) 12 (Si02) 12, 27 i0. The synthetic zeolite known as molecular talais 5A is a crystalline aluminosilicate having channels
 EMI3.2
 of about 5 A in diameter and in which s / sodium ions or more, out of the 12 sodium ions of the last formula above, are replaced by calcium, of course at the rate of one calcium ion for 2 sodium ions. A crystalline sodium aluminosilicate having pores or channels of about 13 A in diameter is also commercially available under the name 13X Molecular Garnis.

   The letter X
 EMI3.3
 serves to distinguish the intra-atosic structure Ge ce Lcolitïse from that of cries t; .; ::: '. , :: "E: n tiO # '18S ci-aesrus. Iors of its Li-on, -e pro4..¯ ¯ 3X cori-nt cb:.' Ea e r6; onc the cell forzrule = nizail.e '"(: 10) 5 (i, J) 106 ,,' ::. the formula --ellu'-, 00 00 l06 '\ ""' -: v, The synthetic zc-olith known as lt nor dc té, .Üs.:. oJ.écu.lé :. ire 10X is a criszaiîi alurài = 1osilicazE having an effective pore diameter of e: -. 7 about 10 j. "e1 :. in which a substantial increase in sodium ions of; 3i-odui7c 13X have been replaced by calcium.



   All of the molecular sieves listed above have heretofore been prepared in these batch type operations. A synthesis of the A-series molecular sieves using a method of this type is described in US Pat. No. 2,882,243, April 21, 1959.



  A synthesis of the X series molecular sieves is described
 EMI3.4
 in U.S. Patent No. 2,882,244, April 21, 1959.

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   These previously known methods are mandatory. ment carried out in discontinuous operations. This is not sure. taking into account the complex structure of crystals, which usually require a relatively long time to form from the disordered components originally distributed at random throughout the solid phase and the liquid phase of the crystal. reaction mixture. It will be understood that the search for a process for the continuous preparation of molecular sieves, leading to an industrial operation easier to monitor and to a greatly increased production volume, constitutes an interesting objective.



   The main subject of the invention is a process making it possible to increase the speed of production of molecular sieves based on crystalline aluminosilicates, it also comprises a continuous process for the preparation of molecular sieves applied more particularly to molecular sieves of the A series and in particular to molecular sieve 4A.



   These and other objects which will become apparent hereafter are achieved in accordance with the invention! which is based on a new process for increasing the speed of production of the A series molecular sieves, this process allows to prepare the A series molecular sieves continuously It was surprisingly found that the technique used in the process of the invention was not applicable to the synthesis of the X series molecular sieves. The reason for this difference is not fully understood but it appears to be due to a difference in the mechanism of crystal growth. for both types of molecular sieves.

   It has been established, in accordance with the invention;

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 that the introduction of a certain amount of a series A molecular sieve into the initial reaction mixture used for the preparation of this type of molecular sieve unexpectedly helped to promote and increase the rate of crystallization of the molecular sieve product. In particular it has been found that the introduction of a certain amount of crystalline sodium aluminosilicate having a uniform pore structure consisting of pores of about 4 A in diameter, i.e. 4A molecular sieve , to the reaction mixture used for the preparation of this molecular sieve caused an unexpected increase in the rate of crystallization of the desired molecular sieve.

   Since the A-series molecular sieves are originally prepared as the sodium salt, the above process can be used to advantage to increase the rate of production of the A-series molecular sieves in general.



  The strong increase in crystallization rate thus obtained makes it possible to continuously prepare the 4A molecular sieve and the other molecular sieves of the A series.



   In one embodiment, the invention relates to an improved process for preparing a molecular sieve based on crystalline aluminosilicate characterized by pores of uniform dimensions, and corresponding to the formula: 1.0 + 0.2 M2O: Al2O3: 1.85 # 0.5 SiO2:

   Y H2O n in which M represents at least one member of the group consisting of hydrogen, the ammonium radical, the metals of groups I and II of the periodic table and the metals

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 transition of this classification, n represents the val- uence of M, and Y can be any number up to 6, from a reaction mixture containing sodium oxide, silica, Illumine and water, a mixture whose composition, expressed in moles of oxides, meets the following conditions:
The Na2O / SiO2 ratio is between 0.8 and 3.0
The SiO2 / Al2O3 ratio is between 0.5 and 2.5
The H2O / Na2O ratio is between 35 and 200.



   This mixture is maintained at a temperature between about 20 and about 175 ° C. until crystals of sodium aluminosilicate having the composition indicated above are formed, then these crystals are separated from the mother liquor and at least part of their sodium ions is exchanged with ions of M, this process being characterized by the introduction into the reaction mixture, before the end of crystallization, of a sufficient quantity, in general at: Joins about 1 % of the final weight of sodium aluminosilicate crystals obtained, to increase the rate of crystallization of said mixture.



   In another embodiment, the invention comprises a continuous process for synthesizing a solid sodium aluminosilicate molecular sieve consisting of porous crystals in which the pores of the crystals are uniform in size and in fact one size. of pore size of about 4 A, a process according to which a reaction mixture containing sodium oxide, silica, alumina and water is continuously prepared, having a composition, in moles of oxides , which meets the following requirements:

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The Na2O / SiO2 ratio is between 0.8 and 3.0.



   The SiO2 / Al2O3 ratio is between 0.5 and 2.5.



   The H2O / Na2O ratio is between 35 and 200.



   The mixture is maintained at a temperature between 20 and 175 ° C, until crystals of the above composition form; a portion of the crystalline slurry obtained is continuously withdrawn, the crystalline slurry withdrawn is continuously introduced into fresh reaction mixture, in an amount sufficient to increase the rate of crystallization; and the crystals are continuously separated from the remainder of the crystalline slurry.



   In another embodiment, the intention is to take a continuous process of syrthesis of a solid calcium aluminosilicate based molecular sieve consisting of porous crystals in which the pores have a uniform size.
0 of about 5 A, by continuous exchange 0 'at least about 40% of the sodium ions of the sodium crystalline aluminosilicate, obtained as described above, with calcium ions.



   A series molecular sieves basically consist of a three-dimensional edifice of silica and alumina tetrahedra. Silicon and aluminum ions share oxygen atoms in such a way that the ratio oxygen atoms to the total number of aluminum and silicon atoms is equal to 2. The electro- valence of the aluminum-containing tetrahedron is balanced by the inclusion in the crystal of a cation, for example a an alkali metal cation or an alkaline earth metal cation. This balance can be expressed by a formula in which the ratio of Al2 to the number of various cations, such as Ca, Sr, Mg, Na2, K2 or Li2 is equal to unity. A

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 cation can be exchanged in whole or in part for another cation by these ion exchange techniques.



