JP7272114B2 - Highly wear-resistant zeolite compact and method for producing the same - Google Patents

Highly wear-resistant zeolite compact and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、高耐摩耗性ゼオライト成形体及びその製造方法に関する。本発明の高耐摩耗性ゼオライト成形体は、例えば、吸着分離剤、触媒などの用途に有用である。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a highly wear-resistant zeolite compact and a method for producing the same. The highly wear-resistant zeolite compact of the present invention is useful for applications such as adsorption separation agents and catalysts.

近年、浮立粒子状物質や光化学オキシダントの原因物質の一つとされているVOCの排出規制が始まり、VOC排出の対策技術に注目が集まっている。VOC吸着剤としてはゼオライトが注目されている。熱に強い二酸化ケイ素からなる骨格であるため、高温でのVOCの吸脱着が容易かつ安全性が高く、高比表面積である。一方で、工場などでVOCを吸着する際、固定相または流動層の吸着塔が利用されるが、それらへの充填や吸脱着の際に吸着剤が粉化してしまい、設備トラブルや圧力損失の原因となるため、吸着剤には高い耐摩耗性が要求されているが、実用可能な高い耐摩耗性を有するゼオライト成形体の発明には至っていない。 In recent years, regulations on VOC emissions, which are considered to be one of the causative substances of suspended particulate matter and photochemical oxidants, have started, and attention is focused on techniques for reducing VOC emissions. Zeolite is attracting attention as a VOC adsorbent. Since the skeleton is made of silicon dioxide, which is resistant to heat, it is easy to adsorb and desorb VOCs at high temperatures, is highly safe, and has a high specific surface area. On the other hand, stationary phase or fluidized bed adsorption towers are used to adsorb VOCs in factories, etc., but the adsorbents are pulverized during filling and adsorption/desorption, leading to equipment troubles and pressure loss. Because of this, the adsorbent is required to have high wear resistance, but no zeolite molded article having high wear resistance that can be put into practical use has been invented.

ゼオライト成形体の強度を強くする手段として、いくつかの方法が知られている。例えば、特許文献1には、ゼオライトとしてA型又はX型ゼオライト、バインダーとしてカオリン粘土あるいは加水ハロイサイト、増粘剤または保水剤としてCMC(カルボキシメチルセルロース)を混合、混練、成形する方法が開示されている。 Several methods are known as means for increasing the strength of zeolite compacts. For example, Patent Document 1 discloses a method of mixing, kneading, and molding A-type or X-type zeolite as zeolite, kaolin clay or hydrated halloysite as binder, and CMC (carboxymethyl cellulose) as thickener or water retention agent. .

特許文献2には、ゼオライトとして低シリカX型ゼオライト、バインダーとしてカオリン系粘土、セピオライト系粘土、アタパルジャイト系粘土、ベントナイト系粘土を複数種類使用する方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a method of using a low silica X-type zeolite as a zeolite and a plurality of types of kaolin-based clay, sepiolite-based clay, attapulgite-based clay, and bentonite-based clay as binders.

特許文献3には、ゼオライトとして3A型ゼオライト、バインダーとしてカオリン粘土、無機系分散剤として縮合リン酸塩を混合、混練、成形する方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a method of mixing, kneading, and molding 3A-type zeolite as a zeolite, kaolin clay as a binder, and condensed phosphate as an inorganic dispersant.

いずれの特許文献においても、実用性のある耐摩耗性を有するゼオライト成形体の発明には至っておらず、より高い耐摩耗性を有してゼオライト成形体の発明が望まれている。 None of the patent documents has led to the invention of a practical wear-resistant zeolite compact, and the invention of a zeolite compact with higher wear resistance is desired.

特開平10-87322号公報JP-A-10-87322 特開平11-314913号公報JP-A-11-314913 特開2001-226167号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-226167

本発明は、従来のゼオライト成形体よりも耐摩耗性に優れたゼオライト成形体及びその製造方法を提供するものである。高耐摩耗性ゼオライト成形体は、様々な吸着分離用途、触媒反応用途で使用することができる。 The present invention provides a zeolite molded article having better wear resistance than conventional zeolite molded articles, and a method for producing the same. Highly attrition-resistant zeolite compacts can be used in various adsorption separation applications and catalytic reaction applications.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ゼオライト成形体を製造する時にバインダーとして繊維状粘土およびシリカゾルの二種類を使用する製造方法を見出し、本発明を完成したものである。すなわち、本発明は、ゼオライト100重量部に対して、繊維状粘土を35~70重量部、シリカゾルを5~40重量部、水溶性ナトリウム塩を0.5~10重量部、成形助剤を4~20重量部含み、かつ、耐摩耗強度が90%以上であり、当該ゼオライトが、Si/Alが10以上100000以下、25℃、相対圧0.5の条件で、水分吸着量が、10(g/100g)以下であるゼオライトを一種以上含むことを特徴とする高耐摩耗性ゼオライト成形体、ゼオライト100重量部に対して、繊維状粘土を35~70重量部、シリカゾルを5~40重量部、水溶性ナトリウム塩を0.5~10重量部、成形助剤を4~20重量部、水を120~180重量部含む混合物を成形した後に乾燥し、さらに得られたゼオライト成形体を400~700℃で焼成するものであり、当該ゼオライトが、Si/Alが10以上100000以下で、25℃、相対圧0.5の条件で、水分吸着量が10(g/100g)以下であるゼオライトを一種以上含むことを特徴とする高耐摩耗性ゼオライト成形体の製造方法である。 The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found a production method using two types of binders, fibrous clay and silica sol, when producing zeolite molded bodies, and have completed the present invention. be. That is, the present invention comprises 100 parts by weight of zeolite, 35 to 70 parts by weight of fibrous clay, 5 to 40 parts by weight of silica sol, 0.5 to 10 parts by weight of water-soluble sodium salt, and 4 parts by weight of molding aid. It contains up to 20 parts by weight , and the abrasion resistance strength is 90% or more. (g/100 g) or less, a highly wear-resistant zeolite molded body characterized by containing one or more zeolites, 100 parts by weight of zeolite, 35 to 70 parts by weight of fibrous clay, and 5 to 40 parts by weight of silica sol parts, 0.5 to 10 parts by weight of water-soluble sodium salt, 4 to 20 parts by weight of molding aid, and 120 to 180 parts by weight of water. It is fired at ~700°C, and the zeolite has a Si/ Al2 ratio of 10 or more and 100000 or less, and a water adsorption amount of 10 (g/100g) or less at 25°C and a relative pressure of 0.5. A method for producing a highly wear-resistant zeolite molded body characterized by containing one or more types of zeolite.

