JP2001226167A - Zeolite formed bead, production process of the same and adsorption/removal process using the same - Google Patents

Zeolite formed bead, production process of the same and adsorption/removal process using the same

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JP2001226167A
JP2001226167A JP2000081807A JP2000081807A JP2001226167A JP 2001226167 A JP2001226167 A JP 2001226167A JP 2000081807 A JP2000081807 A JP 2000081807A JP 2000081807 A JP2000081807 A JP 2000081807A JP 2001226167 A JP2001226167 A JP 2001226167A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide zeolite formed beads each concurrently having both high physical strength and excellent water adsorption performance, also to provide a production process by which such zeolite formed beads can easily be produced, and further to provide an adsorption/removal process for adsorbing and removing a specific component(s) such as moisture or water in a gas or liquid, by using the zeolite formed beads. SOLUTION: Each of the zeolite formed beads consists of zeolite, kaolin type clay and an inorganic dispersant. The production process of the zeolite formed beads comprises: dispersing powdery zeolite, kaolin type clay and an inorganic dispersant into water to obtain an aqueous dispersion; subjecting the aqueous dispersion to mixing, kneading, forming and drying, to obtain dry beads; and heating and activating the beads. In this adsorption/removal process, the zeolite formed beads are used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゼオライトビーズ
成形体、その製造方法及びこのゼオライトビーズ成形体
を用いた吸着除去方法に関するものである。さらに詳し
くは、乾燥脱水用あるいは吸着分離用として工業的に広
く用いられ、例えばフロン冷媒、有機溶媒中の水分除
去、地球温暖化の環境問題である二酸化炭素の吸着分離
や、空気中の酸素あるいは窒素の何れか一方を選択的に
濃縮分離する圧力揺動吸脱着システム(Pressur
e Swing Adsorption Syste
m)などの分野において有用となるゼオライトビーズ成
形体、その製造方法及びこのゼオライトビーズ成形体を
用いた吸着除去方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zeolite bead molding, a method for producing the same, and a method for removing and adsorbing the zeolite beads using the zeolite bead. More specifically, it is widely used industrially for drying and dehydration or for adsorptive separation.For example, chlorofluorocarbon refrigerants, water removal from organic solvents, adsorption and separation of carbon dioxide, which is an environmental problem of global warming, and oxygen or oxygen in the air Pressure swing adsorption and desorption system (Pressur Sur) that selectively concentrates and separates either nitrogen
e Swing Admission System
The present invention relates to a zeolite bead molded article useful in a field such as m), a method for producing the same, and an adsorption removal method using the zeolite bead molded article.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、ゼオライト成形体は、ゼオライト
粉末に粘土系バインダーおよび成形助剤として増粘剤あ
るいは分散剤などを添加し、ビーズ、ペレットなど目的
に応じた形状に造粒成形される。
2. Description of the Related Art Usually, a zeolite compact is formed by adding a clay-based binder and a thickening agent or a dispersing agent as a molding aid to zeolite powder, and granulating and forming the desired shape such as beads and pellets.

【0003】ゼオライト結晶と非吸着成分の粘土系バイ
ンダーを用いて製造される吸着剤において、優れた吸着
性能を発揮させるためにはいかにバインダー成分を低減
させるかがポイントとなる。しかしながら、吸着剤用途
によってはその用途に応じて要求される物性及び特性が
異なることがあり、特に水分除去を目的とした乾燥剤用
途の場合、振動、加熱再生など過酷な条件下で使用され
るため、成形体中のゼオライト格子の膨張収縮による破
砕、割れ、剤のこすれによる剥離、粉化などの面で剤の
性能が不十分となるという課題があった。
In an adsorbent produced using a zeolite crystal and a non-adsorbing component clay-based binder, it is important to reduce the binder component in order to exhibit excellent adsorption performance. However, depending on the use of the adsorbent, the required physical properties and characteristics may differ depending on the use, and particularly in the case of a desiccant use for the purpose of removing water, it is used under severe conditions such as vibration and heat regeneration. Therefore, there has been a problem that the performance of the agent becomes insufficient in terms of crushing and cracking due to expansion and contraction of the zeolite lattice in the molded product, peeling due to rubbing of the agent, and powdering.

【0004】この課題に対し、成形体の物理的強度を向
上させるためにバインダー量を多くして成形する試みが
なされていたが、バインダー量が増加するに比例して水
分吸着量が低下してしまい乾燥能力が満足されない吸着
剤になってしまうと共に、バインダーが不均一に分散し
てしまい、強度物性、水分吸着量共にバラツキの大きい
成形体となってしまう恐れがあった。
To solve this problem, attempts have been made to increase the amount of binder in order to improve the physical strength of the molded article. However, as the amount of binder increases, the amount of water adsorbed decreases. As a result, the adsorbent becomes insufficient in drying ability, and the binder is non-uniformly dispersed, so that there is a possibility that a molded product having a large variation in both the strength physical properties and the amount of adsorbed moisture may be obtained.

【0005】一般的に、乾燥脱水用途の剤では、吸着速
度より吸着能力が要求されるため、細孔容積を過剰に大
きくする必要性は低く、従って、少ないバインダー量
で、より緻密で空隙率の比較的低い成形体にして物理的
強度を付与すればよいのである。
[0005] In general, an agent for dry dehydration is required to have an adsorption capacity rather than an adsorption rate, so that it is not necessary to make the pore volume excessively large. It is only necessary to provide a molded article having a relatively low mechanical strength to impart physical strength.

【0006】乾燥脱水剤用途に用いられるゼオライト種
は、乾燥される物質の分子径によって決定され、A型ゼ
オライトあるいはフォージャサイト型ゼオライトが工業
的に多く用いられる。そのために、2.8オングストロ
ームの分子径を有する水分子のみ吸着するには有効細孔
径3オングストロームの3A型ゼオライトが有効とされ
ているが、さらに高い吸着容量を求められる場合、4A
型ゼオライトあるいはフォージャサイト型ゼオライトが
用いられ、これらは乾燥される物質を吸着しないことを
指標として選択される。
[0006] The type of zeolite used for the purpose of drying and dehydrating is determined by the molecular diameter of the substance to be dried, and A-type zeolite or faujasite-type zeolite is widely used industrially. Therefore, to adsorb only water molecules having a molecular diameter of 2.8 angstroms, 3A-type zeolite having an effective pore diameter of 3 angstroms is considered to be effective. However, when a higher adsorption capacity is required, 4A zeolite is required.
Zeolite or faujasite-type zeolite is used, and these are selected based on the fact that they do not adsorb the substance to be dried.

【0007】以下、3A型ゼオライトを例にして説明す
る。
A description will be given below of a 3A zeolite as an example.

