DE1667475B2 - Verfahren zur herstellung von kristallinen aluminosilicaten von faujasit-typ - Google Patents
Verfahren zur herstellung von kristallinen aluminosilicaten von faujasit-typInfo
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- DE1667475B2 DE1667475B2 DE1967E0034433 DEE0034433A DE1667475B2 DE 1667475 B2 DE1667475 B2 DE 1667475B2 DE 1967E0034433 DE1967E0034433 DE 1967E0034433 DE E0034433 A DEE0034433 A DE E0034433A DE 1667475 B2 DE1667475 B2 DE 1667475B2
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- C01B33/2838—Zeolitic 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 faujasite type, or type X or Y (UNION CARBIDE trade names; correspond to GRACE's types Z-14 and Z-14HS, respectively)
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Description
Kristalline Aluminosilicate vom Faujasit-Typ werden als Adsorbentien, Katalysatoren, Katalysatorträger,
beispielsweise für das Hydrocracken oder andere Reaktionen zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen,
und als andere feste Behandlungsmittel oder Kontaktstoffe verwendet. Sie weisen ein Kieselsäuretu-Toncrde-Mo'verhältnis
von mindestens etwa 2:1 Und verhältnismäßig große Poren im Bereich von 9 bis
Α-Einheiten auf.
Es ist bekannt, kristalline Aluminosilicate in einem tweistufigen Alterungsverfahren herzustellen, bei welehern
ein aus einem Kieselsäuresol, Natriumaluminat Und Natriumhydroxid hergestelltes Gel eine Alterungs-
»tufe bei niedriger Temperatur während etwa 24 Ii und
»nschließend eine zweite Alterungs- oder Kristaiii-•ationsstufe
während einer ähnlichen Zeitspanne bei einer höheren Temperatur durchläuft (USA.-Patentlchrift
31 30 007). Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß man hauptsächlich Kieselsäuresol, Kieselsäuregel
oder amorphe, feste Kieselsäure als kieselsäurehaltiges Material verwendet. Außerdem muß man die gesamte
Reaktionsmasse der zweistufigen Alterungsbehandlung unterziehen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von kristallinen Aluminosilicaten vom Faujasit-Typ
mit einem Kieselsäure-zu-Tonerde-Molvcrhältnis
von mindestens etwa 2:1, wobei sich 50 bis 98 % der gesamten Kieselsäure von Natriumsilicat ableiten,
durch Altern in einer ersten Stufe einer wällricen Mischung von wasserhaltiger Kieselsäure, Natriumaluminat
und Natriumhydroxid, welche ein SiO2./ Al2Oj-Molverhältnis von 2 bis 40:1, ein Na2OZSiO2-Molverhältnis
von 0,2 bis 7:1 und ein H2OZNa2O-Molverhältnis
von 10 bis 90:1 aufweist, bei einer Temperatur von 25 bis 50 C 5 bis 50 h lang, nachfolgendes
Altern des erhaltenen gelartigen Zwischenprodukts in einer zweiten Stufe bei einer Temperatur
von 80 bis 110 C 15 bis 30 h lang, gegebenenfalls Waschen sowie Trocknen des gealterten Produkts, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß man das in der ersten Stufe erhaltene gelartige Zwischenprodukt mit einer
größeren Menge, bezogen auf die gesamte Kieselsäure in der erhaltenen Mischung, eines getrennt hergestellten
Gels vermischt, das aus einer zweiten wäßrigen Mischung von Natriumsilicat und Natriumaluminat,
die dieselben Mol Verhältnisse wie die erste Mischung aufweist, hergestellt worden ist, und dann das gesamte
Gemisch in der zweiten Stufe altert.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß nur ein Teil des gesamten verwendeten, kieselsäurehaltigen
Materials beide Alterungsstufen durchlaufen muß. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße
Verfahren die überwiegende Verwendung des verhältnismäßig billigen Natriumsiücats als kieselsäurehaltiges
Material; das heißt, bis etwa 98 % der gesamten Kieselsäure in dem kristallinen Aluminosilikat können
aus dem Natriumsilicat stammen. Vorzugsweise leiten sich für reine Produkte etwa 90 bis 95% der gesamten
Kieselsäure vom Natriumsilicat ab.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die erste wäßrige Mischung in der ersten Stufe vorzugsweise
bei etwa 25 bis 40 C und vorzugsweise in etwa 15 bis 30 h gealtert.