   Such molecular sieves of the A series are characterized by a composition, expressed as oxides, corresponding to the following formula:
 EMI8.1
 1.0 + 0.2 il20: i120. 1.85 + 0.5 SiO.,: Y H20 n in which M is hydrogen, the ammonium radical, a metal from group I or from group II of the periodic table such as sodium, potassium, silver , cadmium, lithium, mercury, calcium, magnesium and strontium or a transition metal of the periodic classification such as nickel, cobalt, platinum, chromium, iron, scandium, titanium, vanadium,
 EMI8.2
 manganese, vttrium, zirconiu.::::L, niobium, -nolyt- dene, ruthenium, 'e rhodium, iJallé :: 8iuJl, -Hafniu, tçlL21e, tungsîcne, rhJnlUT! 1'oe: iu .. or iriciiLt: 11;

   n represents the valence of, <1, and Y can be any number up to about 6. Such olecular tees are originally prepared in the sodium form of the crystals. In general, the preparation process consists in heating, in aqueous solution, an appropriate mixture of oxides, or of materials whose chemical composition can be represented in their entirety as a mixture of the oxides Na2O '
 EMI8.3
 Al 20 3-Y 8102 'and Ii20. The product which crystallizes in the hot mixture is separated therefrom and washed with water until the excess alkali has been removed. After heating until dehydration, the product is ready for use.

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   Reagents suitable for the preparation of Series A sodium zeolites include silica sols, silica gels, silicic acid or sodium silicate as sources of silica. Alumina can be obtained from activated alumina, gamma alumina, alpha alumina, aluminum trihydrate or sodium aluminate.



  As the source of sodium ion, sodium hydroxide will preferably be used because it also helps to regulate the pH. The reaction solution has a composition, expressed as a mixture of oxides, in the range of 0.5 to 2.5 for the SiO2 / Al2O3 ratio, 0.8 to 3.0 for the NaO / SiO ratio and 35 to 200 for the H2O / Na2O ratio.



  The ratio values specified above and in particular the value of the SiO / Al2O3 ratio seem to be critical factors of the process of the invention because a composition expressed as a mixture of oxides and dispensing with the following conditions: -. SiO2 / Al2O3 ratio is between 3 and 5, the Na2O / SiO2 ratio is between 1.2 and 1.5, and the H2O ratio is between 35 and 200 yes is of a type normally used in the preparation of molecular sieves of the X-series, is not sensitive to the seeding technique used in the invention with success on reaction mixtures meeting the compositions specified.



   The reaction mixture of specified composition is placed in a suitable reactor and the reactants are then heated for a sufficient time. The reaction time must be sufficient to allow crystallization of the amorphous gel which initially forms. A suitable method of preparation is to first prepare a solution.

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 tion of sodium aluminate and sodium hydroxide and then adding, with rapid stirring, an aqueous solution of sodium silicate.

   Although satisfactory crystallizations can be brought about at temperatures ranging from 20 to 175 ° C., at pressures equal to or greater than atmospheric pressure and corresponding to the vapor pressure in equilibrium with the mixture at the reaction temperature, it is generally carried out successfully crystallization at a temperature of about 100 C.



  For temperatures between 20 and 175 ° C, an increase in temperature causes the reaction rate to increase and therefore the reaction time to decrease. Once the formation of the zeolite crystals is complete the crystals retain their physical structure, and it is not necessary to maintain the reaction temperature high in order to obtain maximum yield of crystals.



   After formation, the crystalline zeolite is separated from the mother liquor, usually by filtration or centrifugation. The crystal mass is then washed, preferably with salt-free water, on the filter, until the wash water in equilibrium with the zeolite reaches a pH of 9 to 12. It is then dried. crystals at a temperature between about 25 and 150 C.



  Substantially complete dehydration is achieved by calcination in air at a temperature of 350 ° C or higher.



  The use of temperatures substantially above about 525 ° C. should be avoided, since the elevated temperatures cause destruction of the physical structure and loss of sorption properties. If we want, we can

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 use pressures lower than atmospheric pressure, but it is preferred to dehydrate at atmospheric pressure. rendering dehydration, it is advantageous to sweep the water vapor formed in the heating zone with a stream of air or another gas.



   In accordance with the invention, it has been found that the presence in the reaction mixture for the formation of molecular sieve 4A of a certain amount of a crystalline molecular sieve of the series A previously formed, dramatically improved the crystallization rate of the forming 4A molecular sieve. The series A molecular sieve present in the reaction mixture may be a 4A sieve or a 4A sieve which has undergone prior cation exchange with hydrogen, ammonium, a Group I or II metal or a transition metal. of the periodic table as indicated above.

   For example, the 5A tolecular sieve can be used. It was found that the mass of this sieve crystal 4A produced per unit time increased as the amount of crystal product present in the reaction mixture was increased. It was further found that the specific surface area of the crystalline product was directly proportional to its mass and that the crystal size of the 4A molecular sieve produced was constant and uniform.



   The crystalline molecular sieve introduced into the reaction mixture can be obtained from a number of origins, including molecular sieve previously prepared, dried and calcined, or crystals taken during growth, or

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 crystals that have stopped growing but are still contained in the mother liquor. A particularly advantageous method is to recycle a part of the reaction product obtained, containing the crystalline material, as seed crystals into the feed stream, without separating the crystalline solid from the aqueous phase. Indeed, it is not necessary that the seed crystal of the sieve 4A be isolated and dried before use.

   This latter observation makes possible a continuous process for the synthesis of 4A molecular sieves and hence a continuous process for the preparation of the other different molecular sieves of the A series.



   The amount of crystalline 4A or other A-series molecular sieve added to the reaction mixture can vary widely. The use of an amount as small as 1% by weight relative to the final weight of crystals produced is sufficient to seed and significantly decrease the time required to induce the transformation of the reaction slurry into crystals of the zeolizhe of the series. A. Although such small amounts have a real effect, the use of larger amounts, between 10 and 20% by weight, will significantly decrease the time required to transform the slurry of amorphous solids into the crystalline form. wanted.

   Accordingly, if it is desired to prepare crystalline zeolite A by a batch process, the finding that crystallization of this type of zeolite can be reproducibly induced by the addition of gel, as described herein. and that by operating in this way an advanced stage of crystallization is achieved

 <Desc / Clms Page number 13>

 in a shorter time, constitutes a clear improvement of the batch type process.



