RU2203220C1 - Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты - Google Patents
Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203220C1 RU2203220C1 RU2001134527/12A RU2001134527A RU2203220C1 RU 2203220 C1 RU2203220 C1 RU 2203220C1 RU 2001134527/12 A RU2001134527/12 A RU 2001134527/12A RU 2001134527 A RU2001134527 A RU 2001134527A RU 2203220 C1 RU2203220 C1 RU 2203220C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- adsorbent
- faujasite
- zeolite adsorbent
- solution
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х высокой фазовой чистоты, не содержащего связующего вещества. Полученный адсорбент может быть использован в химической и нефтехимической промышленности, в нефтегазодобывающей промышленности, в теплоэнергетике и атомной энергетике как ионообменный материал для удаления катионов металлов и радионуклидов из водных потоков. Сущность изобретения заключается в следующем: основной исходный материал - природный глинистый минерал - каолин смешивают с диоксидом кремния и древесным углем, добавляют 20-70% порошкового фожазита, обрабатывают раствором едкого натра, в полученную смесь добавляют раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую формуют в гранулы, направляют на вызревание, подвергают чистовой формовке, сушат в два этапа, затем проводят термическую активацию, полученные аморфные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе, проводят термопаровую обработку гранул, промывают умягченной водой, полученные гранулы цеолитного адсорбента сушат. Изобретение позволяет упростить процесс получения. 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и X. Полученный адсорбент может быть использован в химической и нефтехимической промышленности для разделения смесей углеводородов на молекулярном уровне; в нефтегазодобывающей промышленности для осушки и очистки природного и нефтяного попутного газов; в теплоэнергетике и атомной энергетике как ионообменный материал для удаления катионов металлов и радионуклидов из водных потоков. Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является "Способ получения синтетического гранулированного фожазита", (Патент RU 2146223, 7 С 01 В 39/20).
В соответствии с известным способом цеолит получают путем смешения природного глинистого минерала, имеющего соотношение SiO2:Аl2О3=2:1, выбранного из ряда каолин, галлуазит, с диоксидом кремния, взятым в количестве, обеспечивающем конечное соотношение SiO2:Аl2О3=3,5:1 и техническим углеродом в количестве 2-8 мас.%, добавления 3%-ного раствора хлорида натрия до получения однородной массы, формования гранул, термоактивации их при 720oС, далее гидротермальной кристаллизации, обработки гранул раствором ортофосфорной кислоты с рН 4-5, сушки при 180-200oС.
Недостатком известного способа является применение технического углерода, хлорида натрия и ортофосфорной кислоты.
Применение хлорида натрия и ортофосфорной кислоты усложняет технологию, что приводит к существенному увеличению себестоимости продукции. Технический углерод - ПМ-1 является недостаточно эффективной добавкой для образования пористой транспортной структуры гранулы. Вышеперечисленные недостатки известного способа приводят к усложнению технологического процесса и снижению технико-экономических показателей производства синтетических гранулированных цеолитов. Применение технического углерода приводит к получению целевого продукта с недостаточно развитой сетью транспортных пор и в связи с этим со сравнительно низкими основными показателями (сорбционная емкость и механическая прочность), которые определяют эффективность использования адсорбента в промышленных условиях.
Задача настоящего изобретения - совершенствование технологии получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х и, как следствие, получение гранул цеолита с высокими адсорбционными и прочностными характеристиками и высокой фазовой чистотой. Поставленная задача решается за счет использования следующих новых технологических приемов:
- использование в качестве добавки углерода древесного угля вместо технического углерода позволит вести термообработку при более низкой температуре и получать гранулы не только пористой, но и макропористой структуры, что в свою очередь увеличивает степень проницаемости и при гидротермальной кристаллизации увеличивает эффект образования поликристаллических сростков в виде гранул;
- введение в исходную смесь 30-70 мас.% порошкового фожазита позволит сократить время гидротермальной кристаллизации и получать гранулы цеолитного адсорбента структуры А и X;
- предварительная обработка полученной сухой смеси 2%-ным раствором едкого натра;
- применение в качестве жидкости 1,5%-ного раствора поливинилового спирта в воде для получения пластичной массы, а также придания гранулам большей механической прочности после формовки;
- формование пластичной массы в два этапа с промежуточным вызреванием гранул с целью равномерного распределения воды в формовочной массе;
- применение специальных режимов сушки при 54oС и 100oС для исключения образования дефектов и трещин в гранулах;
- применение термопаровой обработки гранул цеолита с последующей промывкой цеолитных гранул умягченной водой.