【0008】3A型ゼオライト成形体は、次のようにし
て製造されている。まず、合成ナトリウムA型ゼオライ
ト粉末を塩化カリウム水溶液中で、該ゼオライト中のナ
トリウムイオンの35%以上をカリウムイオンで交換
し、有効細孔径が3オングストロームの3A型ゼオライ
ト粉末にする。次いで、洗浄・ろ過後、この粉末に粘土
系結合剤および成形助剤として増粘剤あるいは分散剤な
どを添加し、転動あるいは押出しなどの造粒成形法によ
って目的に応じた形状に成形される。このような方法で
製造される3A型ゼオライト成形体においての問題点
は、バインダーである粘土成分を少ない添加量でいかに
均一に分散し、強度、水分吸着性能を維持させるかにあ
った。
[0008] The 3A type zeolite compact is manufactured as follows. First, in a potassium chloride aqueous solution, 35% or more of the sodium ions in the zeolite are exchanged with potassium ions for a synthetic sodium A-type zeolite powder to obtain a 3A-type zeolite powder having an effective pore diameter of 3 angstroms. Next, after washing and filtration, a clay-based binder and a thickener or a dispersant as a molding aid are added to the powder, and the powder is formed into a shape according to the purpose by a granulation molding method such as rolling or extrusion. . The problem with the 3A-type zeolite molded body produced by such a method is how to uniformly disperse the clay component as a binder with a small amount of addition, and maintain the strength and the water adsorption performance.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
ゼオライト成形体における従来の課題を克服し、中でも
乾燥脱水剤用途に要求される、強い物理的強度と優れた
水分吸着性能をあわせもつ、3A型ゼオライトや4A型
ゼオライト等のゼオライトがビーズ状に成形された成形
体、及びこのようなゼオライトビーズ成形体を容易に得
ることができる製造方法を提供することにある。さら
に、このゼオライトビーズ成形体を用い、ガスや液中の
水等の特定の成分を吸着除去する方法を提供することも
本発明の目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention overcomes the conventional problems of such a zeolite molded article, and has, among others, a combination of strong physical strength and excellent moisture adsorption performance required for a dry dehydrating agent. Another object of the present invention is to provide a molded article in which zeolite such as 3A-type zeolite and 4A-type zeolite are molded into beads, and a production method capable of easily obtaining such a zeolite bead molded article. It is a further object of the present invention to provide a method for adsorbing and removing specific components such as gas and water in a liquid by using the zeolite bead molding.

【0010】[0010]

【発明を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ゼオライト
と、1次粒子系が1μm以下の粘土バインダーに、水で
溶解せしめた縮合リン酸塩等の無機系分散剤を加え、こ
れらを嵩密度が0.8〜1.0kg/リットルになるよ
う混練・捏和した後、転動造粒法によってビーズ状に成
形、次いで整粒、乾燥後、活性化することで物理的強度
が強く、かつ、水分吸着性能に優れたゼオライトビーズ
成形体が容易に得られることを見いだした。さらに、こ
のようなゼオライトビーズ成形体を1,1,1,2−テ
トラフルオロエタンなどの冷媒と接触させることで、冷
媒自体を分解させることがほとんどなく、これに含まれ
る水などを効率的に吸着しうることを見出し、遂に本発
明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that zeolite and a condensation binder dissolved in a clay binder having a primary particle system of 1 μm or less with water. An inorganic dispersing agent such as a phosphate is added, and the mixture is kneaded and kneaded so that the bulk density becomes 0.8 to 1.0 kg / l. Then, the mixture is formed into beads by a tumbling granulation method, and then sized. It has been found that by activating after drying, a zeolite bead molded body having high physical strength and excellent moisture adsorption performance can be easily obtained. Furthermore, by bringing such a zeolite bead compact into contact with a refrigerant such as 1,1,1,2-tetrafluoroethane, the refrigerant itself is hardly decomposed, and water and the like contained therein are efficiently removed. They found that they could be adsorbed and finally completed the present invention.

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0012】本発明のゼオライトビーズ成形体に用いら
れるゼオライトとしては、最終的に得られるゼオライト
ビーズ成形体の性能が本発明の目的を達成できるもので
あれば特に限定されるものではないが、前記したよう
に、乾燥対象物質の分子径の面からA型ゼオライト又は
フォージャサイト型ゼオライトが好ましく用いられる。
The zeolite used in the zeolite bead compact of the present invention is not particularly limited as long as the performance of the finally obtained zeolite bead compact can achieve the object of the present invention. As described above, A-type zeolite or faujasite-type zeolite is preferably used in terms of the molecular diameter of the substance to be dried.

【0013】例えば、エチレンプラント用には3A型ゼ
オライト、フロン冷媒の乾燥脱水用、有機溶媒中の水分
除去には3A型あるいは4A型ゼオライト、又、深冷分
離前処理あるいは複層ガラス用などにはフォージャサイ
ト型ゼオライトが一般的に用いられている。従来、カー
エアコン用冷媒1,1,1,2−テトラフルオロエタン
(以下、「HFC−134a」という)等のフロン冷媒
にはフロン吸着分解を懸念して3A型ゼオライトが使用
されてきた。しかしながら、HFC−134aの分子サ
イズは4.7×5.1×5.6オングストロームと大き
く有効細孔径4オングストロームの4A型ゼオライトで
も基本的に吸着されることはない。従って、何らかの成
形体に形状を整える場合に用いられる粘土バインダーに
由来する固体酸特性あるいは不純物金属カチオンが影響
するものと考えられる。一般的に、酸性白土、ベントナ
イト、セピオライト、カオリン等に代表される粘土鉱物
は固体酸特性を持っていることがフロン分解の原因と考
えられる。
For example, 3A type zeolite for ethylene plant, 3A type or 4A type zeolite for removing water from organic solvent for drying and dehydration of chlorofluorocarbon refrigerant, and cryogenic separation pretreatment or double glass. Is generally used for faujasite type zeolites. Conventionally, 3A type zeolite has been used as a refrigerant for car air conditioners, such as 1,1,1,2-tetrafluoroethane (hereinafter, referred to as "HFC-134a"), because of concern about adsorption and decomposition of chlorofluorocarbon. However, the molecular size of HFC-134a is as large as 4.7 × 5.1 × 5.6 angstroms, and even 4A-type zeolite having an effective pore size of 4 angstroms is basically not absorbed. Therefore, it is considered that the solid acid property or the impurity metal cation derived from the clay binder used when adjusting the shape of a certain molded product is affected. In general, clay minerals represented by acid clay, bentonite, sepiolite, kaolin and the like have solid acid properties, which is considered to be a cause of CFC decomposition.

【0014】ここで、本発明のゼオライトビーズ成形体
について3A型ゼオライトビーズ成形体を例にして述べ
れば、合成ナトリウムA型ゼオライト粉末を塩化カリウ
ム水溶液中で、該ゼオライト中のナトリウムイオンの3
5%以上をカリウムイオンで交換し、有効細孔径を3オ
ングストロームにした3A型ゼオライト粉末が原料とし
て用いられる。そして、本発明のゼオライトビーズ成形
体は、このようなゼオライトとカオリン型粘土バインダ
ー及び無機系分散剤からなる成形体であり、その成形体
の平均的な粒径の耐圧強度は8kgf以上であり、か
つ、水分吸着量は20重量%以上となる。
Here, the zeolite bead compact of the present invention will be described by taking a 3A-type zeolite bead compact as an example.
5A or more is exchanged with potassium ions, and 3A type zeolite powder having an effective pore diameter of 3 Å is used as a raw material. The zeolite bead compact of the present invention is a compact comprising such a zeolite, a kaolin-type clay binder and an inorganic dispersant, and the compact has an average particle pressure resistance of 8 kgf or more, In addition, the amount of water adsorption is 20% by weight or more.

【0015】本発明のゼオライトビーズ成形体の形状と
してはビーズ状であればよく、球状、楕円状などなんら
限定されることはない。転動造粒法には、プレート型、
パン型あるいは撹拌羽根を具備した撹拌造粒機などを用
いた例が挙げられるが、本発明のゼオライトビーズ成形
体の製造方法としては羽根撹拌造粒機を用いた方法が好
ましい。ビーズ径に関しては、使用の目的に応じた大き
さであればよいが、成形体強度がビーズ径に比例するこ
と、成形のしやすさ、あるいは操作性を考慮し、通常、
乾燥脱水用の剤では1.5〜3.0mm程度の直径を有
した成形体が好ましく用いられる。
The shape of the zeolite bead molded article of the present invention may be a bead shape, and is not limited to a spherical shape or an elliptical shape. Rolling granulation method, plate type,
Examples of using a pan-type or a stirring granulator equipped with stirring blades, etc., are mentioned, and a method using a blade stirring granulator is preferred as a method for producing the zeolite bead compact of the present invention. Regarding the bead diameter, any size may be used according to the purpose of use, but in consideration of the fact that the strength of the molded article is proportional to the bead diameter, ease of molding, or operability,
As the agent for drying and dewatering, a molded article having a diameter of about 1.5 to 3.0 mm is preferably used.