   In the embodiment of the invention relating to a continuous operation using the seeding technique described above, the reproducible induction of recrystallization constitutes an essential characteristic. In this aspect of the invention relating to a continuous operation in which a portion of crystalline zeolite suspended in its mother liquor is recycled to the slurry reaction mixture, the quantity of recycled products may be sufficiently small so that after instantaneous mixing with the constituents forming the zeolite the content of the mixture of crystals introduced in this way is such that it represents 10% of the final crystalline product capable of forming from the mixture.

   However, it is advantageous and therefore preferable to add larger portions of the crystalline zeolite suspended in the mother liquor to the fresh crystallization components, generally amounts between 10 and 90% of the total crystalline product. final.



   The advantageous use of a mixture of crystalline zeolite suspended in its mother liquor to form fresh crystalline zeolite is based on the discovery of the highly unusual crystallization rate characteristics of the A-series zeolite. Specifically, the rate of crystallization of a new crystal, once a substantial amount of crystals already present in the reaction mixture has been shown to obey a law of growth in.

 <Desc / Clms Page number 14>

 "population" best expressed by the following equation: log Cf =
Cj where Cf and Ci indicate the rate of crystallization in the slurry reaction mixture, or the rate of final and initial crystallization, respectively, in a time interval t.

   Cf and Ci are both expressed by the ratio: Weight ¯ of crystals in the unit volume of the slurry x 100 Weight of crystals plus the weight of residual crystallizable solids in the unit volume of the slurry
After mixing with fresh crystallization reagents, the crystallization rate is initially reduced in the reaction mixture to a value of i. This freshly formed mixture reaches, after a residence time of 1 in the reactor, a concentration Cf. k is a constant, the value of which depends on the temperature and on the sodium hydroxide concentration.



   Figure 1 of the accompanying drawing shows a suitable system for the continuous production of A series molecular sieves. In this figure, sodium silicate in aqueous solution is introduced into mixer 12 from vessel 10 through line 11. The solution mixed sodium aluminate-sodium hydroxide coming from the container 13 is also introduced into the mixer 12 through line 14. The two solutions undergo intimate mixing in the apparatus 12. After mixing, the product is carried through 15 to the reactor 16 in which crystallization of sodium alumhosilicate takes place. The product leaves the reactor through line 17.

   Part of the reaction mixture containing

 <Desc / Clms Page number 15>

 the crystals are recycled to the reactor through lines 18, 19 and 20 to increase the rate of crystallization in the reactor. The stream of the reaction mixture which passes through line 17 is passed to filter 21 which separates the crystalline product from aqueous base.



  The latter, consisting of a sodium hydroxide-sodium aluminate filter, is withdrawn through line 22 and recycled to receptacle 13 through line 23. During or after this recycling, the recycled stream can be reinforced by adding aluminate. sodium and / or sodium hydroxide. The crystalline product obtained by the filter 18 can be washed on filter or led through 24 to a washing zone 25 in which the crystalline product is washed until it is. free from water soluble impurities. The washed product is then sent through line 26 to a drying zone 27 maintained at a temperature between about 25 and about 150 ° C.

   The product is sent after drying to a calcination zone 29 via a conduit 28 and it is subjected to substantially complete dehydration by heating to a temperature between approximately 350 and 525 C. The product coming from the calcination zone via the conduit 30 is 4A molecular sieve. As an alternative to the above process, and when it is desired to obtain 5A sieve or other A series molecular sieve, the crystalline sodium aluminosilicate from wash zone 25 is sent to a porous endless belt. 32 through a pipe 31. In the first part of its passage over the endless belt, the sodium aluminosilicate is sprayed with a suitable ion exchange solution.

 <Desc / Clms Page number 16>

 in which, the ion replaces all or part of the sodium ions of the crystalline sodium aluminosilicate.

   This exchange solution is sent to the spray device 34 through line 33. After passing through the spraying zone, the product whose ion has been exchanged is transported by the porous endless belt through a zone. washing. In this area, water from line 35 is sprayed by device 36 in order to effectively wash the product until it is free of water soluble impurities. The spent exchange solution and the washing water are collected in the tank 37 and withdrawn through the line 38, however the washed aluminosilicate is sent from the endless belt to a drying zone 40 via a plane. incl. '39.

   After drying, the crystalline aluminosilicate is sent to a calcination zone 42 via line 41. After dehydration by calcination, the molecular sieve is withdrawn via line 43.,
In the operation described above, the sodium ions can be replaced. crystalline sodiuri aluminosilicate originally produced in whole or in part by other cations upon treatment with the exchange solution. These exchange ions include other monovalent or -bivalent cations such as lithium and magnesium, metal ions from the first group of the periodic table such as potassium and silver,

     metal ions of the second group such as calcium, zinc and strontium, transition ions such as --nickel, cobalt and other ions such as ammonium ion with which sodium zeolite

 <Desc / Clms Page number 17>

 of the A series reacts as with metals in that they replace sodium ions without causing any visible change in the basic structure of the crystalline zeolite. The ion exchange can conveniently be effected by spraying the sodium aluminosilicate or otherwise contacting with a solution of an icnisable compound of the ion to be introduced. by exchange in the molecular sieve. After such treatment, the product obtained is, as indicated above, washed with water and dried and calcined.



   Sodium zeolites of the A series which have undergone an exchange with calcium or magnesium ions admit molecules of larger size than the original tarais. An unusual feature of zeolites that have been resized with calcium or magnesium ion is that the opening of the pores does not take place gradually, as the sodium ions are released. so: .t replaced by calcium ions, but, on the contrary, it occurs in a relatively narrow lining of composition.

   When the ion exchange has taken place at a rate of at least 25%, the substance has substantially the same pore characteristics as the sodium seolite of series A, i.e. a pore diameter about
0 4 A. However when the exchange rate exceeds about 40%, the pore characteristics become those of calcium magnesium zeolites of the A series, that is, a pore diameter of about 5 # In general substances exchanged with a divalent ion such as zeolites of zinc, nickel and strontium

 <Desc / Clms Page number 18>

 have pore size characteristics similar to those of the A-series calcium and magnesium zeolites.

   Substances containing a monovalent ion such as the lithium zeolites of the A series, on the other hand, have pore size characteristics similar to those of the sodium zeolites of this series.



   It has further been found, in accordance with the invention, that the final crystallization rate can be increased by increasing the concentration of the sodium hydroxide solution used as the crystallization medium. It has been established that the rate of crystallization increases as the concentration of sodium hydroxide is increased in the crystallization medium. Thus, when the concentration of sodium hydroxide:; - in the crystallization -iilieu. is less than normal for NaOH), the crystallization rate is quite slow.