Als wasserhaltige Kieselsäure für die erste wäßrige Mischung kann man ein kolloidales Kieselsäuresol
oder -gel einsetzen, oder die wasserhaltige Kieselsäure kann hergestellt werden, indem eine Natriumsilicatlösung
mit einer Mineralsäure, beispielsweise ChlorwasEcrstoffsäure, angesäuert, zur Entfernung der Anionen
mit Wasser gewaschen und dann teilweise getrocknet wird, um beispielsweise ein Produkt mit etwa
40 bis 95% Wasser zu erhalten. Eine zweckmäßige Trocknungstemperatur liegt bei etwa 105 bis 115 C.
Das partiell gealterte Zwischenprodukt der ersten Stufe wird mit 50 bis 98%, bezogen auf die gesamte
Kieselsäuremenge, eines Gels vermischt, das aus einer wäßrigen Mischung von Natriumsilicat und Natriumaluminat
hergestellt worden ist; Natriumhydroxid kann zugegeben werden, um das in der Mischung
gewünschte Na2O/SiO2-Molverhältnis zu erhalten.
Dieses Gel kann mit dem Produkt der ersten Alterungsstufe unmittelbar nach der Herstellung des
Gels oder auch etwas später vermischt werden; eine wesentliche Alterung des Gels ist nicht nötig. Im technischen
Maßstab wird das Gel vorzugsweise innerhalb von etwa 3 h nach seiner Herstellung verwendet.
Die erhaltene Mischung wird vorzugsweise bei etwa 85 bis 98 C gealtert. Übermäßige Bewegung in den
Alterungsslufen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zur Bildung größerer Mengen an kleinporgien
Aluminosilicaten \z. B. von 5 Λ) führen, die für viele
Verwendungszwecke ungeeignet sind. Auch zu kurze oder zu lange Alterungszeiten ergeben nicht die
erwünschten großsporigen kristallinen Aluminosilicate. Auch die Verwendung unkontrollierter
Mengenverhältnisse der Rcakianlrn führt nicht /u
den erwünschten I M'ebnissen. Wenn kleinporij;e Pro-
3 O 4
A, kte erwünscht sind, können natürlich die keaktions- Auch das von Natriumsilicat stammende Gel kann
!«rfineuneen so gewählt werden, daß solche Stoffe aus einer Mischung hergestellt werden, welche efren-
entstehen ^ diese Molverhältnisse der angegebenen Bestand-
Nach der zweiten Alterunssstufe des erfindungsse- teile aufweist. ..
mäßen Verfahrens kann das kristalline Aluminosilicat 5 Wie erwähnt, können je nach dem Sewunscn^en
mit Wasser beispielsweise bis auf einen pH-Wert von Produkt ähnliche Molverhältnisse von MU2ZAl2U3,
Xa 9 5s ΙΟ gewaschen und getrocknet werden. Na.ü/S>02 und H2OzNa2O für das aus dem Natnum-
nie Mengen an wasserhaltiger Kieselsäure, Natrium- silicat stammende Gel wie auch fur das der ersu.ii
«luminat Natriumhydroxid und Wasser, die zur Her- Alterung unterworfene Medium verwendet werden.
