CN113264538A - 一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用 - Google Patents

一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113264538A
CN113264538A CN202110596096.2A CN202110596096A CN113264538A CN 113264538 A CN113264538 A CN 113264538A CN 202110596096 A CN202110596096 A CN 202110596096A CN 113264538 A CN113264538 A CN 113264538A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular sieve
linaklsx
lithium
hours
adsorbent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110596096.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113264538B (zh
Inventor
丁伟
柴军军
陈强
王丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Tengmao Technology Co ltd
Original Assignee
Shanxi Tengmao Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Tengmao Technology Co ltd filed Critical Shanxi Tengmao Technology Co ltd
Priority to CN202110596096.2A priority Critical patent/CN113264538B/zh
Publication of CN113264538A publication Critical patent/CN113264538A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113264538B publication Critical patent/CN113264538B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/20—Faujasite type, e.g. type X or Y
    • C01B39/22—Type X
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0229—Purification or separation processes
    • C01B13/0248—Physical processing only
    • C01B13/0259—Physical processing only by adsorption on solids
    • C01B13/0262—Physical processing only by adsorption on solids characterised by the adsorbent
    • C01B13/0274—Other molecular sieve materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
    • C01B21/0405—Purification or separation processes
    • C01B21/0433—Physical processing only
    • C01B21/045—Physical processing only by adsorption in solids
    • C01B21/0455—Physical processing only by adsorption in solids characterised by the adsorbent
    • C01B21/0472—Other molecular sieve materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116—Molecular sieves other than zeolites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

本发明一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用属于吸附剂的技术领域；解决的技术问题为合成并制备一种可用于PSA/VPSA空分制氧领域且具有较高的产氧量的分子筛吸附剂；采用的技术方案为：包括如下步骤：步骤一：制备锂钠钾型低硅X型分子筛LiNaKLSX分子筛，步骤二：将LiNaKLSX分子筛通过Li+交换成LiLSX分子筛，步骤三：制备的LiLSX分子筛粉末与粘土混合，加入助剂，通过成球机或挤条机成型，干燥，焙烧，即得分子筛吸附剂；本发明可有效降低制备成本，具有简单易行，便于工业生产的特点，所得吸附剂可用于PSA/VPSA制氧工艺中做为N2和O2的选择性吸附剂。

Description

一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用
技术领域
本发明一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用属于吸附剂的技术领域。
背景技术
