PL53841B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30. VIII. 1967 53841 KI. 12 ir-33/26- MKP C 01 b UKD 661.862.65 Wspóltwórcy wynalazku: prof. dr Feliks Polak, prof. mgr inz. Stefan Niementowski, dr Lechoslawa Wilkosz, mgr inz. Ludwik Kornblit Wlasciciel patentu: Instytut Technologii Nafty, Kraków (Polska) Sposób wytwarzania syntetycznych zeolitów o wlasciwosciach sit molekularnych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia syntetycznych zeolitów typu fojazytów posiada¬ jacych wlasciwosci sit molekularnych, których pory posiadaja wielkosc 8—9 angstremów.Znane dotychczas sposoby otrzymywania synte¬ tycznych zeolitów polegaja na wprowadzeniu w re¬ akcje w okreslonym stosunku glinianu sodowego lub wodorotlenku glinowego jako zwiazków dostar¬ czajacych AI2O3 z kwasem krzemowym, szklem wodnym lub z zelem krzemionkowym, które dostar¬ czaja SiC2, oraz z wodorotlenkiem sodowym. W za¬ leznosci od stosunku SiC2 : AI2O3, Na20 : Si02 i H20 : Na20 otrzymuje sie zeolity o róznych wla¬ sciwosciach sorbcyjnych. Fojazyty a zwlaszcza tak zwane zeolity X otrzymuje sie w znany sposób za¬ chowujac nastepujace stosunki reagentów: Si02 : A1203 Na20 : Si02 H20:Na20 = 2,8 : 10 = 1,0 : 1,5 = 35 :50 przy czym niekiedy mieszanine reakcyjna stabilizu¬ je sie w temperaturze 6—70°C korzystnie 13—38°C w ciagu kilkunastu godzin. Sama reakcja zachodzi w ciagu kilku godzin w temperaturze okolo 100°C.Zeolity otrzymane powyzszym sposobem posiadaja srednice porów rzedu 8—9 angstremów.Okazalo sie jednak, ze prowadzac reakcje syntezy zeolitów przy zastosowaniu powyzszych parame¬ trów nie zawsze otrzymuje sie produkty o poza- 2 danych wlasciwosciach. Niekiedy otrzymane w tych warunkach zeolity posiadaja male zdolnosci chlon¬ ne, co dowodzi, ze parametry procesu nie zapew¬ niaja jego pelnej odtwarzalnosci. 5 Stwierdzono, ze mozna otrzymywac w sposób od¬ twarzalny zeolity typu fojazytu o dobrych wlasci¬ wosciach sorbcyjnych zachowujac wlasciwe steze¬ nia tak poszczególnych reagentów jak i calosci sro¬ dowiska reakcji. Stwierdzono takze, ze warunkiem 10 otrzymania dobrego produktu jest stopniowe, po¬ wolne podnoszenie temperatury mieszaniny reagu¬ jacej od temperatury pokojowej do 100°C.Wedlug wynalazku przeprowadza sie reakcje syn¬ tezy zeolitu przy zachowaniu iloczynu stezen rea- 15 gujacyeh skladników w molach na 100 g wody wy¬ razonego wzorem (Na20) • (Si02)3 • (Al2Os) w gra¬ nicach 1,60 • 10-8—5,50 • 10-6 przy czym zawartosc A1203 w reagujacej w mieszaninie nie moze wy¬ kraczac poza granice 1—5 g na 100 g wody. Do re- 20 akcji wprowadza sie roztwór glinianu sodu o ste¬ zeniu 25—50 g na 100 g roztworu, przy czym za¬ wartosc Na20 w glinianie musi wynosic 9—24 g na 100 g roztworu. Dalsza cecha sposobu wedlug wynalazku jest podnoszenie temperatury miesza- 25 niny reagentów od pokojowej do 100°C z szybko¬ scia 3—5°C/godzine.Przyklad I: Do 1002,82 g roztworu zawieraja¬ cego na 100 g 5,65 g Si02 i 6,78 g Na20, a otrzyma¬ nego przez zmieszanie 729,50 g wody, 60,92 g NaOH 30 i 212,40 g roztworu krzemianu sodu, wprowadza sie 5384153841 przy intensywnym mieszaniu 50 g roztworu glinia¬ nu sodu o zawartosci 27,48 g A1203 i 19,62 g Na20 w 100 g roztworu.Ilosc moli tlenków wprowadzonych do reakcji poszczególnymi