su;»rhl-die d" n*chstehcnden Mo1- ^^^äsä
ve.haltnisseautwe.st^ hältnissen der Bestandteile in der ersten wäßrigen
SiO2Z1Al2O3 2 bis40:l, vorzugsweise etwa 2 bis 15:1. Mi h die der erslen Alterung unterworfen wird,
Na,O/SiO2 0,2 bis 7:1, vorzugsweise etwa 0,3 bis 2:1. 5 abweiche>; Wenn «wünscht, können das in der ersten
H2Ö/Na20 10 bis 90:1, vorzugsweise etwa 3d bis Allerun2SStufe erhaltene Gel und das andere, aus
50:1. Natriumsilicat hergestellte Gel oder deren Mischung
Die angegebenen Bestandteile sollen in ähnlichen gewisse geringere Mengen anderer Bestandie. e eni-
vSSltnSi in der Mischung für das Gel vorliegen, ,„ halten, vorausgesetzt, daß die angegebenen mo a e
das dem aus der ersten Alterungsstufe erhaltenen Verhältnisse eingehalten werden und daß die-»"stel
Zwischenprodukt zugesetzt wird. Diese Molverhält- lung des gewünschten knst.ll.nen Aluminosihcats
nite werden durch Kontrolle der Mengen an Natrium- nicht ungebührlich nachteilig bee.nlußtwird.
Et Natriumaluminat, Natriumhydroxid, Wasser Die Poren der knsta linen Aluminosihcate sind |,
iT^-d^^™^^^ « 3tÄÄiäfi5£rÄ
ei Di■ MoTverhältnisse der in der ersten Alterungsstufe oft kleiner als etwa 5 μ, ^fi^"^?^.
des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Reak- 3 μ sein. Man kann die ZeMabmessungeη ^ ^
ion komponenten werden von der Art des herzusiel- linen Aluminos.hcate durch^ die Gn^konsume be
lenden Produktes in gewissem Ausmaß beeinflußt. Zur 30 zeichnen, welche durch Ront u genStra^"ri P o^ krista|-
schiedenen Bestandteile in solchen Mengen enthalten, 35 Molverhaltn.s von 4,8 eine Gitterkonstame
daß sich die nachstehenden Molverhältnisse ergeben: besitzt. ^^ ^ crfindungsgemäß hcrgestellten
SiO2/Al2O3 etwa 2,5 bis 5:1. kristallinen Aluminosilicate kann durch zahlreiche
Na2O/SiO2 etwa 0,5 bis 2:1. anderp Kationen ersetzt werden. Das heißt, daß die
HtO/Na,O etwa 20 bis 60:1. 40 Nalriumkationen zum Teil oder vollständig durch
Wenn gewünscht, kann das von Natriumsilicat Ionenaustausch dunj,andere^-^^2
stammende Gel aus einer Mischung hergestellt werden, ode: .^ε'^.^^η^ ersetz ff
S5ÄÄ Sei^1VerhältniSSC der ange8ebe" SJE^OÄ!1 M^esTumK Calcium, Zmk, Ba-
Ein bevorzugter Typ eines großporigen, kristallinen 45 rium, A^inium oder Mangan
Aluminosilicate hat ein Kieselsäure-zu-Tonerde-Mol- Die ^^^^^aSXnsxM^n
verhältnis, das größer als 3: 1 ist, beispielsweise 3 5 bis formen de er ^ndung g maß hebest ^
Ein besonders erwünschtes Produkt hat ein K.escl- standteils.'be. pe sw e. se ™ ^n ci eführt werden.
säure-zu-Tonerde-Molverhältnis von etwa 4,8: 1. 55 pe,^in das, kn^ lime A^u«^ f \^ die EdcI.
Auch solche Aluminosilicate können erfinaungsge- C>z b vor ug ^r>u dr;e e'U in g sbesonderc Platin, Pa.la-
mäß hergestellt werden. ?w Rhodium Hierzu digeriert man die kristal-
Zur erfindungsgemäßen Herstellung der A um.nos.h- d.um ode R.hod um H «/«^ dig^ ^ ^
cate mit höherem Kieselsäure-zu-Tonerde-Molver- linen A umi"°^ "ι« "111/'5""wünschten Metalls, in
hältnis enthält die wäßrige Mischung für die erste «» ^„β1 ι Verb md ung J«B^cn Form vorlicgt.