随着工业的发展，氧气在各行各业中的用量日益增大，传统的深冷法制氧气由于能耗大、开停车时间长、不适用于小规模产氧等缺点而逐渐被变压吸附法制氧工艺所取代。LiLSX分子筛作为变压吸附空分制氧吸附剂，具有氮气吸附容量大、氮氧分离系数高的优点。制备高效的氮氧分离吸附剂是变压制氧技术的关键。目前，制氧分子筛类型主要有A型和X型，其中Si/Al的摩尔比在1.0～1.1之间的低硅铝比(LSX)型分子筛具有规则且均匀的孔道，易与较大的阳离子交换。CN105984881A公开了一种高效锂基制氧分子筛及其制备方法，CN105600803A本发明公开了一种基于煤系高岭土合成的LSX型沸石分子筛合成工艺，CN102874837A从高岭土直接合成低硅铝分子筛LSX的制备方法。CN101289197B本发明介绍了一种低硅X型分子筛原粉LSX的制备方法。上述制备过程中均存在需要加入晶种才能合成出较为纯净的低硅铝比X型分子筛的问题
而分子筛的吸附性能一般与所吸附的阳离子种类和数目密切相关。因此，可以通过阳离子交换制备改性沸石，进而提高分子筛的氮气吸附性能。特别是经过锂交换后的LiLSX分子筛，具备较高的N2吸附容量和氮氧分离系数、富氧性能好的特性，成为研究的热点。常规制备LiLSX分子筛吸附剂的技术方法是用Li+交换NaLSX分子筛。研究表明，当Li+的交换度低于70％时，分子筛对N2的吸附容量几乎没有变化，只有当Li+的交换度从70％增加到100％时，分子筛对N2的吸附容量才呈线性增加。常用水溶液交换法、熔盐交换法、蒸汽交换等方法制备LiLSX分子筛。然而，常用的交换法存在Li离子利用率较低、浪费大的问题制约了工业化的生产。而且，制备LiLSX分子筛对Li+需求量大，且随着锂离子电池的迅速发展以及锂的储量一直在减少，从2016年以来，锂的价格一直在上涨，造成LiLSX分子筛的生产成本相当高。CN101289196B介绍了一种LiLSX分子筛的制备方法，将LSX进行K+交换，然后再用N小时4+溶液多次置换，然后将N小时4LSX用LiO小时溶液进行Li+交换。专利CN101766987A中公布了一种含锂改性低硅铝X型分子筛吸附剂的制备方法，提出了两次交换与两次焙烧交替进行的改性方法。虽然上述方法能够提高Li+的交换度和分子筛骨架的稳定性，但是这种方法显然使整个改性过程显得复杂，且能耗会增大，很明显这种复杂工艺很难在大规模的工业生产中实现。
在PSA/VPSA空分制氧领域，LiLSX分子筛备受青睐。本发明旨在合成和制备一种廉价的可用于气体分离的分子筛吸附剂。适合于各种场合的VSA,VPSA以及PSA变压吸附装置，从空气中进行氮氧分离，制取氧和富氧空气，以及小型制氧设备制取医疗用氧。具有氮气吸附容量高的特点。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用，合成并制备一种可用于PSA/VPSA空分制氧领域且具有较高的产氧量的分子筛吸附剂。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：制备锂钠钾型低硅X型分子筛LiNaKLSX分子筛；
(1)先将锂辉石、锂云母一种或两种混合均匀，800-850℃煅烧2-5小时，冷却至常温，粉碎，过100-200目筛，待用；
(2)将氢氧化钠、偏铝酸钠、氢氧化钾混合均匀，然后加入去离子水，搅拌均匀后再加入步骤(1)制得的粉末，升温到80-90℃下搅拌5-10小时，冷却至室温，缓慢加入水玻璃，在10-30℃下搅拌0.5-2小时，升温到60-80℃下搅拌3-6小时，然后静置陈化16-48小时，再加热至105-120℃，恒温晶化5-15小时，反应结束后，过滤，水洗至滤渣PH值为8-10，然后烘干，制得LiNaKLSX分子筛；
步骤二：将LiNaKLSX分子筛通过Li+交换成LiLSX分子筛，控制得到的LiLSX分子筛中的锂的百分含量范围为5-9％；
将LiNaKLSX分子筛加于相当于其8-15倍量的去离子水中，然后在搅拌的条件下加入含锂固体，锂按照1∶1～10的质量比加入，混合均匀后在100-150℃下，交换3～5次，每次交换时间为5小时～15小时，其中所述LiNaKLSX分子筛与锂的摩尔比是指分子筛与含锂固体中锂离子的质量比；交换之后的样品用相当于其3-5倍量的去离子水清洗，进行抽滤，常温干燥，制得LiLSX分子筛粉末；
步骤三：制备的LiLSX分子筛粉末与粘土混合，按照质量比原粉占总重的80-95％，粘土占总重的5-20％，加入助剂，通过成球机或挤条机成型，在室温至150℃下进行干燥，将干燥后的产物加热升温速度为10-20℃/min，温度为250-350℃，时间3-6小时，继续升温至550-650℃，焙烧时间2-5小时，结束后自然冷却至室温，即得到吸附剂。
所述的LiNaKLSX分子筛为Si/Al摩尔比在1.0-1.1之间的X分子筛。
所述步骤二中的含锂固体选自氢氧化锂、氯化锂、硝酸锂或硫酸锂其中的一种或多种。
所述步骤二中的含锂固体优选为氢氧化锂，或为氯化锂，或为氢氧化锂与氯化锂的结合。
所述步骤三中粘土为埃洛石、高岭土、凹凸棒土和拟薄水铝石中的一种或多种。
所述步骤三中所用助剂为去离子水和田青粉溶液的一种或多种混合；助剂加入量按质量比计算，为分子筛粉末和粘土总质量的5-20％
所述步骤三的焙烧处理最高温度为550-650℃，焙烧时间2-5小时。
一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的应用，所述基于LiNaKLSX分子筛吸附剂用于PSA/VPSA制氧工艺中做为N2和O2的选择性吸附剂。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本发明在所述合成时引入处理后的锂辉石和或锂云母，减少了Li交换过程中的加入量，可有效降低制备成本，采用稀的LiCl溶液，过滤时不用水洗从而避免水解导致小时+取代Li+造成Li+的损失；
二、本发明采用直接合成的方式，避免了外采晶种和晶种不好计量的问题，便于工业生产；
三、本发明是采用Li+直接交换LiNaKLSX分子筛中的Na+和k+，而不是采用常规工艺先用K+交换Na+，再用N小时4+交换K+,最后再用Li+交换N小时4+，具有简单易行，便于工业生产的特点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：制备锂钠钾型低硅X型分子筛LiNaKLSX分子筛；
