PL162652B1 - Method of obtaining erionite/offretite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve - Google Patents

Method of obtaining erionite/offretite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve

Info

Publication number
PL162652B1
PL162652B1 PL27381688A PL27381688A PL162652B1 PL 162652 B1 PL162652 B1 PL 162652B1 PL 27381688 A PL27381688 A PL 27381688A PL 27381688 A PL27381688 A PL 27381688A PL 162652 B1 PL162652 B1 PL 162652B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mixture
hours
reaction mixture
temperature
na2o
Prior art date
Application number
PL27381688A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL273816A1 (en
Inventor
Andrzej Cichocki
Original Assignee
Univ Jagiellonski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Jagiellonski filed Critical Univ Jagiellonski
Priority to PL27381688A priority Critical patent/PL162652B1/en
Publication of PL273816A1 publication Critical patent/PL273816A1/en
Publication of PL162652B1 publication Critical patent/PL162652B1/en

Links

Abstract

1. Sposób wytwarzania zeolitu typu erionitu-offretytu o wlasnosciach sit molekularnych na drodze reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stezonym hydrozolem kwasu krzemowego lub szerokoporowatym zelem kwasu krzemowego przy zachowaniu miedzy materialami wyjsciowymi takich proporcji, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie reakcyjnej wynosily: Na2O: (Na2O + K2 O) = 0,7-0,8 (Na2O + K2 O ): SiO2 = 0,3-0,5 H2 O : (Na2O + K2 O) = 35-45 i wówczas miesza sie materialy wyjsciowa, korzystnie w temperaturze 285-300K i rozciera je w ciagu 0,3-0,7 godziny, nastepnie mieszanine kontaktuje sie ze szklem borokrzemianowym w takiej ilosci, aby stosunek powierzchni szkla kontaktujacego sie z mieszanina reakcyjna do objetosci tej mieszaniny miescil sie w granicach 110 do 130 m2 /m3 , nastepnie swiezo otrzymany hydrozel glinokrzemianowy poddaje sie starzeniu w temperaturze 280-305K przez okres 12-14 godzin, po czym prowadzi sie, nie przerywajac kontaktu mieszaniny ze szklem borokrzemianowym, proces hydrotermalnej krystalizacji w temperaturze 350-400K przez 100-200 godzin, a po skonczonej krystalizacji oddziela sie krysztaly i przemywa woda destylowana do pH przesaczu okolo 10, znamienny tym, ze stosunek molowy SiO2 : Al2O3 w mieszaninie reakcyjnej przed jej skontaktowa­ niem ze szklem borokrzemianowym miesci sie w granicach: 14 = SiO2 : Al 2O3 < 20 PL1. The method of producing zeolite of the erionite-offretite type with the properties of molecular sieves by reacting aqueous solutions of sodium aluminate with the addition of sodium hydroxide, potassium hydroxide and distilled water with a stable concentrated silicic acid hydrosol or a broad porous silicic acid gel, maintaining such proportions between the starting materials that the molar ratios of oxides in the reaction mixture were: Na2O: (Na2O + K2 O) = 0.7-0.8 (Na2O + K2 O): SiO2 = 0.3-0.5 H2 O: (Na2O + K2 O) = 35-45 and then the starting materials are mixed, preferably at a temperature of 285-300K and rubbed for 0.3-0.7 hours, then the mixture is contacted with the borosilicate glass in such an amount that the surface ratio of the glass contacting the reaction mixture to the volume of this mixture it was within the range of 110 to 130 m2 / m3, then the freshly prepared aluminosilicate hydrogel is aged at the temperature of 280-305K for a period of 12-14 hours, after which is carried out without breaking the contact of the mixture with borosilicate glass, the process of hydrothermal crystallization at a temperature of 350-400K for 100-200 hours, and after crystallization is complete, the crystals are separated and washed with distilled water until the pH of the filtrate is about 10, characterized by the molar ratio of SiO2 : Al2O3 in the reaction mixture before its contact with the borosilicate glass is within the limits: 14 = SiO2: Al 2O3 <20 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zeolitu typu eriαnitu-offretytu o własnościach sita molekularnego z efektywną średnicą porów około 0,5 nm.The subject of the invention is a method of producing zeolite of the eriαnite-offretite type with the properties of a molecular sieve with an effective pore diameter of about 0.5 nm.

Znane z opisów patentowych St.ZJedn.Am. nr 2 950 952 i polskiego nr 100 926 sposoby otrzymywania zeolitu typu erionitu-offretytu dotyczą układu Na2O-K2O-SiO2-Al2O3-H2O.Known from US patents US. No. 2 950 952 and Polish No. 100 926 methods of obtaining zeolite of the erionite-offretite type concern the Na 2 OK 2 O-SiO2-Al2O3-H 2 O system.