Alterungsstufe die Bestandteile in soeben Menge,!, χ eled.is Met. In 1 ^ durch Reduk;ion
daß nachfolgende Molverhältnisse vorhanden s.nd: Λnsdil eßemi k.>nn fccfct . aufcinanderfolgendc
^SiO1ZAI1O1 etwa 8 bis 30: 1, vorzugsweise e.wa 8 bis ^g « das free Metal, gebildet
Na2OZSiO2 etwa 0,2 bis 0,6:1, vorzugswe.se etwa 0.3 6? ^dcr.^ ^ crfindungSgcmäßen Verfahren hergebis0'5:1·
ic , .η, ■·■ irUfillinen Muminosilicatc sind fur viele ge-
. .H1OZNa1O etwa - bis RO-I. vor„^we,se e.wa y, ^^^^"„düngen nützlich. Z. B können sie als
Adsorbenticn, zur Trennung \on Mischungen von Verbindungen
oder zur Reinigung von Gassuömen und auch als Katalysatoren oder Katalysatorgrundlagen
verwendet werden. Besonders geeignet sind diese kristallinen Almuinosilicate in ihrer Wasserstofform
öder in ihrer mehrwertigen Metallform, wenn sie beispielsweise teilweise oder vollständig mit Magnesium
ausgetauscht worden sind, m Katalysatoren für Isomerisierungen,
für Crack- und insbesondere für Hydrocrack-Vcrfahren, beispielsweise fü·" das Hydrocracken
von Erdölfraktionen, die hauptsächlich im Bereich von etwa 149 bis 538 C sieden.
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
27,7 g NaAIO2 in 106 cm3 H2O wurden mit 27,4 g
NaOH versetzt. Die erhaltene Lösung wurde zu 237 g tines wäßrigen SiO2-SoIs (30 Gewichtsprozent SiO2)
gegeben, und die Mischung wurde geehrt. Die Mischung ließ man dann 24 h lang bei 35 C ruhig
•tchen und wusch mit Wasser bis zu einem pH-Wert von 10.
Das feste Produkt erwies sich bei der Analyse durch Röntgenstrahlenbeugung als amorph. Das Verfahren
lieferte somit nicht das erfindungsgemaß erwünschte Produkt.
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Eine Natnumaluminatiösung (56,8 g NaAlO2 wurden
zu 168 cm3 Wasser gegeben; enthaltend 46,0 Gewichtsprozent
AI2O3, 31,0 Gewichtsprozent Na2O und
25,0 Gewichtsprozent H2O) wurde zu 560 g einer Natriumsilicallösung aus 25,3 Gewichtsprozent SiO2,
6,75 Gewichtsprozent Na2O und 67,95 Gewichtsprozent H2O gegeben. Nach gründlichem Mischen
wurde das Präparat in ruhigem Zustand 24 h lang bei 35 C und dann 24 h lang bei 95 C gealtert. Das "feste
Produkt wurde mit entionisiertem Wasser bis zu einem pH-Wert von IO gewaschen und 24 h bei 110 C getrocknet.
Das feste Produkt erwies sich als amorph und ent- *°
hielt eine geringe Menge eines kleinporigen, kristallinen Aluminosilicats, wie die Analyse durch Röntgenstrahlenbeugung
ergab. Das Verfahren lieferte also nicht das erfindungsgemaß erwünschte Produkt.
29,4 g NaOH (98,7 gewichtsprozentige Reinheit) wurden in einer Natnumaluminatiösung (27,9 g
NaAIO2 und 106 cm3 H2O) gelöst, und die Mischung 5<
> wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Die erhaltene Lösung wurde mit 237 g des wäßrigen SiO2-SoIs des
Beispiels 1 vermischt, und danach wurde die Mischung 24 h lang bei 35"C in ruhigem Zustand gehalten. Die
Mischung wurde als Lösung A bezeichnet.