(1)先将锂辉石、锂云母一种或两种混合均匀，800-850℃煅烧2-5小时，冷却至常温，粉碎，过100-200目筛，待用；
(2)将氢氧化钠、偏铝酸钠、氢氧化钾混合均匀，然后加入适量的去离子水，搅拌均匀后再加入步骤(1)制得的粉末，升温到80-90℃下搅拌5-10小时，冷却至室温，缓慢加入水玻璃，在10-30℃下搅拌0.5-2小时，升温到60-80℃下搅拌3-6小时，然后静置陈化16-48小时，再加热至105-120℃，恒温晶化5-15小时，反应结束后，过滤，水洗至滤渣PH值为8-10，然后烘干，制得LiNaKLSX分子筛；
步骤二：将LiNaKLSX分子筛通过Li+交换成LiLSX分子筛，控制得到的LiLSX分子筛中的锂的百分含量范围为5-9％；
将LiNaKLSX分子筛加于相当于其8-15倍量的去离子水中，然后在搅拌的条件下加入含锂固体，锂按照1∶1～10的质量比加入，混合均匀后在100-150℃下，交换3～5次，每次交换时间为5小时～15小时，其中所述LiNaKLSX分子筛与锂的摩尔比是指分子筛与含锂固体中锂离子的质量比；交换之后的样品用相当于其3-5倍量的去离子水清洗，进行抽滤，常温干燥，制得LiLSX分子筛粉末；
步骤三：制备的LiLSX分子筛粉末与粘土混合，按照质量比原粉占总重的80-95％，粘土占总重的5-20％，加入助剂，通过成球机或挤条机成型，在室温至150℃下进行干燥，将干燥后的产物加热升温速度为10-20℃/min，温度为250-350℃，时间3-6小时，继续升温至550-650℃，焙烧时间2-5小时，结束后自然冷却至室温，即得到吸附剂。
所述的LiNaKLSX分子筛为Si/Al摩尔比在1.0-1.1之间的X分子筛。
所述步骤二中的含锂固体选自氢氧化锂、氯化锂、硝酸锂或硫酸锂其中的一种或多种。
所述步骤二中的含锂固体优选为氢氧化锂，或为氯化锂，或为氢氧化锂与氯化锂的结合。
所述步骤三中粘土为埃洛石、高岭土、凹凸棒土和拟薄水铝石中的一种或多种。
所述步骤三中所用助剂为去离子水和田青粉溶液的一种或多种混合；助剂加入量按质量比计算，为分子筛粉末和粘土总质量的5-20％
所述步骤三的焙烧处理最高温度为550-650℃，焙烧时间2-5小时。
一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的应用，所述基于LiNaKLSX分子筛吸附剂用于PSA/VPSA制氧工艺中做为N2和O2的选择性吸附剂。
以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
将锂辉石(含Li2O 6％)5000g、锂云母(含Li2O 5％)3500g混合均匀，850℃煅烧3小时，冷却至常温，用破碎机粉碎成粉末，过200目筛，待用；
将氢氧化钠1565g、偏铝酸钠3416ml、氢氧化钾863g混合均匀，然后加入2000ml去离子水，搅拌均匀后再加入步骤(a)制得的粉末200g，升温到90℃下搅拌5小时，冷却至室温，缓慢加入水玻璃，在10℃下搅拌3小时，升温到60℃下搅拌6小时，然后静置陈化48小时，再加热至120℃，恒温晶化5小时，反应结束后，过滤，水洗至滤渣pH值为8，然后烘干，制得LiNaKLSX分子筛；25℃，50％相对湿度，饱和吸水量为30.6％，结晶度为91％，其组成Si/Al＝1.01。
实施例2
氢氧化钠1565g、偏铝酸钠3416ml、氢氧化钾863g混合均匀，然后加入2000ml去离子水，搅拌均匀后再加入步骤(a)制得的粉末200g，升温到80℃下搅拌10小时，冷却至室温，缓慢加入水玻璃，在30℃下搅拌0.5小时，升温到80℃下搅拌3小时，然后静置陈化16小时，再加热至105℃，恒温晶化15小时，反应结束后，过滤，水洗至滤渣pH值为10，然后烘干，制得LiNaKLSX分子筛；25℃，50％相对湿度，饱和吸水量为31.5％，结晶度为93％，其组成Si/Al＝1.02。
实施例3
称取500g按照实施例1制得的LiNaKLSX分子筛，加于4000g去离子水中，然后在搅拌的条件下加入氢氧化锂固体810g，混合均匀后在100℃下，交换15小时，过滤交换之后的样品，用1500g的去离子水清洗，进行抽滤，常温干燥，重复此过程3次，制成LiLSX分子筛。得到的LiLSX分子筛采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)进行检测，检测结果表明氧化锂的百分含量为5.4％。
实施例4
称取800g按照实施例2制得的LiNaKLSX分子筛，加于12000g去离子水中，然后在搅拌的条件下加入氯化锂固体11200g，混合均匀后在150℃下，交换5小时，过滤交换之后的样品，用4000g的去离子水清洗，进行抽滤，常温干燥，重复此过程5次，制成LiLSX分子筛。得到的LiLSX分子筛采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)进行检测，检测结果表明氧化锂的百分含量为8.7％。
实施例5
称取500g按照实施例4制备的LiLSX分子筛粉末与20g埃洛石、30g高岭土、5g凹凸棒土混合，加入80g去离子水和10g田青粉溶液,通过成球机成型，在150℃下进行干燥，将干燥后的产物加热升温速度为20℃/min，温度350℃，时间3小时，继续升温至650℃，焙烧时间2小时，结束后自然冷却至室温，即得到吸附剂。在室温、0.1MPa条件下测得氮气的吸附容量为0.99mmol/g。
实施例6
称取500g按照实施例4备的LiLSX分子筛粉末与35g高岭土、25g凹凸棒土混合，加入100g去离子水,通过挤条机成型，在室温下进行干燥，将干燥后的产物加热升温速度为10℃/min，温度为250℃，时间6小时，继续升温至550℃，焙烧时间5小时，结束后自然冷却至室温，即得到吸附剂。在室温、0.1MPa条件下测得氮气的吸附容量为1.03mmol/g。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：制备锂钠钾型低硅X型分子筛LiNaKLSX分子筛；