以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.

本発明の高耐摩耗性ゼオライト成形体は、ゼオライト100重量部に対して、繊維状粘土を35~70重量部、シリカゾルを5~40重量部、水溶性ナトリウム塩を0.5~10重量部、成形助剤を4~20重量部含むものである。 The highly wear-resistant zeolite compact of the present invention contains 35 to 70 parts by weight of fibrous clay, 5 to 40 parts by weight of silica sol, and 0.5 to 10 parts by weight of water-soluble sodium salt per 100 parts by weight of zeolite. , containing 4 to 20 parts by weight of a molding aid.

高耐摩耗性ゼオライト成形体に含まれるゼオライトは、Si/Alが10以上100000以下で、25℃、相対圧0.5の条件で、水分吸着量が、10(g/100g)以下であるゼオライトであり、これを一種以上含むものである。Si/Alが10未満の場合、25℃、相対圧0.5の条件で、水分吸着量が、10(g/100g)を超える場合には、摩耗強度が低下する。ゼオライトの種類としては、例えば、ベータ型ゼオライト、Y型ゼオライト、L型ゼオライト、フェリエライト型ゼオライト、モルデナイト型ゼオライト、ZSM-5型ゼオライトなどが例示されるが、Y型ゼオライト、ZSM-5型ゼオライトが好ましい。Si/Alは、50以上10000以下が好ましく、80以上2000以下がさらに好ましい。 The zeolite contained in the highly wear-resistant zeolite compact has a Si/Al 2 ratio of 10 or more and 100000 or less, and a water adsorption amount of 10 (g/100 g) or less under the conditions of 25°C and a relative pressure of 0.5. It is zeolite and contains one or more kinds thereof. When Si/Al 2 is less than 10, the wear strength decreases when the water adsorption amount exceeds 10 (g/100 g) under the conditions of 25° C. and a relative pressure of 0.5. Examples of types of zeolite include beta-type zeolite, Y-type zeolite, L-type zeolite, ferrierite-type zeolite, mordenite-type zeolite, and ZSM-5-type zeolite. is preferred. Si/Al 2 is preferably 50 or more and 10,000 or less, more preferably 80 or more and 2,000 or less.

高耐摩耗性ゼオライト成形体に含まれる繊維状粘土の量は、ゼオライト100重量部(無水換算)に対して35~70重量部である。35重量部未満の場合は耐摩耗性が低くなり、70重量部より多くした場合でも、耐摩耗性の向上は認められない。耐摩耗性がより高くなるため、40~60重量部が好ましく、45~55重量部がさらに好ましい。粘土の粒径は特に制限されないが、好ましくは平均粒径として0.5~30μmである。繊維状粘土としては、例えば、セピオライト粘土、アタパルジャイト粘土、パリゴルスカイト粘土などがあげられる。 The amount of fibrous clay contained in the highly wear-resistant zeolite compact is 35 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of zeolite (on a dry basis). If the amount is less than 35 parts by weight, the abrasion resistance is lowered, and if the amount is more than 70 parts by weight, no improvement in abrasion resistance is observed. 40 to 60 parts by weight is preferable, and 45 to 55 parts by weight is more preferable, because the abrasion resistance becomes higher. Although the particle size of the clay is not particularly limited, the average particle size is preferably 0.5 to 30 μm. Examples of fibrous clays include sepiolite clay, attapulgite clay, and palygorskite clay.

高耐摩耗性ゼオライト成形体に含まれるシリカゾルの量はゼオライト100重量部(無水換算)に対して5~40重量部である。5重量部未満の場合、耐摩耗性には効果がなく、シリカゾルの添加量を増加させるにつれて、耐摩耗性も向上していくが、40重量部を超える場合、押し出し成形性が著しく悪化する。耐摩耗性と押し出し成形性をいずれも高い水準で保持するためには10~30重量部が好ましく、15~25重量部がさらに好ましい。シリカゾルの粒径は特に制限されないが、好ましくは平均粒径として5~30nmである。 The amount of silica sol contained in the highly wear-resistant zeolite compact is 5 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of zeolite (on a dry basis). If the amount is less than 5 parts by weight, there is no effect on the abrasion resistance, and as the amount of silica sol added increases, the abrasion resistance also improves. 10 to 30 parts by weight is preferable, and 15 to 25 parts by weight is more preferable in order to maintain both abrasion resistance and extrusion moldability at high levels. Although the particle size of the silica sol is not particularly limited, the average particle size is preferably 5 to 30 nm.

高耐摩耗性ゼオライト成形体に含まれる水溶性ナトリウム塩の量は、ゼオライト100重量部(無水換算)に対して0.5~10重量部である。0.5重量部未満ではその効果が十分でなく、10重量部より多くしてもその効果は変化しない。水溶性ナトリウム塩に由来するナトリウムの量を増やさないため、0.5~8重量部が好ましく、0.5~6重量部がさらに好ましい。水溶性ナトリウム塩としては、例えば、無機酸ナトリウム、有機酸ナトリウムなどが例示される。 The amount of water-soluble sodium salt contained in the highly wear-resistant zeolite compact is 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of zeolite (on a dry basis). If it is less than 0.5 parts by weight, the effect is not sufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the effect does not change. In order not to increase the amount of sodium derived from the water-soluble sodium salt, 0.5 to 8 parts by weight is preferred, and 0.5 to 6 parts by weight is more preferred. Examples of water-soluble sodium salts include sodium salts of inorganic salts and sodium salts of organic salts.