Es wurde getrennt ein Gel hergestellt, indem eine Natriumaluminat-Lösung (27,9 g NaAIO2, 124 cm3
H2O und 1,02 g NaOH) mit 247 g Natriumsilicat-Iösung
(28,7 Gewichtsprozent SiO2, 8,9 Gewichtsprozent Na2O und 62,4 Gewichtsprozent H2O) vermischt
wurde. Das Produkt wurde als Gel B bezeichnet. 40 μ der Lösung A wurden mit 355 j: des Gels B vermischt,
und die Mischung wurde 24 h lang bei 88 C in ruhigem Zustand gehalten. Die erhaltenen Feststoffe wurden
mit entionisiertem Wasser bis /v- -'!Wert von K) 6S
gewaschen und dann 24 h lang Iuι ι H) C getrocknet.
Das Produkt war ein großporiges, kristallines AIuminosilicat
vom Faujasit-Typ mit einem SiO2ΆI2O3-•VloKerhalinis
von etwa 4,8: I und einer GittL-rkonsunten
\-on 24,70 j. 0.02.
Das Verfahren dieses Beispiels wurde zvvein,:;! wiederholt,
wobei im ersten zusätzlichen Versuch 40 s.·
Lösunii A mit 360 g Gel B vermischi Lind im /va-mi-,
zusätzlichen Versuch 20 g Lösung A mit 380 g U..-I B
vermischt wurden. Die erhaltenen Produkte ..-.area
kristalline Aluminosilicate vom Faujasit-Typ mit einen; SiO2/Al2O3-Verhältnis von etwa 4,8:1 und Gitterkonstanten
"von 24.70 bzw. 24,72.
26,2 g NaOH (98,7 gewichtsprozentige Reinheit) wurden°in einer Natnumaluminatiösung (28,0 g
NaAIO, und 106 cm3 H2O) gelöst, und die Mischung
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Die erhalten,-Lösung wurde mit 71 g des wäßrigen SiO2-SoL-, de>
Beispiels 1 vermischt, und danach wurde die Mischung 24 h lang bei 35 C in ruhigem Zustand gehalten. Die
Mischung wurde als Lösung A bezeichnet.
Es wurde getrennt ein Gel hergestellt, indem eine
Natriumaluminat-Natriumhydroxid-Lösung (28,0 g NaAIO., und 114 cm3 H2O) mit 70,9 g Natriums!liaitlösung
"(28,7 Gewichtsprozent SiO2. 8,9 Gewichtsprozent Na2O und 62,4 Gewichtsprozent H2O) gemischt
wurde, die mit 2,18 cm3 konzentrierter Salzsäure angesäuert worden war. Das Produkt wurde als
Gel B bezeichnet.
40 g der Lösung A wurden mit 360 g des Gels B
vermischt, und die Mischung wurde 24 h lang bei 92 C in ruhigem Zustand gehalten. Die erhaltenen
Feststoffe wurden mit entionisiertem Wasser bis zu einem pH-Wert von IO gewaschen und dann 24 h lang
bei 1IO C getrocknet.
Das Produkt war ein großporiges, kristallines AIuminosilicat
vom Faujasit-Typ, das ein SiO2ZAl2O3-Molverhältnis
von etwa 2.3:1 und eine Giuerkonstante von 24,97 -: 0.02 aufwies.
Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel)
4,9 g NaOH wurden in einer Natriumaluminallösung (28,7 g NaAlO2 und 111 cm3 H2O) gelöst, und
die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Diese Lösung wurde zusammen mit 189 g Natriumsilicat
(28,7 Gewichtsprozent SiO2, 8,9 Gewichtsprozent
Na2O und 62,4 Gewichtsprozent H2O) zu 59.6 g
des wäßrigen SiO2-SoIs des Beispiels 1 gegeben. Nach
gründlichem Mischen wurde das Präparat in ruhigem Zustand 24 Stunden bei 27 C und dann 24 h bei 95 C
gealtert. Die Feststoffe wurden mit enlionisicrtcm Wasser bis zu einem pH-Wert von 10 gewaschen und
24 h bei 110 C getrocknet.