(1)先将锂辉石、锂云母一种或两种混合均匀，800-850℃煅烧2-5小时，冷却至常温，粉碎，过100-200目筛，待用；
(2)将氢氧化钠、偏铝酸钠、氢氧化钾混合均匀，然后加入去离子水，搅拌均匀后再加入步骤(1)制得的粉末，升温到80-90℃下搅拌5-10小时，冷却至室温，缓慢加入水玻璃，在10-30℃下搅拌0.5-2小时，升温到60-80℃下搅拌3-6小时，然后静置陈化16-48小时，再加热至105-120℃，恒温晶化5-15小时，反应结束后，过滤，水洗至滤渣PH值为8-10，然后烘干，制得LiNaKLSX分子筛；
步骤二：将LiNaKLSX分子筛通过Li+交换成LiLSX分子筛，控制得到的LiLSX分子筛中的锂的百分含量范围为5-9％；
将LiNaKLSX分子筛加于相当于其8-15倍量的去离子水中，然后在搅拌的条件下加入含锂固体，锂按照1∶1～10的质量比加入，混合均匀后在100-150℃下，交换3～5次，每次交换时间为5小时～15小时，其中所述LiNaKLSX分子筛与锂的摩尔比是指分子筛与含锂固体中锂离子的质量比；交换之后的样品用相当于其3-5倍量的去离子水清洗，进行抽滤，常温干燥，制得LiLSX分子筛粉末；
步骤三：制备的LiLSX分子筛粉末与粘土混合，按照质量比原粉占总重的80-95％，粘土占总重的5-20％，加入助剂，通过成球机或挤条机成型，在室温至150℃下进行干燥，将干燥后的产物加热升温速度为10-20℃/min，温度为250-350℃，时间3-6小时，继续升温至550-650℃，焙烧时间2-5小时，结束后自然冷却至室温，即得到吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的LiNaKLSX分子筛为Si/Al摩尔比在1.0-1.1之间的X分子筛。
3.根据权利要求1所述的一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的含锂固体选自氢氧化锂、氯化锂、硝酸锂或硫酸锂其中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的含锂固体优选为氢氧化锂，或为氯化锂，或为氢氧化锂与氯化锂的结合。
5.根据权利要求1所述的一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤三中粘土为埃洛石、高岭土、凹凸棒土和拟薄水铝石中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤三中所用助剂为去离子水和田青粉溶液的一种或多种混合；助剂加入量按质量比计算，为分子筛粉末和粘土总质量的5-20％。
7.根据权利要求1所述的一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤三的焙烧处理最高温度为550-650℃，焙烧时间2-5小时。
8.一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的应用，其特征在于：所述基于LiNaKLSX分子筛吸附剂用于PSA/VPSA制氧工艺中做为N2和O2的选择性吸附剂。
CN202110596096.2A 2021-05-29 2021-05-29 一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用 Active CN113264538B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110596096.2A CN113264538B (zh) 2021-05-29 2021-05-29 一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110596096.2A CN113264538B (zh) 2021-05-29 2021-05-29 一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113264538A true CN113264538A (zh) 2021-08-17
CN113264538B CN113264538B (zh) 2022-11-08

Family

ID=77233534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110596096.2A Active CN113264538B (zh) 2021-05-29 2021-05-29 一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113264538B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113772688A (zh) * 2021-09-26 2021-12-10 武汉工程大学 低硅铝比型分子筛及其制备方法
CN116474718A (zh) * 2023-02-10 2023-07-25 中触媒新材料股份有限公司 具有疏水性锂型制氧分子筛吸附剂及其制备方法和应用

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3834981A (en) * 1972-10-27 1974-09-10 Corning Glass Works Ceramic and glass-ceramic articles produced from beta-spodumene
US5179051A (en) * 1991-12-16 1993-01-12 Uop High density lithium-based ceramics from zeolites