reagentami podana jest w poniz¬ szej tabeli.Skladniki mieszaniny reakcyjnej 214,40 g roztworu krzemianu sodu 60,92 g NaOH 729,50 g wody 50,00 g roztworu glinianu sodu suma w molach suma w gramach Skladniki mieszaniny reakcyjnej w mo- | lach/100 g wody A1203 Si02 Na20 H20 w molach 0,135 0,135 13,77 0,015 0,944 0,944 56,64 0,105 0,335 0,762 0,158 1,255 77,81 0,139 7,486 0,762 40,484 1,468 50,200 | 903,60 — Iloczyn stezen obliczony w molach na 100 g wody wynosi: (Na20) • (A1203) • (Si02)3 = 0,139 • 0,015 • • (0,105)8 = 2,41 • 10-6 Mieszanine te sporzadza sie w temperaturze po¬ kojowej. Nastepnie temperature podnosi sie do 100° [Syntetyczny zeolit typu i f0jazytu 1 dhkl A 14,38 8,87 7,57 5,75 | 4,84 1 4,42 — 3,968 3,815 — 3,344 — 3,048 2,882 2,797 2,743 2,664 2,616 2,556 — 2,406 2,323 2,1933 2,1186 2,0823 1,9602 1,9255 1,8725 1,8322 1,7954 1,7672 1,7210 | 1,6272 1 | I 10 7 6 . 8 3 5 — 2 9 — 9 — 2 8 5 1 5 1 1 — 3 1 3 3 1 2 2 1 1 2 2 4 1 1 Fojazyt naturalny dhki A 14,25 8,70 7,38 5,66 4,76 4,36 1 4,16 3,90 3,76 3,44 3,29 3,19 3,01 2,93 2,81 2,75 2,69 2,61 2,58 2,51 2,37 2,29 2,17 2,15 — — — — — — — — — | 1 l 9 8 8 9 8 1 8 3 3 9 3 8 3 3 8 8 5 1 3 1 5 4 3 7 3 5 3 — — — — — — — — — 1 25 30 35 Otrzymane w powyzszy sposób zeolity posiadaja srednice porów 8—9 angstremów. z szybkoscia 4° na godzine to jest w czasie 20 go- dzin, po czym ogrzewa sie mieszanine we wrzacej lazni wodnej przez 6 godzin. Wytracony zeolit od¬ sacza sie, przemywa do pH ponizej 11, saczy w tem¬ peraturze 105° i aktywuje 3 godziny w temperatu¬ rze 350°.Otrzymany w ten sposób zeolit chlonie 23,06°/o pary wodnej (przy p/ps = 0,05) oraz 18,83% benzenu (przy p/ps = 0,05). Otrzymany w ten sposób synte¬ tyczny zeolit poddano analizie rentgenowskiej. Wy¬ liczone na podstawie rentgenogramu odleglosci mie- dzyplaszczyznowe dhkl zestawiono w ponizszej ta¬ beli w porównaniu z odpowiednimi wielkosciami dla fojazytu naturalnego. I oznacza intensywnosc zaczernienia linii interferencyjnych w skali dzie¬ sietnej.Sposób wedlug wynalazku pozwala na otrzymy¬ wanie zeolitów o jednolitych, w pelni odtwarzal¬ nych wlasciwosciach. , PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe ~"? 1. Sposób wytwarzania syntetycznych zeolitów o wlasciwosciach sit molekularnych przez pod¬ danie reakcji glinianu sodowego, kwasu krze¬ mowego i wodorotlenku sodowego przy zacho¬ waniu miedzy reagentami stosunków Si02 : A1203 = 2,8—10,0 Na20 : Si02 = 1,0- 1,5 H20 : Na20 = 35 —50 w temperaturze 0—100°C znamienny tym, .ze reakcje prowadzi sie wobec takich ilosci reagen¬ tów, azeby iloczyn stezen reagujacych skladni¬ ków liczony w molach na 100 g wody wyrazo¬ ny wzorem (Na20) • (Si02)3 • (Al203) wynosil 1,60 • 10-6—5,50 • 10-6 a zawartosc A1203 w re¬ agujacej mieszaninie nie wykraczala poza grani¬ ce 1—5 g Al2O3/100 g wody.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze do reakcji wprowadza sie roztwór glinianu sodowe¬ go o stezeniu 25—50 g glinianu/100 g roztworu, przy czym zawartosc Na20 w glinianie wynosi 9—24 g na 100 g roztworu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2 znamienny tym, ze temperature w mieszaninie reagujacej podnosi sie od temperatury pokojowej do 100°C z szyb¬ koscia 3—5°C/godzine. KRAK 4, Sarego 7 — Zam. 77](67 — 280 PL