【0016】本発明のゼオライトビーズ成形体に用いら
れるカオリン型粘土は、バインダーとして成形体中のゼ
オライト粒子間に存在するものであり、特に成形体の強
度を向上させるため成形体密度を高く、ゼオライトビー
ズ成形体中に存在する空隙の比率、すなわち、空隙率を
低くするには1次粒子径が1μm以下のものが好まし
く、例えば、ジョージアカオリン粘土等が挙げられる。
これらは、1種単独のみならず、2種以上が混合されて
いてもよい。
The kaolin-type clay used in the zeolite bead compact of the present invention is present as a binder between the zeolite particles in the compact, and in particular, has a high compact density to improve the strength of the compact, and has a high zeolite density. In order to reduce the ratio of voids present in the bead molding, that is, the porosity, those having a primary particle diameter of 1 μm or less are preferable, and examples thereof include georgia akaolin clay.
These may be used alone or in combination of two or more.

【0017】さらに、無機系分散剤としては、水に対す
る溶解度が高く、その水溶液がアルカリ性を示すものが
好ましく用いられる。このような無機系分散剤として
は、例えば、縮合リン酸塩あるいはアルミン酸ナトリウ
ム等が挙げられ、中でも縮合リン酸塩が好ましく、さら
にはピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウ
ム、ピロリン酸カリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウ
ム、ヘキサメタリン酸カリウムなどが、特にピロリン酸
ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸カ
リウムが好ましく用いられる。これらは単独のみなら
ず、2種以上の混合物で使用しても問題ない。
Further, as the inorganic dispersant, those having high solubility in water and whose aqueous solution shows alkalinity are preferably used. Examples of such an inorganic dispersant include condensed phosphate and sodium aluminate, among which condensed phosphates are preferable, and further, sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, potassium pyrophosphate, and sodium hexametaphosphate. , Potassium hexametaphosphate and the like, particularly preferably sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate and potassium pyrophosphate are preferably used. These may be used alone or in a mixture of two or more.

【0018】尚、本発明において、分散剤が無機系であ
るのは、1つには分散剤の粘性にある。例えば、特公昭
39−21821号公報に記載の有機系の分散剤である
リグニンスルフォン酸塩などに代表されるものは、分子
量10000以上の高分子量のものが多く、粘性が強い
ために成形される剤の自重と遠心力を利用して造粒成形
する撹拌転動造粒方法では部分的なママコ状態を形成し
やすく、造粒成形が困難となってしまう。また、成形さ
れたビーズ状の成形体同士が付着して、形状が歪になっ
たり、成形装置への付着が激しくなり,好ましくないの
である。さらに成形体を最終的に焼成活性化する工程に
おいて燃焼による急激な発熱によりゼオライトに熱衝撃
を与え、吸着性能を阻害するばかりでなく、細孔を形成
することにより成形体の緻密度が低下して強度物性を損
なうことになる。これに対し、無機系の分散剤は、粘性
が高くないため造粒性に優れ、また、焼成活性化処理後
においても成形体中のゼオライト粒子の間に残存するた
め得られる成形体の緻密性にも優れている。
In the present invention, the inorganic dispersant is partly due to the viscosity of the dispersant. For example, lignin sulfonate, which is an organic dispersant described in Japanese Patent Publication No. 39-21821, is often formed because of its high viscosity and high molecular weight of 10,000 or more. In the agitated rolling granulation method in which granulation is performed using the own weight of the agent and centrifugal force, a partial mamako state is easily formed, and the granulation and molding becomes difficult. In addition, the formed bead-shaped compacts adhere to each other, resulting in a distorted shape or severe adherence to the molding apparatus, which is not preferable. Furthermore, in the process of finally firing and activating the molded body, sudden heat generated by combustion gives a thermal shock to the zeolite, which not only impairs the adsorption performance, but also reduces the compactness of the molded body by forming pores. This impairs the strength properties. On the other hand, inorganic dispersants have excellent granulation properties because they do not have high viscosity, and also remain dense between the zeolite particles in the compact even after the firing activation treatment. Is also excellent.

【0019】本発明のゼオライトビーズ成形体における
ゼオライトとカオリン型粘土及び無機系分散剤との比率
は、ゼオライト100重量部に対し、カオリン型粘土2
0〜30重量部、無機系分散剤4〜10重量部が好まし
い範囲である。尚、無機系分散剤4〜10重量部とは縮
合リン酸塩の場合、五酸化リン(P25)基準で約2〜
5重量部に相当する量である。
The ratio of zeolite to kaolin-type clay and inorganic dispersant in the zeolite bead compact of the present invention is 100 parts by weight of zeolite and 2 parts of kaolin-type clay.
The preferred range is 0 to 30 parts by weight, and 4 to 10 parts by weight of the inorganic dispersant. In the case of a condensed phosphate, 4 to 10 parts by weight of the inorganic dispersant is about 2 to 2 parts by weight based on phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ).
The amount is equivalent to 5 parts by weight.

【0020】次に本発明のゼオライトビーズ成形体の製
造方法について説明する。
Next, a method for producing a zeolite bead molded product of the present invention will be described.

【0021】その製造方法としては、ゼオライト粉末と
無水基準でゼオライト粉末100重量部に対して20〜
30重量部のカオリン型粘土とに、水に溶解等して分散
せしめた無機系分散剤をゼオライト粉末100重量部に
対して4〜10重量部を加え、嵩密度が0.8〜1.0
kg/リットルになるよう混合、混練した後、羽根撹拌
等による転動造粒法によってビーズ状に成形される。
The production method is as follows: 20 to 100 parts by weight of zeolite powder and zeolite powder on an anhydrous basis are used.
To 30 parts by weight of kaolin-type clay, 4 to 10 parts by weight of an inorganic dispersant dissolved and dispersed in water or the like is added to 100 parts by weight of zeolite powder, and the bulk density is 0.8 to 1.0.
After mixing and kneading to obtain kg / liter, the mixture is formed into beads by a tumbling granulation method using blade stirring or the like.

【0022】ここで添加される粘土バインダーであるカ
オリン型粘土は、種類によってSi、Al含有量あるい
はアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属など不純
物の含有量が多少異なるだけで、基本的にはSi/Al
モル比が2.0の板状晶のアルミノシリケートであっ
て、何れの粘土においても造粒成形性、成形体の物理的
性質は同等であり問題ではない。
The kaolin-type clay, which is a clay binder added here, is basically different only in the content of Si and Al or in the content of impurities such as alkali metals, alkaline earth metals and transition metals depending on the kind. Si / Al
It is a plate-like aluminosilicate having a molar ratio of 2.0, and the granulation moldability and the physical properties of the compact are the same in any clay, and there is no problem.

【0023】本発明のゼオライトビーズ成形体の製造方
法は、ゼオライト粉末とカオリン型粘土、さらに水に溶
解せしめた無機系分散剤とを混合混練する工程、混練物
をビーズ状に成形する工程、成形体を乾燥し、焼成活性
化する工程から構成されており、以下、順に説明する。
The method for producing a zeolite bead compact of the present invention comprises the steps of mixing and kneading zeolite powder, kaolin-type clay, and an inorganic dispersant dissolved in water, forming the kneaded product into beads, It consists of a step of drying the body and activating the firing, which will be described below in order.