Das feste Produkt erwies sich in der Analyse durch Röntgenstrahlenbeugung als amorph. Somit ergaben
das Vermischen des SiO2-SoIs mit dem Natriumsulfat,
bevor irgendeine Alterung durchgeführt worden war, und das anschließende zweistufe Altern nicht das
erfindungsgemäß erwünschte Produkt.
1,40 kg Natriumaluminat (62,17% AI2O3) wurden
in 5,29 kg Wasser gelöst, und die Lösung wurde mit 1,31 kg NaOH versetzt. Die Mischung wurde auf
Raumtemperatur abgekühlt und unter lebhaftem Rühren, das 15 min lang fortgesetzt wurde, mit 3.55 ky
wäßrigem SiO2-SoI (30% SiO2) versetzt. Die erhaltene
Mischung ließ man in ruhigem Zustand 24 h lang stehen. Zu Beginn dieses Zeitraumes betrug die Tem-
peratur der Mischung 35 C, und während der ersten SiO2-SoI (30"„ SiO5) vcr>et/.t. Die erhaltene Mischung
2 h stieg sie auf 39 C. Die Temperatur blieb 2 h lang ließ man in ruhigem Zustand 24 Ii lang stehen. Wühbei
diesem Wert. Danach wurde ein Tempcraturabfall rend der ersten 2.25 Ii dieses Zeitraumes stieg die
beobachtet. Nach Ablauf der 24 h betrug die Tempe- Temperatur auf 34 Γ an, und die Mischung blieb bei
ratur 33 C. Das gealterte Material wurde als Lösung A 5 dieser Temperatur 2 Ii lang. Danach wurde ein Tempebezeichnct.
raturabfall beobachtet. Am Ende des Zeitraumes von 31,90 kg einer wäßrigen Natriumsilicatlösung (28,7 24 h betrug die Temperatur 32 C. Das gealterte Mate-Gewichtsprozent
SiO2, 8,9 Gewichtsprozent Na2O und rial wurde als Lösung A bezeichnet.
62,4 Gewichtsprozent H2O) wurden durch langsame 144,5 kg wäßrige Natriumsilicatlösung (28,7 GeZugabe von 981,5 cm8 konzentrierter Salzsäure unter io wichtsprozent SiO2, 8,9 Gewichtsprozent Na2O und lebhaftem Rühren peptisiert. Während der späteren 62,4 Gewichtsprozent H2O) wurden durch langsame Stadien der Säurezugabe trat ein erheblicher Viscosi- Zugabe (112,0 cm3/min) von 4,446 cm3 konzentrierter tätsanstieg ein, der das Mischen erschwerte. 12,6 kg Salzsäure unter lebhafter Bewegung peptisiert. Wiih-Natriumaluminat (62,17% AI2O3) wurden in 51,31 kg rend der späteren Stadien der Säurezugabe trat eine Wasser gelöst, und die Lösung wurde unter lebhafter 15 wesentliche Viscositätserhöhung ein, welche das Mi-Bewegung zu dem pcptisiertcn Natriumsilicat gegeben. sehen erschwerte. 16.38 kg Natriumaluminal (62,17 ",, Es wurde weiter gewegt, während die Mischung auf Al2O3) wurden in 66,24 kg Wasser gelöst, und die 92 C erhitzt wurde. Als diese Temperatur erreicht war. Lösung wurde unter lebhaftem Rühren zu dem peptiwurdc die Lösung A zugesetzt. Nach der Zugabe wurde sierten Natriumsilicat gegeben. Die Mischung wurde die Mischung 3 min lang weiter bewegt und dann in 2° weiter bewegt, während sie im Verlauf von 1,25 h auf ruhigem Zustand 28 h lang bei 92 C gehalten. 92 C erwärmt wurde. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Zur Bestimmung der Gitterkonstanten des hcrge- gealterte Lösung A im Verlaufe von 3min unter ministclltcn, kristallinen Aluminosilicats vom Faujasit-Typ maler Bewegung zugegeben. Die Mischung wurde wurden nach 20, 22, 24, 26 und 28 h Proben entnom- dann 28 h lang bei 92 C in ruhigem Zustand gehalten, men. Die Analyse der Proben durch Röntgenstrahlen- 25 Zur Bestimmung der Gitterkonstanlen des hergebeugung ergab folgendes: stellten, kristallinen Aluminosilicats vom Faujasit-Typ