Sposób według opisu patentowego St.Zjedn.Am. nr 2 950 952 polega na sporządzeniu hydrozelu przez wprowadzenie roztworu glinianu sodowego z dodatkiem NaOH i KOH do wodnego roztworu krzemianu sodowego z dodatkiem koloidalnej krzemionki i jego krystalizacji w temperaturze 373 - 423 K pod ciśnieniem pary wodnej. Czyste preparaty otrzymuje się w następujących zakresach stosunków molowych tlenków w mieszaninie reakcyjnej:The method according to U.S. Patent No. No. 2,950,952 consists in the preparation of hydrogel by introducing a solution of sodium aluminate with the addition of NaOH and KOH to an aqueous solution of sodium silicate with the addition of colloidal silica and its crystallization at a temperature of 373 - 423 K under steam pressure. Pure preparations are obtained within the following ranges of the molar ratios of the oxides in the reaction mixture:

Na2O : Na2O: : ZNa2C: ZNa 2 C + k2oz+ k 2 oz = 0,7 = 0.7 - 0,6 - 0.6 ZNa?OZNa ? ABOUT + k2oz+ k 2 oz : SiO2 : SiO 2 = 0,4 = 0.4 - 0,5 - 0.5 S102 .S1 02 . : Al2O3: Al2O 3 = 20 - = 20 - 28 28 H2O :H 2 O: /Na2C +/ At 2 C + K2C/ K2C / = 40 - = 40 - 42 42

Opis nie precyzuje, ani nie zastrzega rodzaju materiału naczynia krystal1zacyjnego.The description neither specifies nor stipulates the type of crystallization vessel material.

162 652162 652

Sposób według polskiego opisu patentowego nr 100 926 polega na reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodu, wodorotlenku potasu i wody destylowanej ze stabilnym, stężonym hydrozolem kwasu krzemowego lub szerokoporowatym żelem krzemionkowym przy zachowaniu między materiałami wyjściowymi takich proporcji, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie reakcyjnej wynosiły:The method according to Polish patent specification No. 100 926 consists in the reaction of aqueous solutions of sodium aluminate with the addition of sodium hydroxide, potassium hydroxide and distilled water with a stable, concentrated silicic acid hydrosol or a broad porous silica gel, while maintaining such proportions between the starting materials that the molar ratios of the oxides in the mixture reaction was:

Na2O : /^O + ^O/ = 0,65 - 0,05 /Na?O + K2O/: SiO2 = 0,3 - 0,5 SiO2 : Al20j =20-28Na 2 O: / ^ O + ^ O / = 0.65 - 0.05 / Na ? O + K 2 O /: SiO 2 = 0.3 - 0.5 SiO2: Al2 0 j = 20-28

H?O : /Na2O + K2O/ =38-45H ? O: / Na 2 O + K2O / = 38-45

Procentowa ilość Na2O w przeliczeniu na bezwodną mieszaninę wyjściową zawarta jest w przedziale 17,5 - 23,5% masowych, procentowa zawartość ^O w bezwodnej mieszaninie wyjściowej wynosi 7,0 - 14,5% masowych, a procentowa zawartość umownego związku chemicznego Al2Oj.nSiO2 /gdzie n oznacza stosunek molowy SiO2:Al2Oj w mieszaninie wyjściowej/ jest w granicach 66,5 -71,5% masowych bezwodnej mieszaniny wyjściowej, świeżo otrzymany hydrożel glinokrzemianowy przed rozpoczęciem krystalizacji poddaje się starzeniu w zamkniętym naczyniu, w warunkach pokojowycn oez mieszania, przez oOres me krótszy niż kilkanaście godzin, a nie dłużsyy niż 24 godziny, po czym prowadzi się proces hydroterma1nej kkystalizacji.The percentage of Na2O in terms of the anhydrous starting mixture is in the range of 17.5 - 23.5% by mass, the percentage of ^ O in the anhydrous starting mixture is 7.0 - 14.5% by mass, and the percentage of the conventional chemical compound Al 2 Oj.nSiO2 / where n is the molar ratio of SiO2: Al2Oj in the starting mixture / is in the range of 66.5 -71.5% by weight of the anhydrous starting mixture, freshly prepared aluminosilicate hydrogel is aged in a closed vessel under room conditions before crystallization starts. mixing for less than a dozen or so hours, and not longer than 24 hours, followed by the process of hydrothermal cystallization.

Znany z opisu patentowego PRL nr 136 902 wytwarzania zeolitów zabezpieczający odtwarzalność, regulację czystości fazowej i wydajności produktu stałego syntezy yydroteomalneJ wszystkich typów zeolitów dotyczy tych przypadków, kiedy pola krystalizacji, a więc i korzystne stosunki molowe SiO2.-^l2O3 w mieszaninie reakcyjnej, są znane. W ppdanych w tym opisie ograniczono się do dwóch najważniejszych przypadków, bb a przykłady dotyczą sytuacji gdy znane jest pole krystalizacji zeolitu typu eolonltu-offretyeu w szkle, w małej skali i chcemy zwiększyć skalę syntezy pozostając w szkle /przykład I/ lub równocześnie zwiększyć skalę syntezy i przejść do autoklawów stalowych, ale przy zachowaniu kontaktu mieszaniny reakcyjnej ze szkłem borokrsenianowdm /przykład II/ wtedy wystarczy do mieszaniny reakcyjnej wprowadzić dodatkowe elementy szklane w takiej ilości w stosunku do objętości mieszaniny reakcyjnej, aby stosunek powierzchni szkła pochodzącego z naczynia i z wprowadzonych elementów szklannych, kontaktującego sia a i^^sz^nme mak/yj!, <3o oojętości tej mieszaniny był stały, po czym prowadzi się w znany sposób procesy dojrzewania i krystalizacji, Sposób według opisu 136 902 może być także łatwo zastosowany do przypadku zmniejszania skali syntezy lub do przypadku przejścia od syntezy w naczyniach szklanych do stalowych bez zmiany skali, ale ciągle w kontakcie szkła z mieszaniną reakcyjną. I to wydzsl·puJe l1stę przypadków, w których można, bez dodatkowych badan zastosować praktycznie opis 136 902, Sposób według opisu 136 902 w przykładach I i II bazuje na znajomości pola krystalizacji zicIiIu typu eoionltu-offretdtu w naczyniach szklanych, czyli z opisu nr 100 926,The production of zeolites, known from the PRL patent No. 136,902, which ensures reproducibility, control of the phase purity and the yield of the solid product of the yydroteomal synthesis of all types of zeolites, applies to those cases where the crystallization fields, and thus the preferred molar ratios of SiO2. - ^ 1 2 O 3 in the reaction mixture are known. The data in this description is limited to the two most important cases, bb and the examples relate to the situation when the zeolite crystallization field of the eolonltu-offrete in glass is known, on a small scale and we want to increase the synthesis scale while remaining in the glass (example I / or at the same time increase the synthesis scale and go to steel autoclaves, but while maintaining the contact of the reaction mixture with the boroxylene glass dm / example II / then it is enough to introduce additional glass elements to the reaction mixture in such an amount in relation to the volume of the reaction mixture that the ratio of the glass surface coming from the vessel and the introduced glass elements, in contact with sia ai ^^ sz ^ nme mak / yj !, the volume of this mixture is constant, and then the maturation and crystallization processes are carried out in a known manner. The method according to the description 136 902 can also be easily used for downsizing or for in case of transition from synthesis in glass to steel vessels without changes I am scaling but still in contact with the glass with the reaction mixture. This indicates a list of cases in which description 136 902 can be practically applied without additional research.The method according to description 136 902 in examples I and II is based on the knowledge of the crystallization field of the eoionltu-offretdtu type in glass vessels, i.e. from description No. 100 926,

Specyficzną cechą dziedziny syntezy zeolitów jest fakt, że nie są one fazami równowagowymi w sensie termodynamicznym. Są fazami metastabilnymi i jako takie nie podlegają wielu znanyn zależnościom słusznym dla faz równowagowych. Dlatego wynik krystalizacji zeolitów silnie zależy od drogi reakcji, a więc od wielu czynników o charakterze kinetycznym, a właściwie od całej historii syntezy. Dlatego zależy od nich tak zwane pole krystalizacji zeolitu czyli korzystny dla tworzenia danej struktury zeolitowej zakres składów chemicznych mieszanin reakcyjnych. Tłumaczy to takt, że w omawianym układzie zmiana jednego parametru syntezy - modułu krzemowego w mieszaninie reakcyjnej - przy nimal nlesmleπrιdcy pozostałych parametrach syntezy, potrafi sterować ppoccssii ^krystaliza! i i ΓOlsllaaln dda rae filipytt, raz cnabazyt, a raz erionit-offretyt. Dotyczy to zarówno krystalizacji w stali jak i krystalizacji w kontakcie mieszaniny reakcyjnej ze szkłem.A specific feature of the field of zeolite synthesis is the fact that they are not equilibrium phases in the thermodynamic sense. They are metastable phases and as such they are not subject to many of the known dependencies valid for the equilibrium phases. Therefore, the result of zeolite crystallization strongly depends on the reaction route, and therefore on many kinetic factors, and in fact on the entire history of synthesis. Therefore, the so-called zeolite crystallization field depends on them, i.e. the range of chemical compositions of the reaction mixtures favorable for the formation of a given zeolite structure. This is explained by the fact that in the discussed system the change of one synthesis parameter - the silicon module in the reaction mixture - with nimal nlesmleπrιdcy of the remaining synthesis parameters, can be controlled by ppoccssii ^ crystallization! and i ΓOlsllaaln dda rae filipytt, once cnabasite, and once erionite-offretite. This applies to both the crystallization in steel and the crystallization in contact of the reaction mixture with glass.

Sposobem według wynalazku syntetyczny zeolit typu erionitu-cffretytj o własnościach sit molekularnych wytwarza się na drodze reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkien wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stężonym yyrrosclem kwasu krzemowego lub sserckoporowatdm żelem kwasu krzemowego, przy czym doprowadza się do bezpośredniego kontaktu mieszaniny reakcyjnej ze szkłen bcrokrzencwym w takiej ilości,According to the method of the invention, synthetic zeolite of the erionite-cffretite type with the properties of molecular sieves is prepared by reacting aqueous solutions of sodium aluminate with sodium hydroxide, potassium hydroxide and distilled water with a stable concentrated silicic acid gel or a sseroceporous silicic acid gel. contact of the reaction mixture with biscuit glass in such an amount,

162 652 aby stc^i^t^nek ps^uii^iczchni αΐι^:^ ^π1οΙ< tujjcego się 2 mieszaniną do objętości tej mieszaniny był stały, po caym prowadzi sin prooesz starzenia hydrożelu i hydrotermalnej krystala zacni. Pod'canz amiszaaeia natenałdw wyyCccowych acnOowcsm się tonie ppooorcje, atiy stosunlm molose tlseków o miesaaeieie wyjściowej oyeoziły:To make the mixture constant to the volume of this mixture, the stc ^ i ^ t ^ i ^ t ^ i ^ t ^ i ^ t ^ i ^ t ^ i ^ t ^ i ^ t ^ t ^ of the mixture to the volume of this mixture is constant, after all, it leads to the aging of the hydrogel and the hydrothermal crystal. Under the circumstances of the excitement of the accusation, the position is drowning, and the ratio of molose fat to the starting meat is:

Na2O : /Na2O + K2O/ = 0,7 - 0,0 /Na2O + K2O : S1O2 = 0,3 - 0,5 14 S1O2 : AljOj < 20 h2O : /Na2O + K2O/ =35-45Na 2 O: / Na 2 O + K 2 O / = 0.7 - 0.0 / Na 2 O + K 2 O: S1O 2 = 0.3 - 0.5 14 S1O2: AljOj <20 h2O: / Na2O + K2O / = 35-45

Missaa się materiały wyyCcanwe w tempeaatoazm 2Bi - 300 i o rozciera Je om ciągu 0,t - 0,7 godaiey, eastępeis missaaeieę koetakttcs się as szkłem yorokoasmiaeooym o takiej ilości, aby stostesk pooisrzanei szkła koetakttcęcsgo się a missaaeieę rsakcyjeę do objętości tsj mieszai y miy mieścił się o graeicacn 110 do 130 m-/ιιΛ świeżo otraymaey hydrożel gilnonozeo>lanooy przed rozpoczęciem krystalizacji poddaje się staramiu o temperaturze 280 - 335 k prasaMissaa is made of materials in the temperature of 2Bi - 300 and is rubbed with 0, t - 0.7 godaiey, which is a missaaeiee coetacttcs as with yorokoasmiaeooym glass of such an amount that the stoste of coated glass coetacts mixes into the volume of the mix about 110 to 130 m- / ιι freshly rubbed hydrogel Gilnonozeo> lanooy is subjected to an aging process at a temperature of 280 - 335 K before crystallization begins

- 24 godzie, po caym prowadzi się, nie przerywjjce kanaaktu mieszanin- zs szkłem borokrzsmooym, proces hydrotermalnej krystalizacji o temperaturze 350 - 400 k praea okres 100 - 200 godzie, a po snoricaoeej krystalizacji oddziela się kryształy i przemyoa wodą destylooaeą do pH przesączu około 10. W czasie krystalizacji eie stosuje się miesaaeia mieszaemy lub miesza się oloesooo.- 24 hours, after that, a mixture with borosilicate glass is carried out without interrupting the canal, a hydrothermal crystallization process at a temperature of 350 - 400 k hours for a period of 100 - 200 hours, and after crystallization, crystals are separated and washed with distilled water to the filtrate pH of about 10 During the crystallization, the mixture is used and the mixture is stirred or mixed.

Ideetyfilaaca i oceea ołaseości produktu opiera się ea bad^iach mikrosnopowyan, proszkoylC aeaiizie rentgen3wskllj, analiaie cnemicaeej 1 Qyaρnieaa szΓ0Paycnca. Widmo rentgeeoo osm produktu ρογ0»οοι^^ s^ z woimu zeoliiu i - typu er ιοηι tu-offretytu /krystaii^S- w układzie neksagoeainym - leanym z opisu patentowego St.Zjede. Am. er 2 950 952. Widmo to zamieszczoeo o tabeli I. Zoażeeie produktu i ozeaczeeie zawartości wody pozwala omić oydajeość produktu stałego syntezy.The ideaphilic and the quality of the product is based on the microscopic research, the X-ray powder, the cnemicaan analysis and the sixth week. X-ray osm spectrum of the product ρογ0 »οοι ^^ s ^ from the zeolite and - er ιοηι tu-offretit / krystaii ^ S- type in the nexagoeain system - leached from the patent description of St. Zjede. Am. er 2,950,952. This spectrum is presented in Table I. The fact of the product and the meaning of the water content allows to omit the yield of the solid synthesis product.

Oberny wynalazek cotyczy sposobu wytwarzaeia asolitu typu erioeitu-offretytu i cnaoakteoyo zuje się odmieeeym modułem kozemooym o ιι^^^ι osancyjnej przed jej snontantowaeiem as szkłem beaolozemianooyn wyeoszęcym 14 -m.SiO2 : ΑΙ2Ο,<20 i utrzymywamu stałego noetaktu sakla yoookoaeηoyego z mieszaema reanayceą podaaaz starzeeia i krystalizacji. W sposobie oedług wynalazku aacnowuje się konkretny stozunen powieoaanni szkła do objętości miezzaeley reakcyjeej .The basic invention concerns the method of producing an asolite of the erioeite-offretite type and the cnaoakteoyo is a different goat module with ιιι ^^^ ι ι ι сanting before it is poured with glass beaolozemianooyn with 14 -m.SiO2: ΑΙ2ywemaylau, <20 and no. aging and crystallization. In the method according to the invention, a specific staggered glass is measured to the measured volume of the reaction.

Zaletę roayiazaeia według oyeainanu jest możliwość aastępooaeia ^^^η eaczyń krystailaacyjnyce autoklawami stalowymi a użyciem dodatkowych elemeetów ^ϋ^^η o pooieracnei oyaeaazoeej stosuellln pooleozcnei szkła do objętości miesaaeiey reancyjnej oraz eie odtwaraainości, czystości fazowej i wydnjeoCai syntezy pray przejściu od krystalizacji o sakianycn nacayeiacn nrystaiizaayjnyan o małej skali do krystalizacji o autoniaoaan stalowych o dużej slali.The advantage of roayiazaeia according to oyeainan is the possibility of the crystallization ^^^ η of crystallization vessels with steel autoclaves and the use of additional elements ^ ϋ ^^ η with the orientation of the glass to the volume of the reanation cycle and the effect of reproduction purity and reproduction purity. small-scale nrystaiizaayjnyan for crystallization of autoniaoaan steel large-slali.

Rozwlaaanil oedług oyeaiaznu obja^iom jest bliżej o przykładach wynoeania.Rozlaaanil oyeaiaznu obo ^ iom is closer to the examples of expression.

Przykład I.to odoażoeej ilości ztężonego zolu nrzeηioeni dodano podczas mieszarna o temperaturze ponojowej, oodeego ooztwoou oodoootlennóo sodu i potasu, eastępnie okroplono odoażoea ilość stężonego, wodeego roztworu glieiaeu sodowego. Ilości oagooe surowców, odpooiadajace im ilości moli slłaPnikóo /Π^Ι^μ/ oraz stosueki ι^ιΙοοι i skład mieszaemy wyjściowec /reakcyjnlc/ pooaeo o tabeli II. Μι^ζμ^ i rozcieraeia kontyeuooaeo przez 0,5 godziey, a naztępeie tak otrzym^y hydrożel przeeiesioeo do autoklawu stalowego, gdzie oprooadzoeu obliczoną ilość ιΙι^ΟΟο ze szkła borokrzemowego typu termisil.Example 1, an excess amount of concentrated sodium and potassium sol was added during a mixture at sub-room temperature, and then an excess amount of concentrated aqueous sodium glycol solution was sprinkled. Quantities of raw materials, corresponding to the number of moles slłaPnikóo / Π ^ Ι ^ μ / and heaps of ι ^ ιΙοοι and the composition, we mix the starting / reactive / pooaeo in Table II. Ι ^ ζμ ^ and continued to be rubbed for 0.5 hours, and then the hydrogel was obtained, transferred to a steel autoclave, where the calculated amount of ιΙι was removed from termisil borosilicate glass.

Obliczenie ilości elemeetów «ϋ^^η oparto ea założemu, że stosunk sumy powierzenni Poρaeycn elemeetów ^ϋ^^η stykających się a hydranlm - s, Po objętości mieszaniny realcyjeej - i powieim wyeosić.The calculation of the number of elemeets «ϋ ^^ η was based on the assumption that the ratio of the sum of Poρaeycn elemeets ^ ϋ ^^ η in contact with a hydranlm - s, On the volume of the real mixture - and should be taken out.

S/V = 121 η2/ιΛ w przykładzie użyto iuiIi ze szkła Οιοιι^Ι o poaeaiętnlc śoldelay ΰ=3,3395 m. Objętość -4 3 m^sz^mny reakcyjnej V = 10 4 . Stąd potrzebna powierzchnia szkła:S / V = 121 η 2 / ιΛ in the example iuiIi made of glass Οιοιι ^ Ι o poaeaiętnlc śoldelay ΰ = 3.3395 m. Volume -4 3 m ^ m of reaction V = 10 4. Hence the required glass area:

S = 12i · V = 121 · 10-4 m2 = 121 · 10-4 -2S = 12iV = 12110-4 m 2 = 12110-4 -2

162 652162 652

B-orąc pod uwagę, że rurka ma kształt walca oraz te z hydrożelem styka się powierzchnia zewnętrzna i wewnętrzna many:Taking into account that the tube has the shape of a cylinder and that the outer and inner mana surfaces are in contact with the hydrogel:

Srurki = gdzie D - przeciętna średnica rurki = /^zewn + °wewn/ *2, S tubes = where D - average tube diameter = / ^ external + ° internal / * 2,

L - całkowita długość rurki w jednym kawałku.L - the total length of the tube in one piece.

PoniewaZ:Because:

S . * S.S. * S.

rurki stąd obliczamy całkowitą długość rurki:tube from here we calculate the total length of the tube:

L = S/21D = 20,20 · 10-2 m.L = S / 21D = 20.2010-2 m.

_2_2

Dzieląc rurkę na odcinki o długości 1 = 5' 10 m otrzymamy ilość potrzebnych elementów szklanych:By dividing the tube into sections 1 = 5 '10 m long, we will obtain the number of glass elements needed:

n = L/1 = 4,06 * 4 sztuki.n = L / 1 = 4.06 * 4 pieces.

HydroZel z umieszczonymi w nim 4 rurkami ze szkła termisil poddano starzeniu w temmpraturze pokojowej przez 24 godziny, bez mieszania. Następnie przeprowadzono hydrotermalną krystalizację w zamkniętym autoklawie stalowym, w temperaturze 373 K, bez mieszania, przez okres 168 godzin. Po krystalizacji osad oddzielono na filtrze próżniowym, wymyto wodą destylowaną do pH przesączu około 10, wysuszono w temperaturze 383 K i klimatyzowano w warunkach pokojowych przez 24 godziny.The HydroZel with 4 termisil glass tubes placed in it was aged at room temperature for 24 hours without agitation. Then, hydrothermal crystallization was carried out in a closed steel autoclave at a temperature of 373 K, without stirring, for a period of 168 hours. After crystallization, the precipitate was separated on a vacuum filter, washed with distilled water to a filtrate pH of about 10, dried at 383 K and air-conditioned under room conditions for 24 hours.

Masa produktu klimatyzowanego wynosiła 15,50'10 3 kg, a masa produktu suchego w temperaturze 623 K wynosiła 12,71'40*- kg. Są to jednocześnie wydajności produktu stałego syntezyThe weight of the conditioned product was 15.50-10 3 kg, and the weight of the dry product at 623 K was 12.7140 * - kg. These are also the yields of the synthesis solids

-4 3 w przeliczeniu na 10 π mieszaniny reakcyjnej. Obraz mikroskopowy produktu przy powiększeniu 540-krotnym wykazał obbccość jec^^^n^^ charakterystycznych pręcików erionitowych. analiza rentgenowska pozwoliła uuyykać widmo. któr* zarnieszzzoo* 4 tabel* 4 wra* z analooicznym o-dnrm weol-eu T z opisu amerykańskiego. Widoczne znaczne podobieństwo obu w-dm, brak dodatkowym linii pochodzących od innych faz oraz charakter oiOml wskazują, żr sposobm według wynalazku otrzymano zezlit typu eó-on-tu-offóetytu, bez dznirswrk krystalicznych, o wysokim stopniu krykeallcwnzścl .-4 3 based on 10 pi of the reaction mixture. The microscopic image of the product at 540-fold magnification showed the presence of the characteristic erionite rods. X-ray analysis allowed the use of the spectrum. which * zarnieszzzoo * 4 tables * 4 wra * with the analo-o-dnrm weol-eu T from the American description. The visible significant similarity of both w-dm, the lack of additional lines coming from other phases and the nature of the oiOml indicate that the method according to the invention was the method of obtaining eon-on-tu-offetite type glass, without crystalline particles, with a high degree of crystallinity.

Anal-za chrm-czna produktu pozwoliła ustalić jego wzór tlenkowy:The analytical properties of the product allowed to determine its oxide formula:

0,334a2O ' 0,67^20 ' A^3 ' 6,71SiO2 ’ 6,75*22.0.334a2O '0.67 ^ 20' A ^ 3 '6.71 SiO2' 6.75 * 2 2.

według pomiarów sorpcyjnych produkt uzyskany sposobem według wynalazku aktywowany w temperaturze 623 K ad^^uje w temperaturze 296 K przy ciśnieniu względnym p/po = 0,2 14,9'40-1 -6 3 0 -1 kg pary wodnej na 10 kg zrolleu, a w temperaturze 77 K 14,4'10 m ciekłego azotu na 1 kg wrzlieu oraz nie soroujr benzenu w temperaturze 303 K.as measured by sorption product obtained by the process according to the invention activated at a temperature of 623 K ^^ kissing composition at a temperature of 296 K at a relative pressure p / po = 0.2 14,9'40-1 -6 3 0 -1 kg of steam to 10 kg zrolleu, and at the temperature of 77 K 14.410 m of liquid nitrogen per 1 kg of boiling and no benzene soror at the temperature of 303 K.

Dla wykazania skuteczności - wpływu postępowania sposobem według wynalazku powtórzono syntezę z tą tylko różnicą, te do autoklawu stalowego n-e dodano elementów ze szkła tem-sil. Uzyskano 12,98'10-3 kg produktu klimatyzowanego. Badania mikroskopowe oraz analiza rentgenowska zgodnie wykazały. zr produkt uzyskany bez udziału szkła borzkrwemoorgo zαo-eó'α zeolie typu ob^azytu. Analiza chrnicynl produktu uzyskanego bez udziału szkła boóoaówen-lnowegz wykazała moduł krzemowy 5,39.In order to demonstrate the effectiveness - influence of the procedure according to the invention, the synthesis was repeated with the only difference, and elements made of temp-sil glass were added to the steel n-e autoclave. 12.98.10-3 kg of air-conditioned product were obtained. Microscopic examination and X-ray analysis showed consistent. zr the product obtained without the participation of the glass of zαo-eó'α zeolie of the azite type. The chrnicynl analysis of the product obtained without the participation of boo-oily glass showed a silicon modulus of 5.39.

Przykład Ii. Do syntezy zastosowano te same materiały wyjściowe i w tych samych ilościach co w przykładzie I, uzyskano więc ten sam skład nirswlnlny wyjściowej jak w przykładzie I /tabela II/. Różnica polegała na tym, te starzenie hydrożelu przed kóyselliwlceą i kóysealizlcel odbywały się w wleoo-znee, cylindrycznej ampułce ze szkła eernisil. Obliczony ' na podstawie wymiarów ampułki i objętości mirkylnlny reakcyjnej stosunek S/V wynosił 121 m /m. Pozostałe warunki selrwrnil i kóystαliwαcji były takie samr jak w przykładzie I.Example II. The same starting materials were used for the synthesis and in the same amounts as in Example 1, thus the same starting material composition was obtained as in Example I (Table II). The difference was that the aging of the hydrogel before kóyselliwlcea and kóysealizlcel was carried out in a lower, cylindrical eernisil glass ampoule. The S / V ratio calculated from the dimensions of the ampoule and the microscopic volume of the reaction was 121 m / m. The remaining conditions for selrwrnil and co-operative reaction were the same as in Example I.

W rezultacie otrzymano czysty zeolit typu eóiznitu-zff-ctytu, którego wydajność, własności sorpcyjne i skład chemiczny p-c odbiegały od uzyskanych w przykładzie I.As a result, a pure eisnite-zff-ctite type zeolite was obtained, the yield, sorption properties and chemical composition of p-c differed from those obtained in Example 1.

162 652162 652

Wskaźnik a Zeolit T według patentu Zeolit otrzymany sposobemThe indicator a Zeolite T according to the patent Zeolite obtained by the method

Millera amerykańskiego nr 2950952 według wynalazkuMiller, US 2,950,952 according to the invention

hkl hkl d /nm/ d / nm / 100· I 100 I d /nm/ d / nm / 100 · I Imax 100 I Imax Imax Imax 100 100 1. 145 1. 145 100 100 1.1462 1.1462 100 100 002 002 0.754 0.754 13 13 0.7501 0.7501 14 14 110 110 0.663 0.663 54 54 0.6634 0.6634 56 56 200 200 0.574 0.574 6 6 0.5744 0.5744 4 4 202 202 0,457 0.457 8 8 0.46032 0.46032 7 7 120 120 0.434 0.434 45 45 0.43382 0.43382 50 50 121 121 0.416 0.416 3 3 0.41584 0.41584 2 2 300 300 0.382 0.382 16 16 0.38234 0.38234 17 17 122 122 0.376 0.376 56 56 0.37562 0.37562 60 60 104 104 0.359 0.359 30 thirty 0.35902 0.35902 27 27 220 220 0.331 0.331 16 16 0.33207 0.33207 15 15 310 310 0.318 0.318 12 12 0.31838 0.31838 8 8 204 204 0.315 0.315 18 18 0.31508 0.31508 19 19 312 312 0.293 0.293 11 11 0.29316 0.29316 6 6 400 400 0.287 0.287 30 thirty 0.28704 0.28704 40 40 124 124 0.285 0.285 45 45 0.28502 0.28502 46 46 402 402 0.268 0.268 11 11 0.26631 0.26631 O ABOUT 410 410 0.249 0.249 13 13 0.24887 0.24887 10 10

d - odległości międzypłaszczyznowe w nrn.d - interplanar distances in no.

I - intensywność linii dyfrakcyjnej.I - intensity of the diffraction line.

Imax - intensywność linii najsilniejszej.Imax - intensity of the strongest line.

Tabela IITable II

Materiał wyjściowy Material output Ilość materiału kg ’ 10“J Material quantity kg '10 “ J Ilość moli Number of moles Na2O Na2O K2O K2O Al2O3 Al2O3 SiO2 SiO2 H2O H2O Roztwór glinianu sodowego Sodium aluminate solution 8.406 8.406 0.0266 0.0266 0.0219 0.0219 0.2512 0.2512 Stę2ony zol krzemionki Concentrated sol silica 67.000 67,000 0.0023 0.0023 0.3287 0.3287 2.6151 2.6151 Stały NaOH Solid NaOH 5. 777 5. 777 0.0722 0.0722 - - - - - - 0.0722 0.0722 Stały KOH Solid KOH 3. 781 3. 781 - - 0.0337 0.0337 - - - - 0.0337 0.0337 woda destylowana distilled water 44.082 44,082 - - - - - - - - 2.4468 2.4468 Razem Together 125.046 125.046 0.1011 0.1011 0.0337 0.0337 0.0219 0.0219 0.3287 0.3287 5.4190 5.4190

162 652162 652

Stosunki molowe tlenków:Molar ratios of oxides:

I^O : /Na2O + K2O/ = 0,75 I ^ O: (Na2O + K2O) = 0.75 mieszaninie mixture /Na25 + K2O :/ Na 2 5 + K2O: S1O5 = 0.41 ; K25 = 40.2S1O5 = 0.41; K 2 5 = 40.2 SlO2: A12Oj Procent wagowySlO 2: A1 2 Oj Weight percent = 15 składnika w bezwodnej = 15 component in anhydrous H25 : reakcyjnej :H 2 5: reactionary: /Na2O + / Na2O + Na2O = 19.95% Na2O = 19.95% » » K20 5K 2 0 5 10.11¾ 10.11¾

Al2Oj · 15SiO2 = 69.94%Al 2 Oj · 15SiO 2 = 69.94%

Ilości tlenków, stosunki molowe i skład procentowy dotyczę okresu przed skuntaktowaniem mieszaniny wyjściowej ze szkłem.The amounts of oxides, molar ratios and percentages relate to the period before the starting mixture is reacted with the glass.

162 652162 652

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies Price PLN 10,000

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób wytwarzania zeolitu typu erionituoffretytu o własnościach sit molekularnych na drodze reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stężonym hydrozolem kwasu krzemowego lub szerokoporowatym żelem kwasu krzemowego przy zachowaniu między nateriałami wyjściowymi takich proporcji, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie reakcyjnej wynosiły:1. The method of producing zeolite of the erioniteoffretite type with molecular sieve properties by reacting aqueous solutions of sodium aluminate with the addition of sodium hydroxide, potassium hydroxide and distilled water with a stable concentrated silicic acid hydrosol or a broad-porous silicic acid gel, maintaining such proportions between the starting materials so that the molar ratios are oxides in the reaction mixture were: Na2O: /Na2O + Κ?ΟΖ = 0,7 - 0,8 /Na2O + K2OZ : SiO2 = 0,3 - 0,5 H2O : /Na2O + K?C =35-45 ; wówczas miesza się materiały wyjściowe korzystnie w temperaturze 285 - 300 K i rozciera je w ciągu 0,3 - 0,7 godziny, następnie mieszaninę kontaktuje się ze szkłem borokrzemianowym w takiej ilości, aby stosunek powierzchni szkła kontaktującego się z mieszanina reakcyjną 2 3 do objętości tej mieszaniny mieścił się w granicach 110 do 130 m Zm , następnie świeżo otrzymany hydrożel glinokrzemianowy poddaje się starzeniu w temperaturze 280 - 305 K przez okres 12 - 24 godzin, po czym prowadzi się, nieprzerywając kontaktu mieszaniny ze szkłem borokrzemianowym, proces hydrotermalnej krystalizacji w temperaturze 350 - 400 K przez okres 100 - 200 godzin, a po skończonej krystalizacji oddziela się kryształy i przemywa wodą destylowaną do ph przesączu ακοΐα 10, znamienny tym, że stosunek molowy SiO2 : Al2O, w mieszaninie reakcyjnej przed jej skontaktowaniem ze szkłem borokrzemianowym mieści się w granicach.Na 2 O: / Na 2 O + Κ ? ΟΖ = 0.7 - 0.8 / Na 2 O + K 2 OZ: SiO 2 = 0.3 - 0.5 H 2 O: / Na2O + K ? C = 35-45; then the starting materials are mixed, preferably at a temperature of 285-300 K and rubbed for 0.3-0.7 hours, then the mixture is contacted with the borosilicate glass in such an amount that the ratio of the glass surface area in contact with the reaction mixture is 2 3 to the volume of this mixture was in the range of 110 to 130 m Zm, then the freshly prepared aluminosilicate hydrogel is aged at the temperature of 280-305 K for a period of 12-24 hours, and then the hydrothermal crystallization process at the temperature is carried out without interrupting the contact of the mixture with borosilicate glass. 350 - 400 K for a period of 100 - 200 hours, and after crystallization is complete, the crystals are separated and washed with distilled water to the pH of the filtrate ακοΐα 10, characterized by the molar ratio of SiO 2 : Al 2 O in the reaction mixture before contacting it with borosilicate glass is within the limits. 14 $SiO2 : Al2Oj<2014 $ SiO2: Al 2 Oj <20 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że proces hydrotermalnej krystalizacji prowadzi się nie mieszając luo mieszając okresowo.The method according to claim 1, characterized in that the hydrothermal crystallization process is carried out with no stirring or batch agitation.
PL27381688A 1988-07-18 1988-07-18 Method of obtaining erionite/offretite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve PL162652B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27381688A PL162652B1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Method of obtaining erionite/offretite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27381688A PL162652B1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Method of obtaining erionite/offretite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL273816A1 PL273816A1 (en) 1990-01-22
PL162652B1 true PL162652B1 (en) 1993-12-31

Family

ID=20043323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL27381688A PL162652B1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Method of obtaining erionite/offretite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL162652B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL273816A1 (en) 1990-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kacirek et al. Rates of crystallization and a model for the growth of sodium-Y zeolites
US4578258A (en) Process for the preparation of crystalline sheet-type alkali metal silicates
DK167866B1 (en) PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF ZEOLITES
EP0142350B1 (en) Crystalline zeolite composition ecr-2 and process for its preparation
JP2753521B2 (en) Aluminosilicate
JPS60161319A (en) Crystalline silicic acid, salt of same and manufacture
US4925613A (en) Process for preparation of synthetic faujasite molded body
PL162652B1 (en) Method of obtaining erionite/offretite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve
JP4368943B2 (en) Aluminosilicate
US2958579A (en) Process for manufacture of molecular sieve adsorbents
CN103204505B (en) Preparation method of aluminum-containing layered kenyaite
US4973461A (en) Crystalline zeolite composition
Escardino et al. Using spent catalyst from refinery FCC units to produce 4A-zeolite: synthesis, procedure, and kinetics
JPH09208219A (en) Zeolite having mordenite structure and production thereof
PL162653B1 (en) Method of obtaining phyllipzite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve
AU2019458604B2 (en) Production method relating to industrial mass-production of high-purity artificial zeolite
JPS5845110A (en) Manufacture of synthetic zeolite using tuffaceous mineral as starting material
PL161558B1 (en) Method of obtaining chabazite-type zeolite of increased silicon ratio, exhibiting properties of a molecular sieve
Dai et al. Significance of silicate source for controlling pentasil zeolite phase synthesized from organic-free system
PL184427B1 (en) Method of obtaining zeolite of erionite-offretite type in steel autoclaves at increased rate of production yield
PL161557B1 (en) Method of obtaining phyllipzite-type zeolite exhibiting properties of a molecular sieve
JP3611185B2 (en) Method for producing fine particle zeolite
JPS5939716A (en) Method for synthesizing zeolite
JPS6126495B2 (en)
JPH04202009A (en) Metal substituted body of crystalline laminar silicic acid and its production