【0024】<混合混練工程>本発明のゼオライトビー
ズ成形体の製造方法において用いられるゼオライト粉末
としては、最終的に得られるゼオライトビーズ成形体の
性能が本発明の目的を達成できるものであれば特に限定
されるものではなく、A型ゼオライト又はフォージャサ
イト型ゼオライトが好ましく用いられ、用途によってこ
れらゼオライト種が使い分けられるが、一般的に水分の
みを選択的に吸着除去する目的には有効細孔径の小さい
3A型、4A型のA型ゼオライトが好ましく用いられ
る。
<Mixing and Kneading Step> The zeolite powder used in the method for producing a zeolite bead molded product of the present invention is not particularly limited as long as the performance of the finally obtained zeolite bead molded product can achieve the object of the present invention. It is not limited, and A-type zeolite or faujasite-type zeolite is preferably used, and these zeolite species are properly used depending on the application. Small 3A-type and 4A-type A-type zeolites are preferably used.

【0025】例えば、3A型ゼオライト粉末は、公知の
方法、すなわちアルミン酸ナトリウムおよびケイ酸ナト
リウムとから合成されたナトリウムA型ゼオライト粉末
を塩化カリウム水溶液中で、ゼオライト中のナトリウム
イオンの35%以上をカリウムイオンで交換し、有効細
孔径が3オングストロームの3A型ゼオライト粉末とす
ることができる。
For example, 3A type zeolite powder can be prepared by a known method, that is, a method in which a sodium A type zeolite powder synthesized from sodium aluminate and sodium silicate is treated in a potassium chloride aqueous solution with 35% or more of sodium ions in the zeolite. By exchanging with potassium ions, a 3A type zeolite powder having an effective pore diameter of 3 Å can be obtained.

【0026】ゼオライト粉末とカオリン型粘土、そして
造粒成形に必要な水分で溶解せしめた無機系分散剤は、
容器に入れられた後、均一になるよう混合混練され、嵩
密度が0.8〜1.0kg/リットルになるよう十分捏
和される。混合混練された混合物の嵩密度が0.8kg
/リットルよりも小さい場合は圧密効果が不充分で混合
物粒子間に気泡が存在し、緻密な成形体を形成すること
が困難となることがある。
The zeolite powder, kaolin-type clay, and the inorganic dispersant dissolved with the water necessary for granulation molding are:
After being placed in a container, the mixture is mixed and kneaded so as to be uniform, and kneaded sufficiently so that the bulk density becomes 0.8 to 1.0 kg / l. The bulk density of the mixed and kneaded mixture is 0.8 kg
If it is less than 1 / liter, the compacting effect is insufficient and bubbles exist between the mixture particles, which may make it difficult to form a dense molded body.

【0027】用いられるカオリン型粘土の量としては、
成形体の物理的強度を高く、さらに高い水分平衡吸着容
量を維持するためにゼオライト粉末100重量部に対し
て20〜30重量部の範囲が好ましい。30重量部を超
えるとゼオライト分が相対的に減少して、得られる成形
体の水分吸着量が低下することがあり、20重量部以下
になると物理的強度が低下し、乾燥脱水吸着剤としての
使用目的に耐え難いものになることがある。
The amount of the kaolin type clay used is as follows:
In order to increase the physical strength of the molded article and maintain a high water-absorption equilibrium adsorption capacity, the amount is preferably in the range of 20 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the zeolite powder. When the amount exceeds 30 parts by weight, the zeolite content is relatively reduced, and the amount of water adsorbed by the obtained molded body may decrease. When the amount is less than 20 parts by weight, the physical strength decreases, and as a dry dehydration adsorbent, May be unbearable for intended use.

【0028】さらに、本発明の方法において用いられる
無機系分散剤の量としては、縮合リン酸塩を用いる場
合、ゼオライト粉末100重量部に対して五酸化リン基
準で2〜5重量部を水に溶解して添加するのが好まし
い。また、アルミン酸ナトリウムを用いる場合において
も同様にゼオライト粉末100重量部に対して酸化アル
ミニウム基準で2〜5重量部を水に溶解して添加するの
が好ましい。
Further, when the condensed phosphate is used, the amount of the inorganic dispersant used in the method of the present invention is 2 to 5 parts by weight of water based on phosphorus pentoxide per 100 parts by weight of zeolite powder. It is preferable to dissolve and add. Similarly, when sodium aluminate is used, it is preferable that 2 to 5 parts by weight of aluminum oxide is dissolved in water and added to 100 parts by weight of zeolite powder.

【0029】ゼオライト粉末とカオリン型粘土バインダ
ー、そして無機系分散剤とを混合混練するために添加さ
れる水の量は、カオリン型粘土バインダー等の性状、あ
るいは配合量によって異なるが、最終的に加えられる量
としては、ゼオライト粉末100重量部に対して40〜
60重量部の範囲の量が好ましい。従って、無機系分散
剤が10重量部を超えると添加水分だけでは溶解でき
ず、スラリー状態で混合することになり、混合混練物を
均一分散できず一様な成形体強度が得られないことがあ
る。
The amount of water added for mixing and kneading the zeolite powder, the kaolin-type clay binder, and the inorganic dispersant varies depending on the properties of the kaolin-type clay binder and the like, or the amount thereof. The amount to be used is 40 to 100 parts by weight of the zeolite powder.
An amount in the range of 60 parts by weight is preferred. Therefore, when the inorganic dispersant exceeds 10 parts by weight, it cannot be dissolved only by the added water, and is mixed in a slurry state. Therefore, the mixed and kneaded material cannot be uniformly dispersed and uniform molded body strength cannot be obtained. is there.

【0030】無機系分散剤、すなわち縮合リン酸塩中の
五酸化リンは、一般的に乾燥・脱水剤として用いられる
ことが多く、水分吸着性能を有するが、付随するナトリ
ウム分あるいはカリウム分が非吸着質であることから1
0重量部を超える量を添加するとゼオライト分を減少さ
せることになり、水分平衡吸着量が低下して好ましくな
い。一方、4重量部未満になると添加効果が不十分で物
理的強度が満足なものとならないことがある。このこと
はアルミン酸ナトリウム等についても同様である。
The inorganic dispersant, that is, phosphorus pentoxide in the condensed phosphate is generally used as a drying / dehydrating agent, and has a water adsorption performance. Because it is an adsorbate, 1
If the amount added exceeds 0 parts by weight, the zeolite content will be reduced, and the water equilibrium adsorption amount will decrease, which is not preferable. On the other hand, if it is less than 4 parts by weight, the effect of addition may be insufficient and the physical strength may not be satisfactory. The same applies to sodium aluminate and the like.

【0031】<成形工程>上記の混合混練工程におい
て、十分捏和され嵩密度が0.8〜1.0kg/リット
ルにされた混合物は羽根撹拌等による転動造粒法によっ
て、ビーズ形状に成形される。
<Molding Step> In the above-mentioned mixing and kneading step, the mixture kneaded sufficiently to have a bulk density of 0.8 to 1.0 kg / liter is formed into a bead shape by a tumbling granulation method such as blade stirring. Is done.

【0032】ここで本発明の方法において用いられる造
粒方法としては転動造粒法が好ましく用いられ、さらに
羽根撹拌によるものが好ましく用いられる。これは、通
常の転動造粒に比して羽根撹拌することで強い剪断力が
与えられ、無機系分散剤に分散された粘土バインダー
が、さらに均一にゼオライト粒子に分散付着し、ゼオラ
イト粒子間に存在して空隙を塞ぎ、緻密な成形体に形成
できるからである。
Here, as a granulation method used in the method of the present invention, a rolling granulation method is preferably used, and a method using blade stirring is more preferably used. This is because strong shearing force is given by stirring the blades compared to normal rolling granulation, and the clay binder dispersed in the inorganic dispersant is more uniformly dispersed and attached to the zeolite particles, and the zeolite particles This is because it is possible to form a dense molded body by closing the voids.

