JP5170187B2 - ゼオライトビーズ成形体、及びこれを用いた吸着除去方法 - Google Patents
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Description
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、A型ゼオライトが好ましく用いられ、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。
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。
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。
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。
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−20)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(kgf)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。
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。
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。
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/Al2O3=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3A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P2O5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−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、0.92kg/リットルであった。
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/Al2O3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。
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/Al2O3=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P2O5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。
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12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/Al2O3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。
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/Al2O3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。
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/Al2O3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。
Claims (8)
- ゼオライト粉末、カオリン型粘土及び縮合リン酸塩からなり、耐圧強度が8.2kgf以上であることを特徴とするフロン冷媒乾燥用ゼオライトビーズ成形体。
- 耐圧強度が8.2kgf以上9.5kgf以下であることを特徴とする請求項1に記載のフロン冷媒乾燥用ゼオライトビーズ成形体。
- 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重量部の縮合リン酸塩からなることを特徴とする請求項1又は2に記載のフロン冷媒乾燥用ゼオライトビーズ成形体。
- ゼオライトがA型ゼオライトであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のフロン冷媒乾燥用ゼオライトビーズ成形体。
- 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1乃至請求項4のいずれかに記載のフロン冷媒乾燥用ゼオライトビーズ成形体。
- フロン冷媒が1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)である請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のフロン冷媒乾燥用ゼオライトビーズ成形体。
- 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のフロン冷媒乾燥用ゼオライトビーズ成形体を用い、フロン冷媒から水を吸着除去する方法。
- フロン冷媒が1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)である請求項7に記載のフロン冷媒から水を吸着除去する方法。
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