無機酸ナトリウムとしては水溶性のナトリウム塩であればよく、例えば、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムなどが例示される。これらのうち、リン酸ナトリウムが好ましい。リン酸ナトリウムとしては、例えば、第一リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、第三リン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムなどが例示される。 The sodium inorganic acid may be any water-soluble sodium salt, and examples thereof include sodium phosphate, sodium silicate, and sodium aluminate. Of these, sodium phosphate is preferred. Examples of sodium phosphate include primary sodium phosphate, secondary sodium phosphate, tertiary sodium phosphate, sodium pyrophosphate, acidic sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, sodium tetrapolyphosphate, and sodium hexametaphosphate. be done.

有機酸ナトリウムとしては水溶性のナトリウム塩であればよく、例えば、一般有機カルボン酸、アミノカーボネート、エーテルカルボン酸塩、ビニル型高分子ナトリウム塩などが例示される。一般有機カルボン酸としては、例えば、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、酒石酸ナトリウムなどが例示され、アミノカーボネートとしては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩、ジエチレントリアミノ五酢酸ナトリウムなどが例示され、エーテルカルボン酸塩としては、例えば、カルボキシメチルタルトロン酸ナトリウム、カルボキシメチルオキシコハク酸ナトリウムなどが例示され、ビニル型高分子ナトリウム塩としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸/マレイン酸共重合体のナトリウム塩などが例示される。 The sodium salt of the organic acid may be any water-soluble sodium salt, and examples thereof include general organic carboxylic acids, amino carbonates, ether carboxylates, vinyl-type polymer sodium salts, and the like. Examples of general organic carboxylic acids include sodium citrate, sodium gluconate, sodium oxalate, and sodium tartrate, and examples of aminocarbonates include sodium ethylenediaminetetraacetic acid and sodium diethylenetriaminopentaacetic acid. , Examples of ether carboxylates include sodium carboxymethyl tartronate and sodium carboxymethyl oxysuccinate. Examples of vinyl-type polymer sodium salts include sodium polyacrylate, acrylic acid/maleic acid co- Examples include sodium salts of polymers.

高耐摩耗性ゼオライト成形体に含まれる成形助剤の量は、ゼオライト100重量部(無水換算)に対して4~20重量部である。4重量部未満の場合は耐摩耗性が低下し、20重量部を超える場合は成形性が著しく低下する。好ましくは8~16重量部である。成形助剤としては、例えば、セルロース、アルコール、リグニン、スターチ、グァーガムなどが例示される。これらのうち、セルロース、アルコールが好ましい。セルロースとしては、例えば、結晶性セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)などが例示される。アルコールとしては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレングリコールなどが例示される。 The amount of the molding aid contained in the highly wear-resistant zeolite compact is 4 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite (converted to anhydrous content). If the amount is less than 4 parts by weight, wear resistance will be reduced, and if it exceeds 20 parts by weight, moldability will be significantly reduced. It is preferably 8 to 16 parts by weight. Examples of molding aids include cellulose, alcohol, lignin, starch, guar gum and the like. Among these, cellulose and alcohol are preferred. Examples of cellulose include crystalline cellulose, hydroxypropylmethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose (CMC) and the like. Examples of alcohol include polyvinyl alcohol and ethylene glycol.

本発明の高耐摩耗性ゼオライト成形体は、耐摩耗強度が90%以上である。耐摩耗強度が90%未満の場合は、粉化しやすく圧力損失などを引き起こしやすくなるおそれがある。ここに、耐摩耗強度の測定は、JIS-K-1474の活性炭試験法に準じて行うものである(実施例の<耐摩耗性試験>を参照)。耐摩耗強度は、92%以上が好ましく、95%以上がさらに好ましく、96.5%以上が特に好ましい。 The highly wear-resistant zeolite compact of the present invention has an abrasion resistance strength of 90% or more. If the abrasion resistance strength is less than 90%, the powder tends to be pulverized and may easily cause pressure loss. Here, the abrasion resistance strength is measured according to the activated carbon test method of JIS-K-1474 (see <Abrasion Resistance Test> in Examples). The abrasion resistance strength is preferably 92% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably 96.5% or more.

本発明の高耐摩耗性ゼオライト成形体の製造方法(以下、「本発明の製造方法」ともいう。)は、ゼオライト100重量部に対して、繊維状粘土を15~50重量部、シリカゾルを5~40重量部、水溶性ナトリウム塩を0.5~10重量部、成形助剤を4~20重量部、水を120~180重量部含む混合物を成形した後に乾燥し、さらに得られたゼオライト成形体を400~700℃で焼成することを特徴とするものである。 The method for producing a highly wear-resistant zeolite molded product of the present invention (hereinafter also referred to as the “production method of the present invention”) comprises 100 parts by weight of zeolite, 15 to 50 parts by weight of fibrous clay, and 5 parts by weight of silica sol. ~40 parts by weight, 0.5 to 10 parts by weight of a water-soluble sodium salt, 4 to 20 parts by weight of a molding aid, and 120 to 180 parts by weight of water. It is characterized by firing the body at 400-700°C.