   On the other hand, solutions which are very concentrated in sodium hydroxide, for example 3 to 5 times normal, require the use of an apparatus resistant to caustic products, which constitutes an economic weakness of the process using such solutions. It has been found, in accordance with the invention, that it is particularly advantageous to maintain the concentration of the sodium hydroxide solution used as crystallization medium in the approximate concentration zone of 1.1 to 2.0 N.



   In the process of the invention, it is generally preferred to use soluble starting reagents to prepare crystalline sodium aluminosilicate, e.g.

 <Desc / Clms Page number 19>

 example of aqueous solutions of sodium aluminate and sodium silicate. The initial reaction mixture obtained by mixing these solutions is an amorphous gel of sodium aluminosilicate which, in the presence of sodium hydroxide, undergoes crystallization into the desired crystals of molecular tarais 4A. It is therefore possible to operate by first preparing the amorphous sodium aluminosilicate gel, isolating and drying it and introducing it into a solution of sodium hydroxide at the preferred concentration indicated above. .



  However, it is essential for the success of the operation that the reaction mixture used has a composition expressed as oxide soles which meets the following requirements:
The report . O / SiO2 must be between J, 3 and 3.0.



   The SiO2 / Al2O3 ratio must be between 0.5 and 2.5.



   The H2O / Na2O ratio should be between 35 and 200.



   It will be understood that the amount of crystalline sodium aluminosilicate introduced in accordance with the process of the invention into the initial reaction mixture should be such as to increase the rate of crystallization of the desired crystalline sodium aluminosilicate in the mixture. reaction. The particular amount of crystalline aluminosilicate introduced can vary within wide limits but is in general a function of the type of particular apparatus used.



   The following examples illustrate the invention without however limiting it.

 <Desc / Clms Page number 20>

 



  EXAMPLE 1
A mixture of 800 ml of 1.1N aqueous sodium hydroxide solution at 100 ° C. and 27.2 g (as dry matter) of an amorphous sodium aluminosilicate is placed in a suitable reaction apparatus. The latter consists of 45 mole percent silica and 27.5 mole% alumina and 27.5 mole% sodium oxide. The mixture is stirred and samples are taken periodically. They are washed with water and swept with nitrogen at a temperature of 360 C.

   The amount of crystalline sodium aluminosilicate having a uniform structure consisting of pores of about 4A in diameter, that is to say crystals of 4A molecular weight, contained in the different samples is determined by the capacity of water sorption. The results of the examinations are collated in Table I, below.



   TABLE I
 EMI20.1
 
<tb> Exchange- <SEP> Time <SEP> of exchange- <SEP>% <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> tillon <SEP> tillonnage, <SEP> of <SEP> sieve <SEP> 4A
<tb>
<tb> hours <SEP> in <SEP> the screen
<tb>
 
 EMI20.2
 ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tillon
 EMI20.3
 
<tb> 1 <SEP> 2.50 <SEP> 14.3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 2.75 <SEP> 20.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 3.00 <SEP> 26.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 3.25 <SEP> 39.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 3.50 <SEP> 56.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 3.75 <SEP> 82.3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 4.00 <SEP> 100
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 21>

 
The reaction illustrated by the figures in the table above is typical of a normal reaction carried out without seeding.

   The results are also shown graphically in Figure 2 of the accompanying drawing, in which the transformation of the amorphous material into the crystalline molecular sieve 4A is shown as a function of the reaction time.



  EXAMPLE 2.



   A reaction mixture was prepared as described in Example 1, however, in this example, 27.2 g of 4A molecular sieve was added to the sodium hydroxide solution along with the sodium aluminosilicate. amorphous sodium. The added molecular sieve was previously dehydrated by flushing nitrogen at 360 ° C. for 4 hours. As in Example 1, samples of the mixture are taken at different time intervals and the amount of 4A molecular sieve in the solid samples is determined, as well as the rate of conversion of the amorphous material to the sieve. molecular. The results of this test are shown in Table II, below.



   TABLE II
 EMI21.1
 
<tb> Exchange- <SEP> Time <SEP> of exchange- <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of
<tb>
<tb> tillon <SEP> tillonnage, <SEP> sieve <SEP> 4A <SEP> in <SEP> transform
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯ <SEP> hours <SEP> sample <SEP> mation <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 58.8 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 0.25 <SEP> 70.7 <SEP> 28.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 0.50 <SEP> 93.6 <SEP> 84.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 0.75 <SEP> 99 <SEP> 97.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 1.00 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 22>

 
As in Example 1, 27.2 g of amorphous sodium aluminosilicate was made into 4A molecular sieve.

   However, the reaction in this example lasted 45 minutes for a conversion rate of 97.5% instead of about 4 hours in example 1. The results of this example are also shown graphically in figure 2.



  EXAMPLE 3
A reaction mixture was prepared as described in Example 1. The 4A molecular sieve crystals were allowed to grow for 3.5 hours after which 27.2 g of amorphous sodium aluminosilicate was added to the reaction mixture. This note is considered to be the time z 'ro with regard to
 EMI22.1
 sample collection :: 'or1s. The quantity of 4A molecular sieve contained in the solid samples is determined, as well as the rate of transformation into percentage.
 EMI22.2
 hundred of matter a ::. or) he in crystalline tānis. The results of this test are shown below.



   TABLE III
 EMI22.3
 
<tb> Exchange- <SEP> Time <SEP> of exchange- <SEP>% <SEP> er. <SEP> weight <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of
<tb>
 
 EMI22.4
 tillon tillonnage, 1 *? is 4A in transform: a- ¯¯ ininutes 1sample%
 EMI22.5
 
<tb> 1-1 <SEP> 36.3
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 0 <SEP> 21.0 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 10 <SEP> 23.5 <SEP> 3.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 20 <SEP> 28.4 <SEP> 9.4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 30 <SEP> 34.0 <SEP> 16.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 40 <SEP> 45.6 <SEP> 31.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 50 <SEP> 55.9 <SEP> 44.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 60 <SEP> 70.2 <SEP> 62.3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 70 <SEP> 86.0 <SEP> 82.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> the <SEP> 80 <SEP> 98.0 <SEP> 97.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> 90 <SEP> 99.6 <SEP> 99,

  5
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 23>

 
The results of this example, showing that the crystals in the growth stage also serve as seeds for transformation of the amorphous product into the crystalline molecular sieve 4A, are shown graphically in Figure 2.