62,4 Gewichtsprozent H2O) wurden durch langsame 144,5 kg wäßrige Natriumsilicatlösung (28,7 GeZugabe von 981,5 cm8 konzentrierter Salzsäure unter io wichtsprozent SiO2, 8,9 Gewichtsprozent Na2O und lebhaftem Rühren peptisiert. Während der späteren 62,4 Gewichtsprozent H2O) wurden durch langsame Stadien der Säurezugabe trat ein erheblicher Viscosi- Zugabe (112,0 cm3/min) von 4,446 cm3 konzentrierter tätsanstieg ein, der das Mischen erschwerte. 12,6 kg Salzsäure unter lebhafter Bewegung peptisiert. Wiih-Natriumaluminat (62,17% AI2O3) wurden in 51,31 kg rend der späteren Stadien der Säurezugabe trat eine Wasser gelöst, und die Lösung wurde unter lebhafter 15 wesentliche Viscositätserhöhung ein, welche das Mi-Bewegung zu dem pcptisiertcn Natriumsilicat gegeben. sehen erschwerte. 16.38 kg Natriumaluminal (62,17 ",, Es wurde weiter gewegt, während die Mischung auf Al2O3) wurden in 66,24 kg Wasser gelöst, und die 92 C erhitzt wurde. Als diese Temperatur erreicht war. Lösung wurde unter lebhaftem Rühren zu dem peptiwurdc die Lösung A zugesetzt. Nach der Zugabe wurde sierten Natriumsilicat gegeben. Die Mischung wurde die Mischung 3 min lang weiter bewegt und dann in 2° weiter bewegt, während sie im Verlauf von 1,25 h auf ruhigem Zustand 28 h lang bei 92 C gehalten. 92 C erwärmt wurde. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Zur Bestimmung der Gitterkonstanten des hcrge- gealterte Lösung A im Verlaufe von 3min unter ministclltcn, kristallinen Aluminosilicats vom Faujasit-Typ maler Bewegung zugegeben. Die Mischung wurde wurden nach 20, 22, 24, 26 und 28 h Proben entnom- dann 28 h lang bei 92 C in ruhigem Zustand gehalten, men. Die Analyse der Proben durch Röntgenstrahlen- 25 Zur Bestimmung der Gitterkonstanlen des hergebeugung ergab folgendes: stellten, kristallinen Aluminosilicats vom Faujasit-Typ
■■ ■ wurden nach 20, 22. 24, 26 und 28 h kleine Proben
entnommen. Die Analyse der Proben durch Röntgenstrahlenbeugung ergab folgendes:
30 1
30 1
Gesamtaltcrung | Gitterkonslanlc | 0,03 |
bei 923C | 0.03 | |
(h) | λ | 0.03 |
20 | 24.97 ± | 0.03 |
22 | 24.96 ± | 0,03 |
24 | 24.96 ± | |
26 | 24.94 i | |
28 | 24.95 ± | |
Gesamtalterung | Gitterkonstante |
bei 92 C | |
(h) | Λ |
20 | 24,7! |
~>2 | 24.71 |
24 | 24.71 |
26 | 24.70 |
28 | 24,71 |
Die Feststoffe jeder Probe wurden durch Filtration
abgetrennt und mit entionisiertem Wasser bis zu einem
pF-f-Wcrt vun etwa 10 gewaschen. Das gewaschene
Material wurde 16 h lang bei 110 C getrocknet. Das 4° Das wäßrige Material ließ man etwa 24 h lang bei Produkt war ein großporiges, kristallines Alumino- 30 C stehen. Die Feststoffe jeder Probe wurde dann siiicat vom Faujasit-Typ, in welchem das Kieselsäure- durch Filtration über ei --en Zeitraum von 2 Tagen zu-Toncrde-Molvcrhältnis etwa 2,4: I betrug. abgetrennt und mit entionisiertem Wasser bis auf einen
abgetrennt und mit entionisiertem Wasser bis zu einem
pF-f-Wcrt vun etwa 10 gewaschen. Das gewaschene
Material wurde 16 h lang bei 110 C getrocknet. Das 4° Das wäßrige Material ließ man etwa 24 h lang bei Produkt war ein großporiges, kristallines Alumino- 30 C stehen. Die Feststoffe jeder Probe wurde dann siiicat vom Faujasit-Typ, in welchem das Kieselsäure- durch Filtration über ei --en Zeitraum von 2 Tagen zu-Toncrde-Molvcrhältnis etwa 2,4: I betrug. abgetrennt und mit entionisiertem Wasser bis auf einen
pH-Wert von etwa 10 gewaschen. Das gewaschene
. . 45 Material wurde 16 h lang bei 110 C getrocknet. Da;
U e 1 s ρ 1 e Produkt setzte sich zu mindestens 95% aus einem groß
1.82 kg Natriumaluminat (62,17"„ Al2O3) wurden porigen, kristallinen Aluminosilicat vom Fuajasit-Tyj
in 7.36 kg Wasser gelöst, und die Lösung wurde dann zusammen, in welchem das Kieselsäure-zu-Tonerdc
mit 1,70 kg NaOH versetzt. Die Mischung wurde auf Molverhältnis etwa 4.5 ; 0.3: 1 betrug. Die Ausbeute
31 C abgekühlt und unter lebhaftem Rühren, das 5° an diesem kristallinen Aluminosilicat betrug etwa 86%
15 min lang fortgesetzt wurde, mit 15,4 kg wäßrigem bezogen auf die
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen von kristallinen Aluminosilicaten vom Faujasit-Typ mit einem
Kieselsäure-zu-Tonerce-Molverhältnis von mindestens
etwa 2:1, wobei sich 50 bis 98 % der gesamten Kieselsäure von Natriumsilicat ableiten, durch
Altern in einer ersten Stufe einer wäßrigen Mischung von wasserhaltiger Kieselsäure, Natriumaluminat
und Natriumhydroxid, welche ein SiO2ZAl2O3-Molverhältnis
von 2 bis 40:1, ein Na.2O/SiO2-Molverhältnis
von 0,2 bis 7:1 und ein H2OZNa2O-MoI-verhältnis
von 10 bis 90:1 aufweist, bei einer Temperatur von 25 bis 50 C 5 bis 50 h lang, nachfolgendes
Altern des erhaltenen gelartigen Zwischenprodukts in einer zweiten Stufe bei einer Temperatur
von 80 bis 1 IOC 15 bis 30 h lang, gegebenenfalls Waschen sowie Trocknen des gealterten Produkts,
dadurch gekennzeichnet, daß so man das in der ersten Stufe erhaltene gelartige
Zwischenprodukt mit einer größeren Menge, bezogen auf die gesamte Kieselsäure in der erhaltenen
Mischung, eines getrennt hergestellten Gels vermischt, das aus einer zweiten wäßrigen Mischung
von Natriumsilicat und Natriumaluminat, die dieselben Molverhältnisse wie die erste Mischung aufweist,
hergestellt worden ist, und dann das gesamte Gemisch in der zweiten Stufe altert.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das getrennt hergestellte Gel mit
dem Zwischenprodukt aus der ersten Alterungsstufe innerhalb von etwa 3 h, nachdem das Gel hergestellt
worden ist, vermischt.
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