本発明の製造方法で使用される混合物に含まれるゼオライトは、Si/Alが10以上100000以下で、25℃、相対圧0.5の条件で、水分吸着量が、10(g/100g)以下であるゼオライトを一種以上含む必要がある。Si/Alが10未満の場合、25℃、相対圧0.5の条件で、水分吸着量が、10(g/100g)を超える場合には、大気中の水分を吸着しやすくなり摩耗強度が低下する。ゼオライトの種類としては、例えば、ベータ型ゼオライト、Y型ゼオライト、L型ゼオライト、フェリエライト型ゼオライト、モルデナイト型ゼオライト、ZSM-5型ゼオライトなどが例示されるが、Y型ゼオライト、ZSM-5型ゼオライトが好ましい。Si/Alは、50以上10000以下が好ましく、80以上2000以下がさらに好ましい。 The zeolite contained in the mixture used in the production method of the present invention has a water adsorption amount of 10 (g / 100 g) under the conditions of Si / Al 2 of 10 or more and 100000 or less, 25 ° C. and a relative pressure of 0.5. It must contain one or more of the following zeolites. When Si/Al 2 is less than 10, when the moisture adsorption amount exceeds 10 (g/100 g) under the conditions of 25°C and a relative pressure of 0.5, moisture in the atmosphere is likely to be adsorbed, resulting in reduced wear strength. decreases. Examples of types of zeolite include beta-type zeolite, Y-type zeolite, L-type zeolite, ferrierite-type zeolite, mordenite-type zeolite, and ZSM-5-type zeolite. is preferred. Si/Al 2 is preferably 50 or more and 10,000 or less, more preferably 80 or more and 2,000 or less.

本発明の製造方法で使用される混合物に含まれるのは繊維状粘土である。粘土には様々な種類があるが、繊維状粘土はゼオライト結晶に存在する細孔をふさぐことがないため性能低下がない。カオリン粘土の様な板状結晶の粘土はゼオライト結晶の細孔をふさぐ恐れがあり、好ましくない。繊維状粘土としては、例えば、セピオライト粘土、アタパルジャイト粘土、パリゴルスカイト粘土などが例示される。繊維状粘土の量としては、ゼオライト100重量部(無水換算)に対して35~70重量部である。35重量部未満の場合は耐摩耗性が低くなり、70重量部より多くした場合でも、耐摩耗性の向上は認められない。耐摩耗性がより高くなるため、40~60重量部が好ましく、45~55重量部がさらに好ましい。粘土の粒径は特に制限されないが、好ましくは平均粒径として0.5~30μmである。 Included in the mixture used in the manufacturing method of the present invention is a fibrous clay. There are various types of clay, but fibrous clay does not clog the pores present in zeolite crystals, so there is no deterioration in performance. Plate-like crystal clay such as kaolin clay is not preferable because it may clog the pores of the zeolite crystal. Examples of fibrous clays include sepiolite clay, attapulgite clay, and palygorskite clay. The amount of fibrous clay is 35 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite (on an anhydrous basis). If the amount is less than 35 parts by weight, the abrasion resistance is lowered, and if the amount is more than 70 parts by weight, no improvement in abrasion resistance is observed. 40 to 60 parts by weight is preferable, and 45 to 55 parts by weight is more preferable, because the abrasion resistance becomes higher. Although the particle size of the clay is not particularly limited, the average particle size is preferably 0.5 to 30 μm.

本発明の製造方法で使用される混合物に含まれるのはシリカゾルである。シリカゾルの量としてはゼオライト100重量部(無水換算)に対して5~40重量部である。5重量部未満の場合、耐摩耗性には効果がなく、シリカゾルの添加量を増加させるにつれて、耐摩耗性も向上していくが、40重量部を超える場合、押し出し成形性が著しく悪化する。耐摩耗性と押し出し成形性をいずれも高い水準で保持するためには10~30重量部が好ましく、15~25重量部がさらに好ましい。シリカゾルの粒径は特に制限されないが、好ましくは平均粒径として5~30nmである。また、pHは特に制限はされないが、好ましくは7.0~10.0である。 A silica sol is included in the mixture used in the production method of the present invention. The amount of silica sol is 5 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of zeolite (on an anhydrous basis). If the amount is less than 5 parts by weight, there is no effect on the abrasion resistance, and as the amount of silica sol added increases, the abrasion resistance also improves. 10 to 30 parts by weight is preferable, and 15 to 25 parts by weight is more preferable in order to maintain both abrasion resistance and extrusion moldability at high levels. Although the particle size of the silica sol is not particularly limited, the average particle size is preferably 5 to 30 nm. Although the pH is not particularly limited, it is preferably 7.0 to 10.0.

本発明の製造方法で使用される混合物に含まれるのは水溶性ナトリウム塩である。水溶性ナトリウム塩としては、例えば、無機酸ナトリウム、有機酸ナトリウムなどが例示される。水溶性ナトリウム塩としては、無機酸ナトリウム又は有機酸ナトリウムの少なくとも1種を含むことが好ましい。理由は定かではないが、水溶性ナトリウム塩を使用することで耐摩耗性は著しく高くなる。水溶性ナトリウム塩の量としては、ゼオライト100重量部(無水換算)に対して、0.5~10重量部である。0.5重量部未満ではその効果が十分でなく、10重量部より多くしてもその効果は変化しない。水溶性ナトリウム塩に由来するナトリウムの量を増やさないため、0.5~8重量部が好ましく、0.5~6重量部がさらに好ましい。 Included in the mixture used in the manufacturing method of the present invention is a water-soluble sodium salt. Examples of water-soluble sodium salts include sodium salts of inorganic salts and sodium salts of organic salts. The water-soluble sodium salt preferably contains at least one of inorganic sodium salts and organic sodium salts. For unknown reasons, the use of water-soluble sodium salts significantly increases wear resistance. The amount of water-soluble sodium salt is 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite (on an anhydrous basis). If it is less than 0.5 parts by weight, the effect is not sufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the effect does not change. In order not to increase the amount of sodium derived from the water-soluble sodium salt, 0.5 to 8 parts by weight is preferred, and 0.5 to 6 parts by weight is more preferred.

無機酸ナトリウムとしては水溶性のナトリウム塩であればよく、例えば、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムなどが例示される。これらのうち、取り扱いが容易のため、リン酸ナトリウムが好ましく使用できる。リン酸ナトリウムとしては、例えば、第一リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、第三リン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムなどが使用できる。 The sodium inorganic acid may be any water-soluble sodium salt, and examples thereof include sodium phosphate, sodium silicate, and sodium aluminate. Among these, sodium phosphate can be preferably used because it is easy to handle. Examples of sodium phosphate include primary sodium phosphate, secondary sodium phosphate, tertiary sodium phosphate, sodium pyrophosphate, acidic sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, sodium tetrapolyphosphate, and sodium hexametaphosphate. can.

有機酸ナトリウムとしては水溶性のナトリウム塩であればよく、例えば、一般有機カルボン酸、アミノカーボネート、エーテルカルボン酸塩、ビニル型高分子ナトリウム塩などが例示される。一般有機カルボン酸としては、例えば、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、酒石酸ナトリウムなどが使用でき、アミノカーボネートとしては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩、ジエチレントリアミノ五酢酸ナトリウムなどが使用でき、エーテルカルボン酸塩としては、例えば、カルボキシメチルタルトロン酸ナトリウム、カルボキシメチルオキシコハク酸ナトリウムなどが使用でき、ビニル型高分子ナトリウム塩としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸/マレイン酸共重合体のナトリウム塩などが使用できる。 The sodium salt of the organic acid may be any water-soluble sodium salt, and examples thereof include general organic carboxylic acids, amino carbonates, ether carboxylates, vinyl-type polymer sodium salts, and the like. Examples of general organic carboxylic acids include sodium citrate, sodium gluconate, sodium oxalate, and sodium tartrate. Examples of aminocarbonates include sodium ethylenediaminetetraacetic acid and sodium diethylenetriaminopentaacetic acid. As the ether carboxylate, for example, sodium carboxymethyl tartronate, sodium carboxymethyl oxysuccinate, etc. can be used, and as the vinyl type polymer sodium salt, for example, sodium polyacrylate, acrylic acid / maleic acid Sodium salts of polymers and the like can be used.

本発明の製造方法で使用される混合物に含まれるのは成形助剤である。成形助剤としては、成形性を改善するものであり、例えば、セルロース、アルコール、リグニン、スターチ、グァーガムなどが例示される。これらのうち、取り扱いが容易であるため、セルロース、アルコールが好ましい。セルロースとしては、例えば、結晶性セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)などが例示される。アルコールとしては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレングリコールなどが例示される。成形助剤の量としては、ゼオライト100重量部(無水換算)に対して、4~20重量部であり、好ましくは8~16重量部である。4重量部未満の場合は耐摩耗性が低下し、20重量部を超える場合は成形性が著しく低下する。 Included in the mixture used in the manufacturing method of the present invention is a molding aid. Molding aids improve moldability, and examples thereof include cellulose, alcohol, lignin, starch, guar gum, and the like. Among these, cellulose and alcohol are preferred because they are easy to handle. Examples of cellulose include crystalline cellulose, hydroxypropylmethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose (CMC) and the like. Examples of alcohol include polyvinyl alcohol and ethylene glycol. The amount of the molding aid is 4 to 20 parts by weight, preferably 8 to 16 parts by weight, per 100 parts by weight of zeolite (on an anhydrous basis). If the amount is less than 4 parts by weight, wear resistance will be reduced, and if it exceeds 20 parts by weight, moldability will be significantly reduced.

本発明の製造方法で使用される混合物に含まれる水の量としては、ゼオライト100重量部(無水換算)に対して、120~180重量部であり、140~160重量部が好ましい。120重量部未満の場合も、180重量部より多い場合も成形が困難になる場合がある。 The amount of water contained in the mixture used in the production method of the present invention is 120 to 180 parts by weight, preferably 140 to 160 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of zeolite (on an anhydrous basis). When the amount is less than 120 parts by weight or when the amount is more than 180 parts by weight, molding may become difficult.

本発明の製造方法で使用される混合物は、ゼオライト100重量部に対して、繊維状粘土を35~70重量部、シリカゾルを5~40重量部、水溶性ナトリウム塩を0.5~10重量部、成形助剤を4~20重量部、水を120~180重量部を混合して混練することで得られるものである。混合して混練する方法としては特に制限はなく、例えば、ロール式混練機のミックスマーラー、羽根撹拌式であるヘンシェルミキサー、バッチ式又は連続式のニーダーなどが使用できる。 The mixture used in the production method of the present invention contains 35 to 70 parts by weight of fibrous clay, 5 to 40 parts by weight of silica sol, and 0.5 to 10 parts by weight of water-soluble sodium salt with respect to 100 parts by weight of zeolite. , 4 to 20 parts by weight of a molding aid and 120 to 180 parts by weight of water are mixed and kneaded. The method of mixing and kneading is not particularly limited, and for example, a roll-type kneader mix muller, a blade stirring type Henschel mixer, a batch-type or continuous-type kneader, and the like can be used.

本発明の製造方法は、ゼオライト100重量部に対して、繊維状粘土を35~70重量部、シリカゾルを5~40重量部、水溶性ナトリウム塩を0.5~10重量部、成形助剤を4~20重量部、水を120~180重量部含む混合物を成形するものである。成形する方法としては特に制限はなく、例えば、転動造粒、撹拌造粒、押出し成形、噴霧造粒、これらの方法を2種以上組み合わせた方法等により成形することができる。成形体の形状は特に制限ないが、球状、円柱状、楕円状、俵型、三つ葉型、リング状などが好ましく、球状、円柱状がさらに好ましい。成形体の大きさは特に制限ないが、平均粒子径として0.1~3mmが好ましい。成形体のアスペクト比(長径と短径の比)は特に制限はないが、3以下が好ましい。 The production method of the present invention comprises 100 parts by weight of zeolite, 35 to 70 parts by weight of fibrous clay, 5 to 40 parts by weight of silica sol, 0.5 to 10 parts by weight of water-soluble sodium salt, and a molding aid. A mixture containing 4 to 20 parts by weight and 120 to 180 parts by weight of water is molded. The molding method is not particularly limited, and may be, for example, rolling granulation, stirring granulation, extrusion molding, spray granulation, or a combination of two or more of these methods. The shape of the molded body is not particularly limited, but spherical, cylindrical, elliptical, bale-shaped, trefoil, ring-shaped, and the like are preferable, and spherical and cylindrical are more preferable. The size of the compact is not particularly limited, but the average particle size is preferably 0.1 to 3 mm. The aspect ratio (ratio of major axis to minor axis) of the molded product is not particularly limited, but is preferably 3 or less.

成形されたゼオライト成形体は乾燥される。乾燥方法は特に制限なく、例えば、箱型乾燥機、連続式乾燥機などが使用できる。乾燥温度は50~200℃で行うことができる。乾燥雰囲気は大気圧下で空気又は窒素雰囲気で行うことができる。乾燥されたゼオライト成形体は、所望の大きさに分級される。分級は乾燥の前に行うこともできる。 The shaped zeolite shaped bodies are dried. The drying method is not particularly limited, and for example, a box-type dryer, a continuous dryer, or the like can be used. The drying temperature can be 50-200°C. The drying atmosphere can be air or nitrogen atmosphere under atmospheric pressure. The dried zeolite shaped bodies are classified into desired sizes. Classification can also be performed before drying.

乾燥されたゼオライト成形体は焼成される。焼成方法は特に制限なく、例えば、箱型マッフル炉、ロータリーキルン、シャフトキルンなどの装置で行うことができる。焼成温度は繊維状粘土が焼結されて強度が発現できる温度であればよく、400~700℃が好ましい。焼成雰囲気は大気圧下で空気又は窒素雰囲気で行うことができる。 The dried zeolite compact is calcined. The firing method is not particularly limited, and for example, it can be carried out in an apparatus such as a box-type muffle furnace, rotary kiln, shaft kiln, or the like. The sintering temperature may be any temperature at which the fibrous clay can be sintered to exhibit strength, and is preferably 400 to 700°C. The firing atmosphere can be air or nitrogen atmosphere under atmospheric pressure.

本発明の高耐摩耗性ゼオライト成形体は、耐摩耗性が高い。特に、加熱再生プロセスを含む吸着分離用途、触媒反応用途で有用に使用することができる。 The highly wear-resistant zeolite compact of the present invention has high wear resistance. In particular, it can be usefully used in adsorption separation applications including thermal regeneration processes and catalytic reaction applications.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.

<水分吸着量の測定>
水分吸着量は、スプリングバランス型の吸着装置を使用して、温度25℃にて測定した。
<Measurement of water adsorption amount>
The water adsorption amount was measured at a temperature of 25° C. using a spring balance adsorption device.

<耐摩耗性試験>
耐摩耗性試験における耐摩耗強度の測定は、JIS-K-1474に準じて行った。すなわち、試料を200mLのメスシリンダーの100mLの標線まで軽くたたいて充填した。メスシリンダーではかりとった試料を直径12.7mmおよび9.5mmの鋼球それぞれ15個とともに耐摩耗性試験用皿に入れた。ふるい振とう機に取り付け、30分間振とうした。最も試料が残ったふるいの半分の目の大きさのふるいおよび受け皿を用い、鋼球を除いた試料を全部いれ、ふるい振とう機に取り付けた。3分間振とうした後、ふるい上および受け皿に残った試料の質量をそれぞれ0.1gの桁まではかりとった。耐摩耗強度は次の式1によって算出した。
<Abrasion resistance test>
The abrasion resistance strength in the abrasion resistance test was measured according to JIS-K-1474. Briefly, the sample was filled to the 100 mL mark in a 200 mL graduated cylinder by tapping. A sample weighed with a graduated cylinder was placed in an abrasion resistance test dish together with 15 steel balls each having a diameter of 12.7 mm and 9.5 mm. Attached to a sieve shaker and shaken for 30 minutes. Using a sieve with half the size of the sieve with the most sample remaining and a saucer, the entire sample except the steel balls was put in and attached to a sieve shaker. After shaking for 3 minutes, the mass of the sample remaining on the sieve and on the pan was weighed to the order of 0.1 g. The abrasion resistance strength was calculated by the following formula 1.

H=W/S×100 …(式1)
ここで、H:耐摩耗強度(質量分率%)、W:ふるい上に残った試料の質量(g)、S:ふるい上及び受け皿に残った試料の質量の合計(g)とした。
H=W/S×100 (Formula 1)
Here, H: abrasion resistance strength (mass fraction %), W: mass (g) of the sample remaining on the sieve, and S: total mass (g) of the sample remaining on the sieve and the tray.

実施例1
Y型ゼオライト粉末(HSZ(登録商標)-385HUA:東ソー製(Si/Al:100、水分吸着量:2g/100g))を80重量部(1627g;水分含有量2%)、MFI型ゼオライト粉末(HSZ(登録商標)-891HOA:東ソー製(Si/Al:1500、水分吸着量:4g/100g))を20重量部(413g;水分含有量3%)、アタパルジャイト型粘土(ミニゲルMB:アクティブミネラルズ製)を50重量部(1253g;水分含有量22%)、カルボキシメチルセルロースナトリウムを6重量部(120g)、結晶性セルロース(セオラス(登録商標)RC-591;旭化成ケミカルズ製)を6重量部(120g)量り取り、ミックスマーラー(新東工業製)で5分間混合した。シリカゾル(スノーテックスC-30:日産化学製)1639gを添加し、5分間混合した。水1000gにリン酸二水素ナトリウム(燐化学工業製;NaHPO)を1.5重量部(30g)溶解した水を添加し、5分間混合した。その後、更に960gの水を添加して、10分間撹拌混練し、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して109重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、マルメライザー(QJ-400:ダルトン製)で回転数900rpmで転動整粒を行い、円柱状の成形体を球状に変形した。100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。ゼオライト成形体のアスペクト比は1.2であった。
Example 1
Y-type zeolite powder (HSZ (registered trademark)-385HUA: manufactured by Tosoh (Si/Al 2 : 100, water adsorption amount: 2 g/100 g)) 80 parts by weight (1627 g; water content 2%), MFI-type zeolite powder (HSZ (registered trademark)-891HOA: manufactured by Tosoh (Si/Al 2 : 1500, water adsorption amount: 4 g/100 g)) 20 parts by weight (413 g; water content 3%), attapulgite clay (mini gel MB: active Minerals) 50 parts by weight (1253 g; moisture content 22%), 6 parts by weight (120 g) of carboxymethylcellulose sodium, 6 parts by weight of crystalline cellulose (Seolus (registered trademark) RC-591; Asahi Kasei Chemicals) (120 g) was weighed and mixed for 5 minutes with a mix muller (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd.). 1639 g of silica sol (Snowtex C-30: manufactured by Nissan Chemical Industries) was added and mixed for 5 minutes. A solution of 1.5 parts by weight (30 g) of sodium dihydrogen phosphate (NaH 2 PO 4 manufactured by Rin Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was added to 1000 g of water and mixed for 5 minutes. After that, 960 g of water was further added and stirred and kneaded for 10 minutes to obtain a mixture. The loss on ignition of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour, and the result was 109 parts by weight per 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, rolling sizing was performed with a Marumerizer (QJ-400, manufactured by Dalton) at a rotation speed of 900 rpm to transform the cylindrical compact into a spherical shape. It was dried at 100° C. for 12 hours or more and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact. The aspect ratio of the zeolite compact was 1.2.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は96.7%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 96.7%.