  EXAMPLE 4
A race reaction mixture described in Example 1 is prepared. The mixture is allowed to react for 5 hours so that crystallization is complete.



  At the end of this time, 27.2 g of anhydrous amorphous sodium aluminosilicate were introduced and samples were taken from the reaction mixture as described above. The time of adding the amorphous product is considered time zero from a sampling point of view. The amount of molecular sieve 4A and the degree of conversion in% of the amorphous material to crystalline sieve in each of the samples is shown in the table below.



     TABLE IV
 EMI23.1
 
<tb> Exchange- <SEP> Time <SEP> of exchange- <SEP>; <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of <SEP> trans-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tillon <SEP> tillonnage, <SEP> sieve <SEP> 4A <SEP> in <SEP> formation,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯minutes¯¯¯¯ <SEP> sample <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1-1 <SEP> 100 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 0 <SEP> 49.5 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 10 <SEP> 58.0 <SEP> 16.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 20 <SEP> 75.5 <SEP> 51.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 30 <SEP> 83.7 <SEP> 67.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 40 <SEP> 94.0 <SEP> 88,

  0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 24>

 
The above results which are also shown graphically in Figure 2, show that reaction mixtures which have fully reacted are also suitable to serve as a source of seeds for the transformation of amorphous product into molecular taxis 4A, without having to. necessary to separate the solid and liquid phases of the reaction mixture.



  EXAMPLE 5
Amorphous sodium aluminosilicate is prepared from solutions of sodium aluminate and sodium silicate. in the presence of 4A molecular sieve crystals. For this purpose, an aqueous solution of 22.9 or of sodium aliate in 200 ml of water is heated to 100 C. Then 11.2 g of molecular ta.is 4A are added, followed immediately by stirring. , 44.7 g of sodium metasilicate monohydrate dissolved in 200 water at 100 C. The silica / alumina ratio existing in the mixture is the same as in the amorphous product used in the preceding examples.

   The aqueous phase is comparable in alkalinity to that of the previous examples.



  Samples of the reaction mixture were taken at various intervals and the amount of 4A molecular sieve they contained and the rate of conversion of the amorphous material to crystalline molecular tanis determined by analysis. The results obtained for each sample are shown in the table below.

 <Desc / Clms Page number 25>

 



  -TABLE V
 EMI25.1
 
<tb> Sample- <SEP> Sample time <SEP> <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> Rate <SEP> of <SEP> trans-
<tb>
<tb>
<tb> lon <SEP> tillonnage, <SEP> of <SEP> sieve <SEP> 4A <SEP> formation, <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb> hours <SEP> in <SEP> the sample
<tb>
 
 EMI25.2
 ¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tillon ¯¯¯¯¯.¯¯¯¯¯
 EMI25.3
 
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 47 <SEP> 0
<tb>
<tb> 2 <SEP> 0.25 <SEP> 51.5 <SEP> 8.5
<tb>
<tb> 3 <SEP> 0.50 <SEP> 61.2 <SEP> 26.8
<tb>
<tb> 4 <SEP> 0.75 <SEP> 78.8 <SEP> 60.0
<tb>
<tb> 5 <SEP> 1.00 <SEP> 93.5 <SEP> 87.7
<tb>
<tb> 6 <SEP> 1.25 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
 
The comparison of the figures above with those of example 1,

    shows that the transformation of fresh amorphous sodium aluminosilicate to crystalline 4A molecular sieve was influenced by the presence of 4A seeds.



    EXAMPLE 6
 EMI25.4
 By operating as: nwe described in lexe.bple 1, 45 g of dry amorphous sodium aluminosilicate are dispersed in 1600 ml of 0.8N sodium hydroxide solution.



  This amorphous material has essentially the same composition as that used in the preceding examples. The content of the samples taken in crystalline molecular sieve 4A is determined by X-ray diffraction techniques. The results obtained are shown below.

 <Desc / Clms Page number 26>

 



  TABLE VI
 EMI26.1
 
<tb> Sample- <SEP> Sample <SEP> time <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> lon <SEP> tillonnage, <SEP> sieve <SEP> 4A <SEP> in
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> hours <SEP> sample
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 3.0 <SEP> traces
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 3.5 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 4.0 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 4.5 <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 5.0 <SEP> 12
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 5.5 <SEP> 21
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 6.0 <SEP> 41
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 6.5 <SEP> 64
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 6.75 <SEP> 73
<tb>
 
It will be understood in Figure 3 in which the above results have been graphically represented,

   that the time required for complete crystal growth increases as the concentration of the sodium hydroxide solution increases.



  EXAMPLE 7
By operating as described in Example 6, 45 g of dry amorphous sodium aluminosilicate are dispersed in 800 ml of a 1.6 N solution of sodium hydroxide.



  As in the previous examples, the samples are analyzed by X-ray diffraction. The results are set out in Table VII below.

 <Desc / Clms Page number 27>

 



  TABLE VII
 EMI27.1
 
<tb> Sample- <SEP> Sample <SEP> time <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> sieve
<tb> tillon <SEP> tillonnage, <SEP> 4A <SEP> in <SEP> the sample hours <SEP> lon
<tb>
<tb> 1 <SEP> 0.5 <SEP> 6
<tb>
<tb> 2 <SEP> 1.0 <SEP> 33
<tb>
<tb> 3 <SEP> 1.5 <SEP> 76
<tb>
<tb> 4 <SEP> 2.0 <SEP> 84
<tb>
<tb> 5 <SEP> 2.5 <SEP> 90
<tb>
<tb> 6 <SEP> 3.0 <SEP> 91
<tb>
 
These results are also represented graphically in Figure 3.



  EXAMPLE 8
Working as described in Example 6, 45 g of dry amorphous sodium aluminosilicate are dispersed in 1200 ml of 1.2N sodium hydroxide solution.



  The samples are analyzed by ray diffraction. The results obtained are shown in Table VIII below and in Figure 3.

 <Desc / Clms Page number 28>

 



  TABLE VIII
 EMI28.1
 
<tb> Sample <SEP> Sample <SEP> taken <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> sieve
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> after <SEP> hours <SEP> 4A <SEP> in <SEP> sample
<tb>
<tb> 1 <SEP> 0.5 <SEP> 0
<tb>
<tb> 2 <SEP> 1.0 <SEP> 6
<tb>
<tb> 3 <SEP> 1.5 <SEP> 8
<tb>
<tb> 4 <SEP> 2.0 <SEP> 16
<tb>
<tb> 5 <SEP> 2.5 <SEP> 50
<tb>
<tb> 6 <SEP> 3.0 <SEP> 80
<tb>
<tb> 7 <SEP> 3.5 <SEP> 84
<tb>
<tb> 8 <SEP> 4.0 <SEP> 94
<tb>
   EXAMPLE 9
A reaction is carried out exactly as described in Example 6, but mixing 0.9 g of molecular sieve 4A with the amorphous sodium aluminosilicate before adding this to the hydroxide solution. sodium.