CN1344677A (zh) * 2000-07-07 2002-04-17 策卡有限公司 附聚和交换锂的x和lsx沸石的制备方法
US20020144596A1 (en) * 2001-02-13 2002-10-10 Dee Douglas Paul High purity oxygen production by presssure swing adsorption
CN101289196A (zh) * 2008-06-13 2008-10-22 洛阳市建龙化工有限公司 一种LiLSX分子筛的制备方法
JP2009227484A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Railway Technical Res Inst リチウム型ゼオライトの製造方法
CN102424399A (zh) * 2011-09-05 2012-04-25 中国科学院过程工程研究所 一种制备硅铝磷酸盐分子筛的方法
WO2016078035A1 (zh) * 2014-11-19 2016-05-26 中国石油大学(北京) 一种活性硅铝酸盐材料及其制备方法
CN105984882A (zh) * 2016-01-18 2016-10-05 明光市飞洲新材料有限公司 一种高吸附容量制氧分子筛及其制备方法
CN105984881A (zh) * 2016-01-18 2016-10-05 明光市飞洲新材料有限公司 一种高效锂基制氧分子筛及其制备方法
US20180254531A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-06 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion battery including lithium ion-exchanged zeolite particles
US20190070584A1 (en) * 2017-09-06 2019-03-07 Luoyang Jalon Micro-Nano New Materials Co.,Ltd Methods for preparing lica-lsx molecularsieves with mixed cations and applications thereof
WO2019068135A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 Neomaterials Pty Ltd SYNTHESIS OF ZEOLITES
CN110526264A (zh) * 2019-09-27 2019-12-03 福州大学 一种天然α锂辉石直接提锂副产沸石的方法
WO2020109292A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-04 Basf Se Mechanochemical activation in zeolite synthesis
KR20200133467A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 주식회사 포스코 리튬 부산물을 이용한 제올라이트 제조 방법
CN112537779A (zh) * 2020-07-09 2021-03-23 山西腾茂科技有限公司 一种磷改性zsm-5分子筛及其制备方法

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3834981A (en) * 1972-10-27 1974-09-10 Corning Glass Works Ceramic and glass-ceramic articles produced from beta-spodumene
US5179051A (en) * 1991-12-16 1993-01-12 Uop High density lithium-based ceramics from zeolites
CN1344677A (zh) * 2000-07-07 2002-04-17 策卡有限公司 附聚和交换锂的x和lsx沸石的制备方法
US20020144596A1 (en) * 2001-02-13 2002-10-10 Dee Douglas Paul High purity oxygen production by presssure swing adsorption
JP2009227484A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Railway Technical Res Inst リチウム型ゼオライトの製造方法
CN101289196A (zh) * 2008-06-13 2008-10-22 洛阳市建龙化工有限公司 一种LiLSX分子筛的制备方法
CN102424399A (zh) * 2011-09-05 2012-04-25 中国科学院过程工程研究所 一种制备硅铝磷酸盐分子筛的方法
WO2016078035A1 (zh) * 2014-11-19 2016-05-26 中国石油大学(北京) 一种活性硅铝酸盐材料及其制备方法
CN105984882A (zh) * 2016-01-18 2016-10-05 明光市飞洲新材料有限公司 一种高吸附容量制氧分子筛及其制备方法
CN105984881A (zh) * 2016-01-18 2016-10-05 明光市飞洲新材料有限公司 一种高效锂基制氧分子筛及其制备方法
US20180254531A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-06 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion battery including lithium ion-exchanged zeolite particles