実施例2
カルボキシメチルセルロースナトリウムを4重量部(80g)、結晶性セルロース(セオラス(登録商標)RC-591:旭化成ケミカルズ製)を4重量部(80g)、シリカゾルの添加量を1350gとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して106重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、マルメライザー(QJ-400:ダルトン製)で回転数900rpmで転動整粒を行い、円柱状の成形体を球状に変形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。ゼオライト成形体のアスペクト比は1.2であった。
Example 2
Example 1 except that 4 parts by weight (80 g) of sodium carboxymethylcellulose, 4 parts by weight (80 g) of crystalline cellulose (Seolus (registered trademark) RC-591: manufactured by Asahi Kasei Chemicals), and 1350 g of silica sol were added. A mixture was obtained by performing the same operation. The ignition loss of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour, and the result was 106 parts by weight per 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, rolling sizing was performed with a Marumerizer (QJ-400, manufactured by Dalton) at a rotation speed of 900 rpm to transform the cylindrical compact into a spherical shape. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact. The aspect ratio of the zeolite compact was 1.2.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は96.4%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 96.4%.

実施例3
ミックスマーラーをヘンシェルミキサーに変更し、添加する水を1088gとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して106重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、マルメライザー(QJ-400:ダルトン製)で回転数900rpmで転動整粒を行い、円柱状の成形体を球状に変形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。ゼオライト成形体のアスペクト比は1.2であった。
Example 3
A mixture was obtained in the same manner as in Example 1, except that the mix marler was changed to a Henschel mixer and the amount of water to be added was changed to 1088 g. The ignition loss of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour, and the result was 106 parts by weight per 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, rolling sizing was performed with a Marumerizer (QJ-400, manufactured by Dalton) at a rotation speed of 900 rpm to transform the cylindrical compact into a spherical shape. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact. The aspect ratio of the zeolite compact was 1.2.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は96.7%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 96.7%.

実施例4
シリカゾルを25重量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して101重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、マルメライザー(QJ-400:ダルトン製)で回転数900rpmで転動整粒を行い、円柱状の成形体を球状に変形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。ゼオライト成形体のアスペクト比は1.2であった。
Example 4
A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of silica sol was changed to 25 parts by weight. The loss on ignition of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour and found to be 101 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, rolling sizing was performed with a Marumerizer (QJ-400, manufactured by Dalton) at a rotation speed of 900 rpm to transform the cylindrical compact into a spherical shape. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact. The aspect ratio of the zeolite compact was 1.2.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は96.8%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 96.8%.

実施例5
シリカゾルを10重量部(653g)、添加する水を1350gとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して95重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、マルメライザー(QJ-400:ダルトン製)で回転数900rpmで転動整粒を行い、円柱状の成形体を球状に変形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。ゼオライト成形体のアスペクト比は1.2であった。
Example 5
A mixture was obtained in the same manner as in Example 1, except that 10 parts by weight (653 g) of silica sol and 1350 g of water to be added were used. The ignition loss of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour, and the result was 95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, rolling sizing was performed with a Marumerizer (QJ-400, manufactured by Dalton) at a rotation speed of 900 rpm to transform the cylindrical compact into a spherical shape. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact. The aspect ratio of the zeolite compact was 1.2.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は96.5%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 96.5%.

実施例6
実施例4と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して101重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、マルメライザー(QJ-400:ダルトン製)で回転数600rpmで転動整粒を行い、円柱状の成形体を球状に変形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。ゼオライト成形体のアスペクト比は2.3であった。
Example 6
A mixture was obtained by performing the same operation as in Example 4. The loss on ignition of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour and found to be 101 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, rolling sizing was performed with a Marumerizer (QJ-400, manufactured by Dalton) at a rotation speed of 600 rpm to transform the cylindrical compact into a spherical shape. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact. The aspect ratio of the zeolite compact was 2.3.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は95.0%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 95.0%.

実施例7
実施例4と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して101重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、マルメライザー(QJ-400:ダルトン製)で回転数450rpmで転動整粒を行い、円柱状の成形体を球状に変形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。ゼオライト成形体のアスペクト比は2.5であった。
Example 7
A mixture was obtained by performing the same operation as in Example 4. The loss on ignition of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour and found to be 101 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, rolling sizing was performed with a Marumerizer (QJ-400, manufactured by Dalton) at a rotation speed of 450 rpm to transform the cylindrical compact into a spherical shape. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact. The aspect ratio of the zeolite compact was 2.5.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は93.2%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 93.2%.

実施例8
実施例4と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して101重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、マルメライザー(QJ-400:ダルトン製)で回転数300rpmで転動整粒を行い、円柱状の成形体を球状に変形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。ゼオライト成形体のアスペクト比は3であった。
Example 8
A mixture was obtained by performing the same operation as in Example 4. The loss on ignition of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour and found to be 101 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, rolling sizing was performed with a Marumerizer (QJ-400, manufactured by Dalton) at a rotation speed of 300 rpm to transform the cylindrical compact into a spherical shape. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact. The aspect ratio of the zeolite compact was 3.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は90.9%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 90.9%.

比較例1
シリカゾルを添加しないで、カルボキシメチルセルロースナトリウムを4重量部(80g)、結晶性セルロース(セオラス(登録商標)RC-591:旭化成ケミカルズ製)を4重量部(80g)、添加する水を1740gとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して95重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。
Comparative example 1
Without adding silica sol, 4 parts by weight (80 g) of sodium carboxymethyl cellulose, 4 parts by weight (80 g) of crystalline cellulose (Seolus (registered trademark) RC-591: manufactured by Asahi Kasei Chemicals), and 1740 g of water to be added. performed the same operation as in Example 1 to obtain a mixture. The ignition loss of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour, and the result was 95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は84.9%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 84.9%.

比較例2
アタパルジャイト型粘土(ミニゲルMB:アクティブミネラルズ製)からカオリン粘土(板状粘土)に変更し、シリカゾルを添加しないで、添加する水を1400gとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して83重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。
Comparative example 2
The same operation as in Example 1 was performed except that attapulgite clay (minigel MB: manufactured by Active Minerals) was changed to kaolin clay (plate-like clay), silica sol was not added, and 1400 g of water was added. A mixture was obtained. The loss on ignition of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour, and the result was 83 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は45.3%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 45.3%.

比較例3
シリカゾルを25重量部、アタパルジャイト型粘土を30重量部、添加する水を1530gとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、混合物を得た。得られた混合物を650℃、1時間の条件で強熱減量を測定した結果、ゼオライト100重量部に対して95重量部であった。得られた混合物を直径0.6mmの円柱状に成形した。その後、100℃で12時間以上乾燥して、650℃、3時間の焼成を行い、ゼオライト成形体を得た。
Comparative example 3
A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 except that 25 parts by weight of silica sol, 30 parts by weight of attapulgite-type clay, and 1530 g of water were added. The ignition loss of the obtained mixture was measured at 650° C. for 1 hour, and the result was 95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zeolite. The resulting mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.6 mm. After that, it was dried at 100° C. for 12 hours or longer and calcined at 650° C. for 3 hours to obtain a zeolite compact.

耐摩耗性試験を行った後の耐摩耗強度は89.6%であった。 The abrasion resistance strength after the abrasion resistance test was 89.6%.

本発明の高耐摩耗性ゼオライト成形体は、耐摩耗性に優れるため、吸着分離剤、触媒などの用途において、設備トラブルや圧力損失などを引き起こすことなく使用することができる。 Since the highly abrasion-resistant zeolite molded article of the present invention is excellent in abrasion resistance, it can be used in applications such as adsorption separation agents and catalysts without causing equipment troubles, pressure loss, and the like.

Claims (3)

ゼオライト100重量部に対して、繊維状粘土を35~70重量部、シリカゾルを5~40重量部、水溶性ナトリウム塩を0.5~10重量部、成形助剤を4~20重量部含み、かつ、耐摩耗強度が90%以上であり、当該ゼオライトが、Si/Alが10以上100000以下、25℃、相対圧0.5の条件で、水分吸着量が、10(g/100g)以下であるゼオライトを一種以上含むことを特徴とする高耐摩耗性ゼオライト成形体。 With respect to 100 parts by weight of zeolite, 35 to 70 parts by weight of fibrous clay, 5 to 40 parts by weight of silica sol, 0.5 to 10 parts by weight of water-soluble sodium salt, 4 to 20 parts by weight of molding aid, In addition, the abrasion resistance strength is 90% or more, and the zeolite has a water adsorption amount of 10 (g / 100 g) or less under the conditions of Si / Al 2 of 10 or more and 100000 or less, 25 ° C., and a relative pressure of 0.5. A highly wear-resistant zeolite molded body characterized by containing at least one type of zeolite. ゼオライト100重量部に対して、繊維状粘土を35~70重量部、シリカゾルを5~40重量部、水溶性ナトリウム塩を0.5~10重量部、成形助剤を4~20重量部、水を120~180重量部含む混合物を成形した後に乾燥し、さらに得られたゼオライト成形体を400~700℃で焼成するものであり、当該ゼオライトが、Si/Alが10以上100000以下で、25℃、相対圧0.5の条件で、水分吸着量が10(g/100g)以下であるゼオライトを一種以上含むことを特徴とする請求項1に記載の高耐摩耗性ゼオライト成形体の製造方法。 100 parts by weight of zeolite, 35 to 70 parts by weight of fibrous clay, 5 to 40 parts by weight of silica sol, 0.5 to 10 parts by weight of water-soluble sodium salt, 4 to 20 parts by weight of molding aid, water After molding a mixture containing 120 to 180 parts by weight of the 2. The method for producing a highly wear-resistant zeolite compact according to claim 1, characterized in that it contains at least one type of zeolite having a water adsorption amount of 10 (g/100 g) or less under the conditions of 0.5 ° C. and a relative pressure of 0.5. . 当該ゼオライトが、ベータ型ゼオライト、Y型ゼオライト、L型ゼオライト、フェリエライト型ゼオライト、モルデナイト型ゼオライト、ZSM-5型ゼオライトの少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項2に記載の高耐摩耗性ゼオライト成形体の製造方法。 High wear resistance according to claim 2, wherein the zeolite contains at least one of beta-type zeolite, Y-type zeolite, L-type zeolite, ferrierite-type zeolite, mordenite-type zeolite, and ZSM-5-type zeolite. A method for producing a zeolite compact.
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