【0033】成形物の形状については本発明の特徴を具
備しておれば何ら限定されるものではなく、球状、楕円
状などに成形されたものでよく、例えば7〜10メッシ
ュの大きさのビーズ成形体とすることができる。さらに
物理的強度、特に摩耗強度を要求される場合、真球度の
高いビーズ成形体であることが望ましく、成形した球状
品を公知の方法、例えばマルメライザー成形器を用いて
任意の回転数、時間条件で整粒して成形体表面を滑らか
にすることが一般的に行なわれる方法である。
The shape of the molded product is not particularly limited as long as it has the features of the present invention. The molded product may be a sphere, an ellipse, or the like, for example, beads having a size of 7 to 10 mesh. It can be a molded article. Furthermore, when physical strength, especially wear strength, is required, it is desirable to be a bead molded body having a high sphericity, and the molded spherical article can be obtained by a known method, for example, an arbitrary number of revolutions using a marmellaizer molding machine, It is a common method to smooth the surface of a molded article by sizing under time conditions.

【0034】又、成形、整粒されるビーズの径は用途に
よって大きさを変えることが容易であり、必要に応じ
て、篩等による分級で大きさを揃えればよい。
It is easy to change the diameter of the beads to be formed and sized according to the intended use. If necessary, the diameter may be uniformed by classification using a sieve or the like.

【0035】<活性化工程>このようにして成形された
成形体は乾燥、焼成・活性化され、添加されたカオリン
型粘土バインダーは焼結されるとともに水分が脱着され
る。乾燥、活性化の方法としては公知の方法を用い実施
することができ、例えば、熱風乾燥機、電気マッフル
炉、管状炉、回転炉などを用いればよい。
<Activation Step> The compact thus formed is dried, fired and activated, and the added kaolin-type clay binder is sintered and water is desorbed. As a method for drying and activation, a known method can be used. For example, a hot air dryer, an electric muffle furnace, a tubular furnace, a rotary furnace, or the like may be used.

【0036】焼成・活性化の温度としては得られる成形
体の物理的強度を安定的に保持し、成形体中の水分を完
全に脱着させるためにカオリン型粘土の焼結温度である
600℃以上の温度で実施することが好ましく、さら
に、650〜700℃の温度で実施することが好まし
い。
The calcination / activation temperature is 600 ° C. or higher, which is the sintering temperature of kaolin-type clay, in order to stably maintain the physical strength of the obtained molded article and completely desorb moisture in the molded article. , And more preferably at a temperature of 650 to 700 ° C.

【0037】本発明のゼオライトビーズ成形体を用いて
ガス中、液中の水などの被吸着物質を吸着除去する方法
としては、本発明のゼオライトビーズ成形体を対象のガ
ス、液に接触させ、公知の方法により除去すればよく、
使用量、温度といった条件は適宜決めることができる。
特に本発明のゼオライトビーズ成形体は、その優れた強
度物性、水分吸着特性ゆえ、長期にわたる使用も可能で
ある。
As a method for adsorbing and removing a substance to be adsorbed such as water in a gas or liquid using the zeolite bead molded article of the present invention, the zeolite bead molded article of the present invention is brought into contact with a target gas or liquid, What is necessary is just to remove by a well-known method,
Conditions such as the amount used and the temperature can be determined as appropriate.
In particular, the zeolite bead molded product of the present invention can be used for a long period of time because of its excellent strength physical properties and moisture adsorption characteristics.

【0038】このように、本発明の方法により得られる
ゼオライトビーズ成形体は、乾燥脱水用あるいは吸着分
離用として広く用いられ、例えば自動車用フロン冷媒で
あるHFC−134aやこれを含む混合冷媒中、有機溶
媒中あるいは空気中の水分除去、また、地球温暖化の環
境問題である二酸化炭素の吸着など吸着分離剤分野の用
途に有用である。
As described above, the zeolite bead molded product obtained by the method of the present invention is widely used for drying and dehydration or for adsorptive separation. For example, HFC-134a which is a chlorofluorocarbon refrigerant for automobiles or a mixed refrigerant containing the same is used. It is useful for applications in the field of adsorptive separation agents, such as removal of water from organic solvents or air, and adsorption of carbon dioxide, which is an environmental problem of global warming.

【0039】本発明のゼオライトビーズ成形体の物理的
強度が強い理由は、バインダーとして1次粒子径が1μ
m以下の板状晶カオリン型粘土を用いる点、および凝集
した粘土バインダーを分散させるために縮合リン酸塩な
どの無機系分散剤を用いる点、また、羽根撹拌造粒法で
成形することによって強い剪断力を与えてこれら粘土バ
インダーをさらに均一に分散することにある。すなわ
ち、無機系分散剤に分散された粘土バインダーがより均
一にゼオライト粒子に分散付着し、ゼオライト粒子間に
存在して空隙を塞ぎ、緻密な成形体になることによるも
のと考えられる。
The reason for the high physical strength of the zeolite bead molded article of the present invention is that the primary particle diameter of the binder is 1 μm.
m or less, and the use of an inorganic dispersing agent such as a condensed phosphate to disperse the aggregated clay binder. The purpose is to apply a shearing force to disperse these clay binders more evenly. That is, it is considered that the clay binder dispersed in the inorganic dispersant more uniformly disperses and adheres to the zeolite particles, exists between the zeolite particles, closes the voids, and forms a dense compact.

【0040】さらに水分平衡吸着性能を維持できる点
は、比較的少ない粘土バインダー量で成形されること、
また、無機系分散剤中の五酸化リンが水分吸着能力を有
すること等に起因するものと考えられる。
Further, the point that the water equilibrium adsorption performance can be maintained is that molding is performed with a relatively small amount of clay binder.
It is also considered that phosphorus pentoxide in the inorganic dispersant has a water adsorption ability.

【0041】また、カーエアコン用フロン冷媒HFC−
134aの乾燥用途に優れる点はフロンを分解すると考
えられる粘土バインダー中の固体酸特性あるいは不純物
金属カチオンの影響を添加した無機系分散剤の抑制効果
によるものと考えられる。
Further, a chlorofluorocarbon refrigerant HFC-
The superior use of 134a in drying is considered to be due to the solid acid properties of the clay binder, which is considered to decompose CFCs, or the effect of the inorganic dispersant added with the influence of impurity metal cations.

【0042】しかしながら、このような推測はなんら本
発明を拘束するものではない。
However, such a presumption does not restrict the present invention at all.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。尚、各評価は以下に示した方法によって実施した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, each evaluation was implemented by the method shown below.

【0044】(1)嵩密度 JIS−K−3362の見かけ密度測定器を用いた方法
に準じ、混練捏和後の混合物を容積Vmlのポリエチレ
ン製のカップ(W1)に受け、山盛りになったところで
直線状のヘラですり落とした後、混合物の入ったカップ
の重量(W2)を1g単位まで読み取り、次式により嵩
密度を算出した。
(1) Bulk Density According to the method using an apparent density measuring device according to JIS-K-3362, the mixture after kneading and kneading was received in a polyethylene cup (W1) having a volume of Vml, and when it was piled up, After rubbing off with a linear spatula, the weight (W2) of the cup containing the mixture was read to the 1 g unit, and the bulk density was calculated by the following equation.

【0045】 嵩密度(kg/リットル)=(W2−W1)/V (2)耐圧強度 焼成・活性化したビーズ成形体を冷却後、1.7〜2.
8mmの3段階の篩にて水分を吸着しないよう素早く篩
い分け、その内の平均サイズ(2.0〜2.4mm)の
もの25個を硬度計(藤原製作所製、型式:KHT−2
0)で一個ずつ測定した。測定は、直径5mmの圧子に
よって一定速度で成形体に加重を加える方式によるもの
で、成形体が破砕された時の加重量を耐圧強度(kg
f)とし、得られた値の平均値を各実施例、比較例の耐
圧強度とした。
Bulk density (kg / liter) = (W2−W1) / V (2) Pressure resistance After cooling the fired and activated bead compact, 1.7 to 2.
An 8 mm three-stage sieve is quickly sieved so as not to adsorb moisture, and 25 of those having an average size (2.0 to 2.4 mm) are hardness meter (Fujiwara Seisakusho, Model: KHT-2)
0) was measured one by one. The measurement is based on a method in which a weight is applied to the compact at a constant speed by an indenter having a diameter of 5 mm.
f), and the average value of the obtained values was regarded as the pressure resistance of each example and comparative example.

【0046】(3)水分平衡吸着量 焼成・活性化したビーズ成形体を冷却後、温度25℃、
相対湿度80%のデシケーター中で16時間以上放置し
て完全に水和した。次いで、マッフル炉中で900℃、
1時間焼成し、成形体に吸着された水分平衡吸着量を測
定した。
(3) Moisture Equilibrium Adsorption Amount After the calcined and activated bead compact is cooled,
Complete hydration was allowed to take place in a desiccator at 80% relative humidity for 16 hours or more. Then, 900 ° C. in a muffle furnace,
After calcination for 1 hour, the moisture equilibrium adsorption amount adsorbed on the molded body was measured.

【0047】(4)フロン分解性試験 米国冷凍協会の試験法(ASRE法)でシールドチュー
ブテストと呼ばれる加速試験法でフロンの分解率を評価
した。シールドチューブテストとは、内容積40ml程
度の耐圧密閉ガラス容器にHFC−134aを約2g、
乾燥剤を約1g封入し、175℃に加熱して30日以上
放置した後、剤に吸着されたフッソイオンの量を測定し
て冷媒の分解を評価した。
(4) Fluorocarbon Decomposition Test The decomposition rate of chlorofluorocarbon was evaluated by an accelerated test method called a shield tube test according to the test method of the American Refrigeration Association (ASRE method). The shield tube test is about 2 g of HFC-134a in a pressure-resistant sealed glass container with an inner volume of about 40 ml,
After about 1 g of the desiccant was sealed and heated to 175 ° C. and left for 30 days or more, the amount of fluorine ions adsorbed on the agent was measured to evaluate the decomposition of the refrigerant.

【0048】実施例1 合成ナトリウムA型ゼオライト粉末(東ソー株式会社
製、SiO2/Al23=2.0)を塩化カリウム水溶
液と接触させナトリウムイオンの40%をカリウムイオ
ンに交換して3A型ゼオライト粉末を調製した。この3
A型ゼオライト粉末100重量部に対して、ジョージア
カオリン粘土30重量部、50重量部の水に溶解させた
25基準で3重量部のピロリン酸ナトリウムをミック
スマーラー混練機(新東工業社製、型式:MSG−05
S)で混合混練し、充分に捏和した。得られた捏和物の
嵩密度を前記の方法によって測定した結果、0.92k
g/リットルであった。
Example 1 Synthetic sodium A-type zeolite powder (manufactured by Tosoh Corporation, SiO 2 / Al 2 O 3 = 2.0) was brought into contact with an aqueous solution of potassium chloride to exchange 40% of sodium ions for potassium ions and to exchange 3A A type zeolite powder was prepared. This 3
The A-type zeolite powder 100 parts by weight, 30 parts by weight of Georgia kaolin clay, 50 P 2 O dissolved in water parts 5 standards 3 parts by weight of sodium pyrophosphate mix muller kneader (Sintokogio Co. Made, Model: MSG-05
The mixture was kneaded and kneaded in S) and kneaded sufficiently. As a result of measuring the bulk density of the obtained kneaded product by the above method, 0.92 k
g / liter.

【0049】この捏和物を羽根攪拌式造粒機ヘンシェル
ミキサー(三井鉱山社製、型式:FM−75)で直径
1.7mm〜2.8mmのビーズ形状に攪拌造粒成形
し、マルメライザー成形器(不二パウダル社製、型式:
Q−1000)を用いて整粒した後、乾燥した。
The kneaded product was stirred and granulated into a bead having a diameter of 1.7 mm to 2.8 mm using a blade stirring type granulator Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd., model: FM-75), and formed into a marmerizer. Container (made by Fuji Paudal Company, model:
Q-1000), and dried.

【0050】次いでマッフル炉(アドバンテック社製、
型式:KM−600)を用いて空気流通下において65
0℃雰囲気中5時間焼成して粘土を焼結させるとともに
活性化した。
Next, a muffle furnace (Advantech,
Model No .: KM-600) and 65
The clay was fired in a 0 ° C. atmosphere for 5 hours to sinter and activate the clay.

【0051】得られた3A型ゼオライトビーズ成形体の
耐圧強度、水分平衡吸着量、フロン分解性を前記の方法
で測定した。その結果を表1に示す。
The compressive strength, moisture equilibrium adsorption amount, and CFC decomposability of the obtained 3A-type zeolite beads were measured by the methods described above. Table 1 shows the results.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】表1において、粘土の量とは、ゼオライト
100重量部に対する重量部を示し、分散剤の量とはゼ
オライト100重量部に対するP25及びAl23の重
量部を示す。また、使用した分散剤の種類においては、
Na427はピロリン酸ナトリウムを、Na5310
はトリポリリン酸ナトリウムを、K42O7はピロリン
酸カリウムを、Na2Al24はアルミン酸ナトリウム
を示す。
In Table 1, the amount of clay indicates parts by weight based on 100 parts by weight of zeolite, and the amount of dispersant indicates parts by weight of P 2 O 5 and Al 2 O 3 based on 100 parts by weight of zeolite. Also, in the type of dispersant used,
Na 4 P 2 O 7 is sodium pyrophosphate, Na 5 P 3 O 10
Represents sodium tripolyphosphate, K 4 P 2 O 7 represents potassium pyrophosphate, and Na 2 Al 2 O 4 represents sodium aluminate.

【0054】実施例2〜13 表1に示したジョージアカオリン粘土の添加量、また無
機系分散剤の種類あるいは添加量以外は実施例1と同様
な操作によって3A型ゼオライトビーズ成形体を調製し
た。用いた3A型ゼオライト粉末のSiO2/Al23
モル比は2.0、カリウムイオン交換率は40%であ
り、得られた捏和物の嵩密度を前記の方法により測定し
た結果、0.88〜0.99の範囲であった。造粒成形
後、得られた3A型ゼオライトビーズ成形体の耐圧強
度、水分平衡吸着量、フロン分解性を前記の方法で測定
した。その結果を表1に示す。
Examples 2 to 13 A 3A-type zeolite bead molding was prepared in the same manner as in Example 1 except for the amount of the Georgia kaolin clay shown in Table 1 and the type or amount of the inorganic dispersant. SiO 2 / Al 2 O 3 of 3A type zeolite powder used
The molar ratio was 2.0, the potassium ion exchange rate was 40%, and the bulk density of the obtained kneaded product was measured by the method described above, and was found to be in the range of 0.88 to 0.99. After the granulation molding, the pressure resistance, moisture equilibrium adsorption amount, and CFC decomposability of the obtained 3A-type zeolite beads were measured by the above-described methods. Table 1 shows the results.