US20190070584A1 (en) * 2017-09-06 2019-03-07 Luoyang Jalon Micro-Nano New Materials Co.,Ltd Methods for preparing lica-lsx molecularsieves with mixed cations and applications thereof
WO2019068135A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 Neomaterials Pty Ltd SYNTHESIS OF ZEOLITES
WO2020109292A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-04 Basf Se Mechanochemical activation in zeolite synthesis
KR20200133467A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 주식회사 포스코 리튬 부산물을 이용한 제올라이트 제조 방법
CN110526264A (zh) * 2019-09-27 2019-12-03 福州大学 一种天然α锂辉石直接提锂副产沸石的方法
CN112537779A (zh) * 2020-07-09 2021-03-23 山西腾茂科技有限公司 一种磷改性zsm-5分子筛及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M.-L. ZANOTA ET AL: ""Thermodynamic study of LiNaKLSX zeolites with different Li exchange rate for N2/O2 separation process"", 《MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS》, vol. 143, no. 2, 11 March 2011 (2011-03-11), pages 303 *
胡昕等: "锂渣合成NaX分子筛结构表征和吸附特性研究", 《高校化学工程学报》 *
胡昕等: "锂渣合成NaX分子筛结构表征和吸附特性研究", 《高校化学工程学报》, no. 04, 9 July 2013 (2013-07-09), pages 708 - 713 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113772688A (zh) * 2021-09-26 2021-12-10 武汉工程大学 低硅铝比型分子筛及其制备方法
CN113772688B (zh) * 2021-09-26 2024-04-23 武汉工程大学 低硅铝比型分子筛及其制备方法
CN116474718A (zh) * 2023-02-10 2023-07-25 中触媒新材料股份有限公司 具有疏水性锂型制氧分子筛吸附剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113264538B (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2627708B2 (ja) 改良された圧力スイング吸着操作用吸着媒床
CN113264538B (zh) 一种基于LiNaKLSX分子筛吸附剂的制备方法及应用
CN113694880B (zh) 一种含稀土Li-LSX沸石及其制备方法和应用
CN103025658B (zh) 沸石的制造方法
CN102784617B (zh) 一种含银分子筛吸附剂及其制备方法和应用
CN111039303B (zh) 改性m-sapo-rho型沸石分子筛作为乙烯选择吸附剂的应用
JPH1176810A (ja) 凝集ゼオライト吸着剤と、その製造方法および工業ガスの非極低温分離での利用
CN107486146B (zh) 一种混合阳离子LiCa-LSX分子筛制法及应用
CN111250036B (zh) 一种钠离子吸附剂、其制备方法及其应用
CN101733070A (zh) 一种x型沸石分离材料及其制备方法
EP0685430A2 (en) Lithium-exchanged low silica EMT-containing metallosilicates
CN106276968A (zh) 一种改性heu型沸石的制备方法及作为氮气选择吸附剂的应用
CN113120918A (zh) 一种高纯氮的回收方法
CN103055805B (zh) 用作空分富氧吸附剂的介微孔层序结构lsx分子筛的合成方法
CN114984720A (zh) 一种带负压补气功能的低能耗制氧设备及其制氧工艺
JP4830185B2 (ja) 高純度低シリカｘ型ゼオライトバインダレス成形体およびそれを使用した気体分離方法
CN116282062A (zh) 一种可调节的FAU/LTA（CuⅠ）沸石纳米晶、其制备方法及用途
CN114887586A (zh) 一种低硅铝比锂分子筛的生产方法
CN101863493A (zh) 一种以石英砂为原料制备x型沸石的方法
EP1486254A1 (en) Molecular sieve with enhanced performance in air separation
CN114433014A (zh) 一种5a分子筛吸附剂的制备方法
CN114405464B (zh) 一种高效制氧分子筛及其制备方法
CN110980764A (zh) 一种改性m-sapo-rho型沸石分子筛及其制备方法和应用
CN114906814A (zh) 一种制氧分子筛及变压吸附制氧的方法
CN107601524A (zh) 一种含铝微孔‑介孔结构的mfi分子筛的合成方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant