DD130331B3 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SYNTHETIC MORDENITE - Google Patents
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Description
besitzt und Kieselsäuren mit einer spezifischen Oberflächenach BET größer als 100m2/g eingesetzt werden und während der Kristallisation das Reaktionsgemisch ständig oder zeitweilig mechanisch bewegt wird.and silicas having a BET specific surface area greater than 100m 2 / g are used, and during the crystallization the reaction mixture is constantly or temporarily mechanically agitated.
- ,iwendungsgebiet der Erfindung-, Application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kristalliner zeolithischer Alumosilikate mordenitischer Struktur mit Molekularsiebeigenschaften durch hydrothermale Synthese.The invention relates to a process for the preparation of crystalline zeolitic aluminosilicates of mordenitic structure with molecular sieve properties by hydrothermal synthesis.
Es ist bekannt, Mordenit hydrothermal auf Basis verschiedener AI2O3 und SiO2 enthaltender Komponenten zu synthetisieren. Die Herstellung unter alleiniger Verwendung wäßriger Natriumaluminatlösung und fester hochdisperser Kieselsäure als Ausgangskomponenten wird in der DL-PS 63367 beschrieben. Die Kristallisation des durch Vermischen der beiden Komponenten erhaltenen Reaktionsgemisches der Zusammensetzung (Molverhältnisse der Oxide)It is known to synthesize mordenite hydrothermally based on various components containing Al 2 O 3 and SiO 2 . The preparation using only aqueous sodium aluminate solution and solid highly dispersed silicic acid as starting components is described in DL-PS 63367. Crystallization of the reaction mixture of the composition (molar ratios of oxides) obtained by mixing the two components
SiO2MI2O3 =10 bis 100, Na2O/SiO2 = 0,08 bis 0,35, H20/Na20 =10 bis 250SiO 2 MI 2 O 3 = 10 to 100, Na 2 O / SiO 2 = 0.08 to 0.35, H 2 0 / Na 2 0 = 10 to 250
erfolgt ohne mechanische Bewegung bei Temperaturen von vorzugsweise 18 bis 26 Stunden. Die verwendeten feinteiiigenfesten Kieselsäuren hatten-wie spätere Messungen zeigten- spezifische Oberflächen nach BET unter 7OmVg.takes place without mechanical movement at temperatures of preferably 18 to 26 hours. The finely divided solid silicas used showed-as later measurements showed-specific BET surface areas below 7OmVg.
in großtechnische Maßstäbe treten jedoch durch die in Ruhe erfolgende Kristallisation sehr starke Krustenbildungen an denHowever, on an industrial scale very strong crust formation occurs due to the crystallization that takes place at rest
wird. Durch das Rühren wird die Ausbeute günstig beeinflußt. Nach dem beschriebenen Verfahren erhält man durch den Einflußder Rührung während der Kristallisationszeit ein Endprodukt, welches einen relativ hohen Anteil an amorphem Material und/oderkristalline Fremdphasen in Form von Analcit und Gmeienit enthält.becomes. By stirring the yield is favorably influenced. According to the process described, the influence of stirring during the crystallization time gives a final product which contains a relatively high proportion of amorphous material and / or crystalline extraneous phases in the form of analcite and gumite.
Das Ziel der Erfindung ist die großtechnische Herstellung eines fremdphasenfreien Mordenits auf Basis wäßriger Natriumaluminatlösungen und fester hydratisierter Kieselsäure.The object of the invention is the large-scale production of a foreign phase-free mordenite based on aqueous sodium aluminate solutions and solid hydrated silica.
Die Aufgabe besteht darin, Parameter für die Herstellung eines Mordenits entsprechend obengenannter Zielstellung in einem technologisch einfachen Verfahren mit hoher Raum-Zeit-Ausbeute zu entwickeln.The object is to develop parameters for the production of a mordenite according to the above-mentioned objective in a technologically simple process with high space-time yield.
Die Aufgabe ist gelöst und die Zielstellung erfüllt, wenn man wäßrige Natriumaluminatlösung und feinteilige, feste hydratisierte Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET größer als 100 m2/g so miteinandner vermischt, daß eine Reaktionsmischung der Zusammensetzung (Molverhältnisse der Oxide)The object is achieved and the objective is met by mixing together aqueous sodium aluminate solution and finely divided, solid hydrated silica having a BET specific surface area greater than 100 m 2 / g such that a reaction mixture of the composition (molar ratios of the oxides)
3 =13 bis 20 Na2O/SiO2 = 0,12 bis 0,25 H20/Na20 =60 bis 100 3 = 13 to 20 Na 2 O / SiO 2 = 0.12 to 0.25 H 2 0 / Na 2 0 = 60 to 100
erhalten wird·, und diese Reaktionsmischung unter hydrothermalen Bedingungen in einem Druckgefäß bei Temperaturen von 160 bis 2100C, vorzugsweise 190-2050C, während 2 bis 22 Stunden, vorzugsweise 6 bis 12 Stunden der Kristallisation überläßt, wobei während des Kristallisationsprozesses die Reaktionsmischung ständig oder zeitweise mechanisch bewegt bzw.and subjecting this reaction mixture under hydrothermal conditions in a pressure vessel at temperatures of 160 to 210 0 C, preferably 190-205 0 C, during 2 to 22 hours, preferably 6 to 12 hours of crystallization, wherein during the crystallization process, the reaction mixture constantly or temporarily mechanically moved or
durchmischt wird. Trotz des mechanischen Bewegens während der Kristallisationsperiode wird ein von Fremdphasen freier, hochwertiger Mordenit erhalten. In der Anfangsphase der Kristallisation werden definierte Scherkräfte durch Rühren auf das Reaktionsgemisch übertragen. Bei den bekannten Mordenit-Herstellungsverfahren wurde eben wegen Vermeidung der Bildung von Fremdphasen die Kristallisation in völliger Ruhe ausgeführt. Die mechanische Bewegung der Reaktionsmischung während der Kristallisation hat einen verbesserten Wärmeübergang und damit kurze Reaktionszeiten und eine höhere Raum-Zeit-Ausbeute zur Folge.is mixed. Despite the mechanical agitation during the crystallization period, a high quality mordenite free of foreign phases is obtained. In the initial phase of crystallization, defined shear forces are transferred to the reaction mixture by stirring. In the known mordenite production process, the crystallization was carried out in complete peace just because of avoiding the formation of foreign phases. The mechanical movement of the reaction mixture during the crystallization has an improved heat transfer and thus short reaction times and a higher space-time yield result.
Nach Beendigung der Kristallisation wird der Mordenit auf bekannte Weise abgetrennt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aktiviertAfter completion of the crystallization, the mordenite is separated in a known manner, washed with water, dried and activated
Der erfindungsgemäß hergestellte Mordenit hat im dehydratisierterr· Zustand die chemische Zusammensetzung The mordenite prepared according to the invention has the chemical composition in the dehydrated state
0,9 ± 0,1 Na2O · AI2O3 · 10 ± 1 SiO2.0.9 ± 0.1 Na 2 O.Al 2 O 3 .10 ± 1 SiO 2 .
Hinsichtlich der Netzebenenabstände ist er wie folgt charakterisiert: d(A)In terms of lattice spacing, it is characterized as follows: d (A)
Die Schüttdichte, die durch die Dauer und Intensität der mechanischen Bewegung während der Kristallisation beeinflußbar ist, beträgt 260 bis 680 g/l.The bulk density, which is influenced by the duration and intensity of the mechanical movement during the crystallization, is 260 to 680 g / l.
Der erfindungsgemäß hergestellte Mordenit kann zwecks Veränderung seiner katalytischer! und Adsorptionseigenschaften einer Behandlung mit Mineralsäuren oder organischen Säuren nach an sich bekannten Verfahren unterzogen werden.The mordenite prepared according to the invention can be modified to change its catalytic! and adsorption properties of a treatment with mineral acids or organic acids according to methods known per se.
In einer Rührmaschine mit Druckbehälter werden 1005,5 kg Natriumaluminatlauge und 234 kg einer feinteiligen, festen hydratisierten Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 106m2/g nach BET vorgelegt und bei Raumtemperatur unter Rühren homogenisiert. Das Reaktionsgemisch weist folgende molare Zusammensetzung auf:In a stirrer with pressure vessel 1005.5 kg Natriumaluminatlauge and 234 kg of a finely divided, solid hydrated silica having a specific surface area of 106m 2 / g are submitted to BET and homogenized at room temperature with stirring. The reaction mixture has the following molar composition:
SiO2MI2O3 =15,2 Na2O/SiO2 = 0,164 H20/Na20 = 92,8SiO 2 MI 2 O 3 = 15.2 Na 2 O / SiO 2 = 0.164 H 2 0 / Na 2 O = 92.8
Das Reaktionsgemisch wird anschließend auf eine Temperatur von 2000C aufgeheizt und 10 Stunden kristallisiert. Bei diesem Vorgang wird in der Anfangsphase 2 Stunden gerührt. Nach beendeter Reaktion wird die abgekühlte Mordenit-Mutterlauge-Suspension aufgerührt und praktisch quantitativ aus dem Reaktionsgefäß entfernt. Der Mordenit wird von der Mutterlauge getrennt, mit 750I Wasser gewaschen, bei 1100C getrocknet und anschließend 5 Stunden bei 45O0C aktiviert. Der erhaltene Mordenit besitzt eine Schüttdichte von 450g/l; seine Wasserdampfadsorptionskapazität bei 20*C beträgt 12,1 g H2O/ 100g Mordenit bei Ρη,ο - 0,75 und 15,0g H2O/100g Mordenit bei PH,o = 10,5. Der Gehalt an kristallinen Fremdphasen liegt unterhalb der Nachweisgrenze.The reaction mixture is then heated to a temperature of 200 0 C and crystallized for 10 hours. This process is stirred in the initial phase for 2 hours. After completion of the reaction, the cooled mordenite-mother liquor suspension is stirred and virtually quantitatively removed from the reaction vessel. The mordenite is separated from the mother liquor, washed with 750 l of water, dried at 110 0 C and then activated at 45O 0 C for 5 hours. The resulting mordenite has a bulk density of 450 g / l; its water vapor adsorption capacity at 20 * C is 12.1 g H 2 O / 100 g mordenite at Ρη, ο-0.75 and 15.0 g H 2 O / 100 g mordenite at P H , o = 10.5. The content of crystalline foreign phases is below the detection limit.
Ähnlich Beispiel 1 wird aus 965,5kg Natriumaluminatlauge und 234kg feinteiliger, fester, hydratisierter Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 185m2/g ein Reaktionsgemisch folgender molarer Zusammensetzung hergestellt:Similarly to Example 1, a reaction mixture of the following molar composition is prepared from 965.5 kg of sodium aluminate liquor and 234 kg of finely divided, solid, hydrated silica having a BET specific surface area of 185 m 2 / g:
Si(VAI2O3 »15,2 NajO/SiO, = 0,164 H20/Na20 =84,0Si (VAI 2 O 3 ) 15.2 NajO / SiO 2 , = 0.164 H 2 O / Na 2 O = 84.0
Das Reaktionsgemisch wird anschließend 12 Stunden bei 2000C kristallisiert und dabei in der Anfangsphase der Kristallisationsperiode 6 Stunden gerührt. Nach beendeter Reaktion erfolgt die weitere Behandlung gemäß Beispiel 1. Die Schüttdichte des erhaltenen Mordenite beträgt 300g/l; seine Wasserdampfadsorptionskapazität bei 200C beträgt 12,3g H2O/ 100g Mordenit bei PH,o - 0,75 und 14,7g H2O/100g Mordenit bei PHlo - 10,5. Der Gehalt an kristallinen Fremdphasen liegt unterhalb der Nachweisgrenze.The reaction mixture is then crystallized for 12 hours at 200 0 C and stirred during the initial phase of the crystallization period for 6 hours. After completion of the reaction, the further treatment according to Example 1 is carried out. The bulk density of the mordenite obtained is 300 g / l; its Wasserdampfadsorptionskapazität at 20 0 C. 12.3 g H 2 O / 100 g mordenite at P H, O - 0.75, and 14.7 g H 2 O / 100 g mordenite at P Hl o - 10.5. The content of crystalline foreign phases is below the detection limit.
In Betracht gezogene Druckschrift:Contemplated document:
DE-AS 2115965, C 01 B 33/26DE-AS 2115965, C 01 B 33/26
Claims (1)
Na2O/SiO2 = 0,12 bis 0,25
H20/Na20 =60 bis 100SiCVAI 2 O 3 = 13 to 20
Na 2 O / SiO 2 = 0.12 to 0.25
H 2 0 / Na 2 0 = 60 to 100
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD19661076A DD130331B3 (en) | 1976-12-24 | 1976-12-24 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SYNTHETIC MORDENITE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD130331A1 DD130331A1 (en) | 1978-03-22 |
| DD130331B3 true DD130331B3 (en) | 1992-10-29 |
Family
ID=5506868
Family Applications (1)
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|---|---|
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Families Citing this family (2)
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| AT393496B (en) * | 1990-03-28 | 1991-10-25 | Veitscher Magnesitwerke Ag | METHOD FOR THE DIRECT SYNTHESIS OF MORDENITES |
-
1976
- 1976-12-24 DD DD19661076A patent/DD130331B3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD130331A1 (en) | 1978-03-22 |
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