   The proportions used correspond to a conversion rate of approximately 2% at the start of the reaction. The different samples are analyzed by X-ray diffraction and the results of these examinations are shown in Table 9, below, and in Figure 4.

 <Desc / Clms Page number 29>

 



  TABLE IX
 EMI29.1
 
<tb> Sample <SEP> Sample <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of <SEP> trans-
<tb>
<tb>
<tb> sampled <SEP> sieve <SEP> 4A <SEP> in <SEP> formation <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> after <SEP> hours <SEP>: <SEP> sample
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 0.5 <SEP> traces
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 1.0 <SEP> traces
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 1.5 <SEP> 3 <SEP> 1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 2,0 <SEP> 5 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 2.5 <SEP> 5 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 3.0 <SEP> 9 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 3.5 <SEP> 15 <SEP> 13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 4.0 <SEP> 28 <SEP> 26
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 4,

  5 <SEP> 42 <SEP> 40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 5.0 <SEP> 62 <SEP> 60
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> 5.5 <SEP> 82 <SEP> 80
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 12 <SEP> 6.0 <SEP> 91 <SEP> 89
<tb>
 
It will be seen from the figures in this table that the medium containing 2% crystals by weight results in low production since it takes another 3.5 hours to produce a further 13% crystals. In contrast to this result it takes 0.5 hour to produce 13% crystals if there are already 15% at the start of the reaction.



   EXAMPLE 10
A reaction was carried out as described in Example 1, but using 400 ml of 1.1N aqueous sodium hydroxide solution instead of 800 ml. Samples are taken and analyzed as previously described. The results are shown in the table below.

 <Desc / Clms Page number 30>

 



  PAINTINGS.
 EMI30.1
 
<tb>



  Sample <SEP> Sample <SEP> taken <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> sieve
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> after <SEP>: <SEP> neures <SEP> 4A <SEP> in <SEP> sample
<tb>
<tb> 1 <SEP> 3.00 <SEP> 12.7
<tb>
<tb> 2 <SEP> 3.25 <SEP> 7.7
<tb>
<tb> 3 <SEP> 3.50 <SEP> 29.2
<tb>
<tb> 4 <SEP> 3.75 <SEP> 45.3
<tb>
<tb> 5 <SEP> 4.00 <SEP> 82
<tb>
<tb> 6 <SEP> 4.25 <SEP> 98
<tb>
 
Comparison of the figures in the table above with those in Table 1 shows that as the volume of the sodium hydroxide solution decreases, the induction period for crystallization of the molecular sieve 4A increases.



  EXAMPLE 11
A solution of 21.8 g of sodium aluminate dissolved in 200 ml of water is placed in a suitable reaction apparatus. This solution is heated to the boil and a boiling solution of 109 g of sodium metasilicate monohydrate in 320 ml of water is added with stirring.



  Samples are taken periodically, filtered, washed with water and flushed with nitrogen at 360 ° C. The weight% 13X molecular sieve in each of the samples is determined by cyclohexane sorption. . The results obtained are shown below.

 <Desc / Clms Page number 31>

 



  TABLE XI
 EMI31.1
 
<tb> Sample <SEP> Sample <SEP> taken <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> sieve
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> after <SEP>: <SEP> hours <SEP> z¯¯¯ <SEP> 13X <SEP> in <SEP> sample
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 2.00 <SEP> 13.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 2.25 <SEP> 23.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 2.50 <SEP> 36.4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 2.75 <SEP> 52.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 3.00 <SEP> 70.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 3.25 <SEP> 91.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 3.50 <SEP> 94
<tb>
 EXAMPLE 12
Reaction was carried out as described in Example 11: after 2.5 hours 45% of the amorphous sodium aluminosilicate had passed to a crystalline 13X molecular sieve.

   Fresh solutions of sodium aluminate and sodium silicate are then added in order to produce a fresh amorphous gel of mass equal to the initial amorphous gel of sodium aluminosilicate. The moment at which this addition is made is considered as time zero for the taking of samples. The results obtained on the analysis are shown below.

 <Desc / Clms Page number 32>

 



  TABLE XII
 EMI32.1
 
<tb> Sample <SEP> Sample <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of
<tb> taken <SEP> after: <SEP> sieve <SEP> 13X <SEP> in <SEP> Conversion
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 24.3 <SEP> [alpha]
<tb>
<tb> 2 <SEP> 0.50 <SEP> 31.0 <SEP> 9.7
<tb>
<tb> 3 <SEP> 1.00 <SEP> 40.1 <SEP> 20.9
<tb>
<tb> 4 <SEP> 1.50 <SEP> 53.7 <SEP> 38.8
<tb>
<tb> 5 <SEP> 1.75 <SEP> 62.3 <SEP> 50.3
<tb>
<tb> 6 <SEP> 2.00 <SEP> 78.5 <SEP> 71.6
<tb>
<tb> 7 <SEP> 2.25 <SEP> 80.5 <SEP> 74
<tb>
 
The figures above show that the 13X molecular sieve is not as sensitive to. Seemennement as molecular sieve 4A.

   Further, it is evident that seeding prevents the complete transformation of CI (- amorphous sodium aluminosilicate to crystalline sieve: 13X. Seeding has furthermore been observed to result in the formation of another crystalline product. different from the 13X product which ultimately leads to an impure product. Consequently, the method described is not applicable to the continuous synthesis of α-series molecular sieves but only applies to aluminoslicates having the crystalline structure and characteristics. molecular sieves of the A series.



   In order to show that the dimension: of the crystals is constant throughout the growth, the following operation is carried out.

 <Desc / Clms Page number 33>

 



  EXAMPLE 13
A 4A molecular sieve sample was used as the seed for the preparation of fresh 4A sieve. Part of the product obtained in the reaction is in turn used as a seed for the second preparation. A total of seven preparations are made, using in each case, as seeds, a fraction of the product of the previous reaction. If the growth of fresh molecular sieve was due to the uniform deposition of a new crystalline phase on the crystals used as seeds, the crystals obtained in the 7th preparation should be appreciably larger than the crystals used as seeds in the seed. first reaction.

   The ratio of seed crystals to amorphous gel used in each reaction is such that the final cubic crystals would have to have a ridge 10 times larger than the initial seed if crystal growth were to take place in this manner. Examination of the initial and final crystals by electron microscopy did not reveal any appreciable difference in the dimensions of the crystals. As a result, the observed mode of crystal growth is quite unusual and unexpected. Usually, as will be appreciated, seed crystals undergo a marked increase in size as they nourish the growth of new crystals.



   Some general relationships applicable to embodiments of the invention in which crystalline zeolite suspended in its mother liquor is added to the reaction mixture is indicated below. In a typical installation, the volume of the reactor, i.e.

 <Desc / Clms Page number 34>

 the volume of the apparatus 16 of Figure 1 is denoted by "V" measured in liters. The total flow rate through the reactor can be referred to as "F" measured in liters / hour. Referring to Figure 1, this flow rate is also the outlet flow through line 17.

   The flow rate "F" is linked to the basic flow rate law given previously by the relation: V = #
F
The net output flow rate of the installation in kg / hour, that is to say the productivity of the portion of current passing through line 17 and sent to filter 21, is given by the relation: (Cf- Ci) ¯¯¯¯¯ x F x S = Net crystal flow rate in kg / hour.



   100 in which S is the sum of the weights in kg of the crystals and the crystallizable gel contained per liter of slurry.



  In the usual operations, S will have the same value at the inlet line 15, in the reactor 16, and in the recycle line 19. If the installation operates in such a way that the crystallized product is at a lower crystallization rate. at 100%, as can be done the net output rate of crystallized solids different from the net output rate of crystals becomes (Cf-Ci) x F x S = Net output rate of crystallized solids in kg / hour.



   Cf
The advantageous use of the medium described can be illustrated from the relationships indicated above. For an installation comprising a 3785 liter reactor, intended to produce solids at a crystallization rate.

 <Desc / Clms Page number 35>

 tion of 90%, and operating with the equivalent of 1.2 N NaCH as in Example 8.



     V = 3785 liters
K = 0.97 hour-1
Cf = 90%
S = 0.037 kg / 1 As F = V and # = 1 # k log C
Ci the net output rate of crystallized solids in kg / hour
 EMI35.1
 = Cf '- C 1 kA -a Cf Log C f Ci -Cq 135 1.5 90 -Ct x 135 = (90-Ci) x Log.2Q 90 Zo g C f = (90-C: L) XCC ii Figure 5 shows how the net output rate, i.e. the portion of current sent to filter 21 in the system shown in Figure 1, increases as Ci increases, by recycling large amounts of the product stream which serves to provide the crystallization medium.



   The flow rate of the producing fraction of the current
F output 17 which goes to filter 21 can be referred to as product and can be calculated by the expression: Fproduct, kg / h = Net outflow rate of crystallized solids
As can be seen in Fig. 5, the product F value increases as the media recycle rate is increased to give larger Ci values.



   The recycling rate of the medium, derived by the pipes 18, 19 and 20 of FIG. 1, can be designated by Fmilieu.

 <Desc / Clms Page number 36>

 



   The rate of recycling of the medium necessary to produce the desired value Ci can be deduced: from the following considerations.



   (a) The weight of crystalline solids introduced by
 EMI36.1
 hour in 15 is FmiJ.ieu x S x C: r 13 (b) The total weight of crystalline solids p1Z sciM # of the crystallisables introduced per hour in 15 is F x::., (c) The resulting rate of crystalline & tiQBL sp. The ratio aE of the currents introduced at 15 is, in percentage, the ratio of (a) to (b) multiplied by 100; this coiLs * - et2ze ëgxl.a # ment the value of Ci.
 EMI36.2
 



  F midpoint has S x ±. x ICC 100 = 1.



  F x S or F medium = Ci Je F = Ci x k 7 in cf Cf log C-r Ci for the numerical application mentioned above,
 EMI36.3
 F medium Ci x 40.8 log .20 Ci as shown in figure 5.
 EMI36.4
 Thus, the example illustrated shows that the. :: rista: U.i.- tion in a medium consisting of crystalline zeolite suspended in its mother liquor constitutes a highly efficient process, the efficiency increasing when the
 EMI36.5
 ratio of medium to constituents of: fo:

  r # .t1cm of the crystals increases. It will naturally be understood that the
 EMI36.6
 Operating conditions can be chosen so as to produce less than 90% or more than 90% of solid crystallized products, the value 90% being simply given as an illustration.


    

Claims (1)

RESUME. ABSTRACT. Procédé d'augmentation de la vitesse de cris- tallisation d'un aluminosilicate de sodium ou de calcium cristallin caractérisé par les points suivants, pris isolé- ment ou en combinaison : 1 On ajoute une quantité efficace d'aluminosilicate cristallin à un mélange de réaction destiné à la production d'un aluminosilicate de sodium ou de calcium cristallin pos- sédant une structure uniforme constituée de pores d'environ 4 A de diamètre et dont la composition exprimée en moles d'oxydes répond aux conditions suivantes: Le rapport Na2O/SiO2 est compris entre 0,8 et 3,0. Process for increasing the rate of crystallization of a crystalline sodium or calcium aluminosilicate characterized by the following points, taken alone or in combination: 1 An effective amount of crystalline aluminosilicate is added to a reaction mixture intended for the production of a crystalline sodium or calcium aluminosilicate having a uniform structure consisting of pores of about 4 A in diameter and the composition of which expressed in moles of oxides meets the following conditions: The Na2O / SiO2 ratio is between 0.8 and 3.0. Le rapport SiO2/Al2O3 est compris entre 0,5 et 2,5. The SiO2 / Al2O3 ratio is between 0.5 and 2.5. Le rapport H2O/Na2O est compris entre 35 et 200, avant la fin de la cristallisation. The H2O / Na2O ratio is between 35 and 200, before the end of crystallization. 2 Le mélange de réaction contient à l'origine un aluminosilicate de sodium amorphe dans une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à la concentration 1,1 à 2,0 N et on lui ajoute une quantité efficace d'aluminosilicate de sodium cris tallin. 2 The reaction mixture originally contains an amorphous sodium aluminosilicate in aqueous sodium hydroxide solution at a concentration of 1.1 to 2.0 N and an effective amount of crystalline sodium aluminosilicate is added thereto. 3 On prépare un tamis moléculaire constitué par de l'aluminosilicate de sodium solide sous forme de cristaux poreux dans lesquels les pores des cristaux ont une dimension uniforme en maintenant le mélange de réaction à une températu- re comprise entre environ 20 C et environ 175 C jusqu'à ce que les cristaux soient formés; on sépare les cristaux de la liqueur-mère et on introduit dans le mélange de réac- tion, avant la fin de la réaction de cristallisation, une quantité suffisante du tamis moléculaire d'aluminosilicate pour augmenter la vitesse de cristallisation du dit mélange de réaction. 3 A molecular sieve consisting of solid sodium aluminosilicate in the form of porous crystals in which the pores of the crystals have a uniform size is prepared by maintaining the reaction mixture at a temperature between about 20 C and about 175 C. until crystals are formed; the crystals are separated from the mother liquor and before the end of the crystallization reaction is introduced into the reaction mixture a sufficient amount of the aluminosilicate molecular sieve to increase the rate of crystallization of said reaction mixture. 4 On prépare en continu le mélange de réaction <Desc/Clms Page number 38> à base d'oxyde de sodium, de silice, d'alumine et d'eau, on soutire en continu une partie de la bouillie cristalline obtenue, on introduit en continu cette portion soutirée dans du mélange de réaction frais, en quantité suffisante pour augmenter la vitesse de cristallisation du mélange; et on sépare en continu le produit cristallin de la bouillie cris- talline restante. 4 The reaction mixture is continuously prepared <Desc / Clms Page number 38> based on sodium oxide, silica, alumina and water, part of the crystalline slurry obtained is continuously withdrawn, this withdrawn portion is continuously introduced into fresh reaction mixture, in an amount sufficient to increase the rate of crystallization of the mixture; and the crystalline product is continuously separated from the remaining crystalline slurry. 5 Le tamis moléculaire est caractéri.sé par des pores de dimensions uniformes et il répond à la formule : EMI38.1 1,0 + 0,2 MO : g12o3: 1,85 0,5 8i02 : Y H20 n n dans laquelle M représente au moins un membre du groupe consistant en l'hydrogène, l'ammonium, les métaux des groupes 1 et II de la classification périodique et les mé- taux de transition de la classification périodique, n re- présente la valence de M et Y est un nombre quelconque allant jusqu'à 6 environ; on sépare les cristaux de la liqueur-mère et on échange au moins une partie des ions sodium qu'ils contiennent contre des ions de M. 5 The molecular sieve is characterized by uniformly sized pores and has the following formula: EMI38.1 1.0 + 0.2 MO: g12o3: 1.85 0.5 8i02: Y H20 nn wherein M is at least one member of the group consisting of hydrogen, ammonium, metals of groups 1 and II of the periodic table and the transition metals of the periodic table, n represents the valence of M and Y is any number up to about 6; the crystals are separated from the mother liquor and at least part of the sodium ions they contain are exchanged for ions of M. 6 L'aluminosilicate de sodium cristallin est caractérisé chimiquement sous sa forme hydratée par la formule . EMI38.2 6 Crystalline sodium aluminosilicate is chemically characterized in its hydrated form by the formula. EMI38.2 Na12(Al02)12 (8i02)12, 27 H20 7 Le procédé est utilisé pour la synthèse d'un aluminosilicate de sodium cristallin : on met en con- tact un alumine silicate de sodium amorphe avec une solu- tion aqueuse d'hydroxyde de sodium 1,1 à 2,0 N, et on ef- fectue la cristallisation en présence d'unequantité addi- EMI38.3 tionnelle du dit aluminosilicate de sodium cristallin suf- fisante pour provoquer l'ensemencement du dit mélange et EMI38.4 pour augmenter ainsi la vitesse de transforsat-ion de l'alu- minosilicate de sodium amorphe en aluminosilicate de sodium cristallin. <Desc/Clms Page number 39> Na12 (Al02) 12 (8i02) 12, 27 H2O The process is used for the synthesis of a crystalline sodium aluminosilicate: an amorphous sodium alumina silicate is contacted with an aqueous solution of 1.1 to 2.0 N sodium hydroxide, and effect crystallization in the presence of an additional amount EMI38.3 of said crystalline sodium aluminosilicate sufficient to cause seeding of said mixture and EMI38.4 to thereby increase the rate of conversion of amorphous sodium aluminosilicate to crystalline sodium aluminosilicate. <Desc / Clms Page number 39> 8 L'opération est continue et l'ensemencement du mélange de réaction frais s'effectue au moyen d'un recyclage d'une partie du mélange cristallin obtenu dans la réaction. The operation is continuous and the seeding of the fresh reaction mixture is carried out by means of recycling of a part of the crystalline mixture obtained in the reaction. 9 Le mélange de réaction est obtenu par mélange d'aluminate de sodium, de silicate de sodium et d'hydroxyde de sodium. 9 The reaction mixture is obtained by mixing sodium aluminate, sodium silicate and sodium hydroxide. 10. La partie du mélange cristallin obtenu qui est retirée de la zone de réaction est filtrée, le filtrat est réutilisé comme aluminate de sodium et hydroxyde de sodium et les cristaux sont séchés et calcinés. 10. The part of the obtained crystalline mixture which is removed from the reaction zone is filtered, the filtrate is reused as sodium aluminate and sodium hydroxide, and the crystals are dried and calcined. Il La quantité de mélange cristallin recyclée pour ensemencement du mélange frais correspond à environ 10 à 90% du produit cristallin final. The amount of crystalline mixture recycled for inoculation of the fresh mixture corresponds to about 10 to 90% of the final crystalline product. 12 On prépare un tamis moléculaire d'aluminosilicate de calcium constitué de cristaux poreux dans lesquels les pores ont des dimensions uniformes d'environ 5 A en échangeant au moins 40% des ions sodium de l'aluminosilicate de sodium cristallin par des ions calcium. A calcium aluminosilicate molecular sieve consisting of porous crystals in which the pores are uniform in size of about 5 A is prepared by exchanging at least 40% of the sodium ions of the crystalline sodium aluminosilicate for calcium ions. 13 Le mélange de réaction initial est effectué par un mélange intime de courants aqueux de (1) silicate de so- dium et (2) aluminate de sodium et hydroxyde de sodium* 13 The initial reaction mixture is carried out by an intimate mixture of aqueous streams of (1) sodium silicate and (2) sodium aluminate and sodium hydroxide *
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2447021A1 (en) * 1974-10-02 1976-05-13 Degussa METHOD OF MANUFACTURING GRIT-FREE ZEOLITHIC MOLECULAR SCREENS

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