【0055】実施例14 合成ナトリウムA型ゼオライト粉末(東ソー株式会社
製、SiO2/Al23=2.0)100重量部に対し
て、ジョージアカオリン粘土30重量部、50重量部の
水に溶解させたP25基準で4重量部のトリポリリン酸
ナトリウムを、ミックスマーラー混練機(新東工業社
製、型式:MSG−05S)で混合混練し、充分に捏和
した。得られた捏和物の嵩密度を前記の方法によって測
定した結果、0.94kg/リットルであった。
Example 14 100 parts by weight of synthetic sodium A-type zeolite powder (manufactured by Tosoh Corporation, SiO 2 / Al 2 O 3 = 2.0), 30 parts by weight of Georgiakaolin clay and 50 parts by weight of water 4 parts by weight of sodium tripolyphosphate based on the dissolved P 2 O 5 was mixed and kneaded with a mix muller kneader (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd., model: MSG-05S) and kneaded sufficiently. As a result of measuring the bulk density of the obtained kneaded product by the above method, it was 0.94 kg / liter.

【0056】この捏和物を羽根攪拌式造粒機ヘンシェル
ミキサー(三井鉱山社製、型式:FM−75)で直径
1.7mm〜2.8mmのビーズ形状に攪拌造粒成形
し、マルメライザー成形器(不二パウダル社製、型式:
Q−1000)を用いて整粒した後、乾燥した。
The kneaded product was stirred and granulated into a bead having a diameter of 1.7 mm to 2.8 mm using a blade stirring type granulator Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd., model: FM-75), and formed into a marmellaizer. Container (made by Fuji Paudal Company, model:
Q-1000), and dried.

【0057】次いでマッフル炉(アドバンテック社製、
型式:KM−600)を用いて空気流通下において65
0℃雰囲気中5時間焼成して粘土を焼結させるとともに
活性化した。
Next, a muffle furnace (Advantech,
Model No .: KM-600) and 65
The clay was fired in a 0 ° C. atmosphere for 5 hours to sinter and activate the clay.

【0058】得られた4A型ゼオライトビーズ成形体の
耐圧強度、水分平衡吸着量、フロン分解性を前記の方法
で測定した。その結果を表2に示す。
The pressure-resistant strength, water equilibrium adsorption amount, and CFC decomposability of the obtained 4A-type zeolite beads were measured by the above-mentioned methods. Table 2 shows the results.

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】表2において、粘土の量とはゼオライト1
00重量部に対する重量部を示し、水酸化アルミニウム
の量とはゼオライト100重量部に対するAl23の重
量部を示し、分散剤の量とはゼオライト100重量部に
対するP25の重量部を示す。また、分散剤の種類にお
いては、Na5310はトリポリリン酸ナトリウムを、
Na427はピロリン酸ナトリウムを示す。
In Table 2, the amount of clay means zeolite 1
The amount of aluminum hydroxide refers to parts by weight of Al 2 O 3 relative to 100 parts by weight of zeolite, and the amount of dispersant refers to parts by weight of P 2 O 5 relative to 100 parts by weight of zeolite. Show. Further, in the type of dispersant, Na 5 P 3 O 10 is sodium tripolyphosphate,
Na 4 P 2 O 7 represents sodium pyrophosphate.

【0061】実施例15〜18 表2に示したジョージアカオリン粘土の添加量、無機系
分散剤の種類あるいは添加量以外は実施例14と同様な
操作によって4A型ゼオライトビーズ成形体を調製し
た。用いた4A型ゼオライト粉末のSiO2/Al23
モル比は2.0であり、得られた捏和物の嵩密度を前記
の方法により測定した結果、0.90〜0.99の範囲
であった。造粒成形後、得られた4A型ゼオライトビー
ズ成形体の耐圧強度、水分平衡吸着量、フロン分解性を
前記の方法で測定した。その結果を表2に示す。
Examples 15 to 18 A 4A-type zeolite bead molding was prepared in the same manner as in Example 14 except for the addition amount of the Georgia kaolin clay and the type and amount of the inorganic dispersant shown in Table 2. SiO 2 / Al 2 O 3 of 4A type zeolite powder used
The molar ratio was 2.0, and as a result of measuring the bulk density of the obtained kneaded product by the above method, it was in the range of 0.90 to 0.99. After the granulation molding, the pressure resistance, moisture equilibrium adsorption amount, and CFC decomposability of the obtained 4A-type zeolite bead molding were measured by the methods described above. Table 2 shows the results.

【0062】比較例1〜5 表3に示したジョージアカオリン粘土の添加量、無機系
分散剤を使用しなかった以外は実施例1と同様な操作に
よって3A型ゼオライトビーズ成形体を調製した。用い
た3A型ゼオライト粉末のSiO2/Al23モル比は
2.0、カリウムイオン交換率は40%であり、得られ
た捏和物の嵩密度を前記の方法により測定した結果、
0.83〜0.95の範囲であった。造粒成形後、得ら
れた3A型ゼオライトビーズ成形体の耐圧強度、水分平
衡吸着量、フロン分解性を前記の方法で測定した。その
結果を表3に示す。
Comparative Examples 1 to 5 A 3A-type zeolite bead molding was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of addition of the Georgiakaolin clay shown in Table 3 and the use of the inorganic dispersant were not used. The SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of the 3A type zeolite powder used was 2.0, the potassium ion exchange rate was 40%, and the bulk density of the obtained kneaded product was measured by the method described above.
It was in the range of 0.83 to 0.95. After the granulation molding, the compression strength, the moisture equilibrium adsorption amount, and the CFC decomposability of the obtained 3A-type zeolite bead molding were measured by the methods described above. Table 3 shows the results.

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】表3において、粘土の量とはゼオライト1
00重量部に対する重量部を示す。
In Table 3, the amount of clay means zeolite 1
Parts by weight relative to 00 parts by weight are shown.

【0065】比較例6〜8 表4に示した分散剤の種類、添加量以外は実施例1と同
様な操作によって3A型ゼオライトビーズ成形体を調製
した。用いた3A型ゼオライト粉末のSiO2/Al2
3モル比は2.0、カリウムイオン交換率は40%であ
り、ジョージアカオリン粘土を30重量部添加して混合
混練した。得られた捏和物の嵩密度を前記の方法により
測定した結果、0.80から0.84kg/リットルの
範囲であった。造粒成形後、得られた3A型ゼオライト
ビーズ成形体の耐圧強度、水分平衡を前記の方法で測定
した。その結果を表4に示した。
Comparative Examples 6 to 8 Except for the type and amount of the dispersant shown in Table 4, the same operation as in Example 1 was carried out to prepare 3A-type zeolite beads. SiO 2 / Al 2 O of 3A type zeolite powder used
The 3 molar ratio was 2.0, the potassium ion exchange rate was 40%, and 30 parts by weight of Georgiakaolin clay was added and mixed and kneaded. As a result of measuring the bulk density of the obtained kneaded product by the above-mentioned method, it was in the range of 0.80 to 0.84 kg / liter. After the granulation molding, the compression strength and the water balance of the obtained 3A-type zeolite bead molding were measured by the above-described methods. Table 4 shows the results.

【0066】[0066]

【表4】 [Table 4]

【0067】実施例4において、分散剤の量とはゼオラ
イト100重量部に対する分散剤の重量部を示し、表4
中のサンエキスはリグニンスルフォン酸ナトリウムを表
す。
In Example 4, the amount of the dispersant indicates the parts by weight of the dispersant with respect to 100 parts by weight of the zeolite.
The sun extract therein represents sodium lignin sulfonate.

【0068】以上の実施例と比較例を比べると、実施例
の方が得られた3A型あるいは4A型ゼオライトビーズ
成形体の耐圧強度が著しく強く、また、水分平衡吸着量
が高いことが分かる。殊にゼオライト粉末に対して同量
の粘土バインダーを使用した場合の縮合リン酸塩等の無
機系分散剤を添加した効果が明らかである。無機系分散
剤を添加しなかった場合や、有機系分散剤であるリグニ
ンスルフォン酸ナトリウムを添加した場合と比較すれ
ば、その効果は明らかであった。
Comparing the above example with the comparative example, it can be seen that the obtained 3A-type or 4A-type zeolite bead molded product has a remarkably strong pressure resistance and a high water equilibrium adsorption amount. In particular, when the same amount of clay binder is used for the zeolite powder, the effect of adding an inorganic dispersant such as a condensed phosphate is apparent. The effect was clear when compared with the case where no inorganic dispersant was added or the case where sodium lignin sulfonate which was an organic dispersant was added.

【0069】また、実施例で得られたゼオライトビーズ
成形体を用いてフロン分解試験を実施した結果におい
て、フロンの分解率は比較例の結果と比較して極めて小
さく、フロンが殆ど分解していないことが分かる。
Further, in the results of a CFC decomposition test performed using the zeolite beads obtained in the examples, the decomposition rate of CFC was extremely small as compared with the result of the comparative example, and CFC was hardly decomposed. You can see that.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明のよれば以下の効果を奏する。According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0071】(1)本発明のゼオライトビーズ成形体
は、耐圧強度及び、水分平衡吸着量共に高く、優れた吸
着剤物性を有した成形体である。
(1) The zeolite bead molded article of the present invention is a molded article having both high pressure resistance and high moisture equilibrium adsorption amount and excellent physical properties of the adsorbent.

【0072】(2)本発明の製造方法によれば、優れた
性能を有したゼオライトビーズ成形体を容易に得ること
ができる。
(2) According to the production method of the present invention, a molded zeolite bead having excellent performance can be easily obtained.

【0073】(3)本発明の吸着除去方法は、ガス、液
を分解することなく、含まれる水などを効率的に吸着し
うる。
(3) The adsorption and removal method of the present invention can adsorb water and the like contained therein without decomposing gas and liquid.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D017 AA03 BA01 CA01 CA17 CB01 DA01 DB03 4D052 HA00 HA03 HA09 HA24 HB02 4G030 AA01 AA37 BA32 CA07 GA09 GA13 GA16 GA17 HA05 PA06 4G066 AA13D AA20D AA50D AA61B AA63D AE02D BA09 BA21 CA43 DA01 DA07 FA01 FA21 FA26 FA28 FA37 GA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4D017 AA03 BA01 CA01 CA17 CB01 DA01 DB03 4D052 HA00 HA03 HA09 HA24 HB02 4G030 AA01 AA37 BA32 CA07 GA09 GA13 GA16 GA17 HA05 PA06 4G066 AA13D AA20D AA50D AA61DA21 DA01 FAA FA21 FA26 FA28 FA37 GA01

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ゼオライト、カオリン型粘土及び無機系分
散剤からなるゼオライトビーズ成形体。
1. A zeolite bead compact comprising zeolite, kaolin-type clay and an inorganic dispersant.
【請求項2】ゼオライト及び、当該ゼオライト100重
量部に対して20〜30重量部のカオリン型粘土と4〜
10重量部の無機系分散剤からなることを特徴とする請
求項1に記載のゼオライトビーズ成形体。
2. A zeolite and 20 to 30 parts by weight of a kaolin type clay per 100 parts by weight of the zeolite,
The zeolite bead molded product according to claim 1, comprising 10 parts by weight of an inorganic dispersant.
【請求項3】ゼオライトがA型ゼオライト及び/又はフ
ォージャサイト型ゼオライトであることを特徴とする請
求項1又は請求項2に記載のゼオライトビーズ成形体。
3. A molded zeolite bead according to claim 1, wherein the zeolite is an A-type zeolite and / or a faujasite-type zeolite.
【請求項4】ゼオライトが3A型ゼオライト及び/又は
4A型ゼオライトであることを特徴とする請求項3に記
載のゼオライトビーズ成形体。
4. The molded zeolite bead according to claim 3, wherein the zeolite is 3A zeolite and / or 4A zeolite.
【請求項5】無機系分散剤が、水に対する溶解度が高
く、かつ水溶液がアルカリ性の縮合リン酸塩であること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のゼオライ
トビーズ成形体。
5. The molded zeolite beads according to claim 1, wherein the inorganic dispersant has high solubility in water and the aqueous solution is an alkaline condensed phosphate.
【請求項6】縮合リン酸塩が、ピロリン酸ナトリウム、
トリポリリン酸ナトリウム及びピロリン酸カリウムから
なる群より選ばれる1種又は2種以上であることを特徴
とする請求項5に記載のゼオライトビーズ成形体。
6. The condensed phosphate is sodium pyrophosphate,
The zeolite bead molded product according to claim 5, characterized in that it is at least one member selected from the group consisting of sodium tripolyphosphate and potassium pyrophosphate.
【請求項7】ゼオライト粉末とカオリン型粘土に無機系
分散剤を水に分散せしめて加え、混練、捏和した後、転
動造粒法によってビーズ形状に成形して乾燥し、次いで
焼成活性化することを特徴とする請求項1〜6のいずれ
かに記載のゼオライトビーズ成形体の製造方法。
7. An inorganic dispersant dispersed in water is added to zeolite powder and kaolin-type clay, kneaded and kneaded, then formed into beads by a tumbling granulation method, dried, and then fired and activated. The method for producing a zeolite bead molded product according to any one of claims 1 to 6, wherein
【請求項8】ゼオライト粉末と、前記ゼオライト粉末1
00重量部に対して20〜30重量部のカオリン型粘土
に、前記ゼオライト粉末100重量部に対して4〜10
重量部の無機系分散剤を水に分散せしめて加え、嵩密度
が0.8〜1.0kg/リットルになるよう混練、捏和
した後、転動造粒法によってビーズ形状に成形して乾燥
し、次いで焼成活性化することを特徴とする請求項7に
記載のゼオライトビーズ成形体の製造方法。
8. A zeolite powder and the zeolite powder 1
20 to 30 parts by weight of kaolin type clay per 100 parts by weight, and 4 to 10 parts by weight of 100 parts by weight of the zeolite powder.
A part by weight of an inorganic dispersant is dispersed in water, added, kneaded and kneaded so as to have a bulk density of 0.8 to 1.0 kg / liter, and then formed into beads by a tumbling granulation method and dried. The method for producing a molded zeolite bead according to claim 7, wherein firing is then performed.
【請求項9】カオリン型粘土の1次粒子径が1μm以下
となるように混練することを特徴とする請求項7又は請
求項8に記載のゼオライトビーズ成形体の製造方法。
9. The method for producing a molded zeolite bead according to claim 7, wherein kneading is performed so that the primary particle diameter of the kaolin-type clay is 1 μm or less.
【請求項10】請求項1〜6に記載のゼオライトビーズ
成形体をガス又は液に接触させて、前記ガス中又は前記
液中の被吸着物質を吸着除去することを特徴とする吸着
除去方法。
10. A method for adsorbing and removing a substance to be adsorbed in a gas or a liquid by bringing the molded zeolite bead according to claim 1 into contact with a gas or a liquid.
【請求項11】被吸着物質が水であることを特徴とする
請求項10に記載の吸着除去方法。
11. The method according to claim 10, wherein the substance to be adsorbed is water.
【請求項12】1,1,1,2−テトラフルオロエタン
(HFC−134a)を含む冷媒中から水を吸着除去す
ることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の
吸着除去方法。
12. The method according to claim 10, wherein water is adsorbed and removed from a refrigerant containing 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a).
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