- использование в качестве добавки углерода древесного угля вместо технического углерода позволит вести термообработку при более низкой температуре и получать гранулы не только пористой, но и макропористой структуры, что в свою очередь увеличивает степень проницаемости и при гидротермальной кристаллизации увеличивает эффект образования поликристаллических сростков в виде гранул;
- введение в исходную смесь 30-70 мас.% порошкового фожазита позволит сократить время гидротермальной кристаллизации и получать гранулы цеолитного адсорбента структуры А и X;
- предварительная обработка полученной сухой смеси 2%-ным раствором едкого натра;
- применение в качестве жидкости 1,5%-ного раствора поливинилового спирта в воде для получения пластичной массы, а также придания гранулам большей механической прочности после формовки;
- формование пластичной массы в два этапа с промежуточным вызреванием гранул с целью равномерного распределения воды в формовочной массе;
- применение специальных режимов сушки при 54oС и 100oС для исключения образования дефектов и трещин в гранулах;
- применение термопаровой обработки гранул цеолита с последующей промывкой цеолитных гранул умягченной водой.
Указанные технологические приемы приводят к существенному упрощению технологии получения синтетических цеолитов, снижению их себестоимости и обеспечивают получение гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х высокой фазовой чистоты.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Основной исходный материал - природный глинистый минерал - каолин смешивают с древесным углем.
В исходную смесь вводят 30-70 мас.% порошкового фожазита и перемешивают.
При перемешивании в готовую смесь добавляют 2%-ный раствор едкого натра в количестве 10-20 мас.%, затем добавляют 1,5%-ный раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую затем формуют в гранулы.
Полученные гранулы помещают в закрытые контейнеры, где они вызревают в течение 24-х часов, затем подвергают чистовому формованию.
Далее гранулы сушат в два этапа. 1-й этап сушки проводят при 54oС в течение 3-х часов. 2-й этап при 100oС в течение 3-х часов горячим воздухом.
Затем проводят термическую активацию при 550-630oС, в результате которой образуется промежуточный аморфный алюмосиликат, способный кристаллизоваться в цеолитные структуры цеолитов А и X, а полное выгорание древесного угля обеспечивает проницаемость гранулы для проведения эффективного массообмена в процессе гидротермальной кристаллизации. Полученные аморфные гранулы охлаждают и подвергают гидротемальной кристаллизации в щелочном растворе. Готовый цеолит обрабатывают острым водяным паром при температуре 110-160oС, промывают умягченной водой и сушат при температуре 120-200oС.
Сущность способа поясняется конкретными примерами его осуществления.
Пример 1. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х из каолина, древесного угля, порошка фожазита, взятого в количестве 30 мас.%, и обработки полученной смеси 2%-ным раствором едкого натра, взятым в количестве 10 мас.%
В смеситель загружают 3500 г каолина с соотношением SiO2:Аl2О3=2:1 и 105 г порошка древесного угля. Смесь перемешивают 15 минут и затем добавляют 1200 г порошкового фожазита и обрабатывают 2%-ный раствор едкого натра в количестве 570 мл.
В смеситель загружают 3500 г каолина с соотношением SiO2:Аl2О3=2:1 и 105 г порошка древесного угля. Смесь перемешивают 15 минут и затем добавляют 1200 г порошкового фожазита и обрабатывают 2%-ный раствор едкого натра в количестве 570 мл.
Затем добавляют 1,5%-ный раствор поливинилового спирта в количестве 2400 мл. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы.
Потом осуществляют формование, получая гранулы диаметром 6 мм, которые помещают в закрытый контейнер для вызревания в течение 24-х часов. Далее проводят чистовое формование в шнековом экструдере, получая гранулы с размером диаметра 1,6 мм.
Далее гранулы сушат в два этапа. 1-й этап сушки проводят при 54oС в течение 3-х часов в сушильном шкафу. 2-й этап - при 100oС в течение 3-х часов при непрерывной подаче горячего воздуха.
Высушенные гранулы подвергают термической активации в камерной печи при 550-630oС в течении 2-х часов, после чего их охлаждают.
Аморфные гранулы после прокалки помещают в кристаллизатор и заливают кристаллизационным раствором, полученным смешиванием 15725 мл воды и 1500 г гранулированного едкого натра с концентрацией по оксиду натрия 95,3 г/л.
Полученная реакционная масса выдерживается при 20oС в течение 10 часов, затем температура повышается до 90oС и реакционная масса выдерживается 24 часа.
Полученный цеолит обрабатывают острым паром в течение 6-и часов при температуре 110-160oС, промывают умягченной водой и сушат при 120-200oС.
У готового образца рентгеноструктурным методом определяли тип кристаллической решетки и степень кристаллизации; механическую прочность гранул путем раздавливания их на приборе МП-9С.
Физико-химические характеристики фожазита приведены в таблице.
Пример 2. Данный пример демонстрирует возможность получения фожазита согласно способу, приведенному в примере 1, отличающийся тем, что исходную смесь для приготовления формовочной массы обрабатывали раствором едкого натра, взятым в количестве 15 мас.%. Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.
Пример 3. Данный пример демонстрирует возможность получения фожазита согласно способу, приведенному в примере 1, отличающийся тем, что исходную смесь для приготовления формовочной массы обрабатывали раствором едкого натра, взятым в количестве 20 мас.%.
Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.
Пример 4. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита согласно способу, приведенному в примере 1, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 50 мас.%.
Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.
Пример 5. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита согласно способу, приведенному в примере 1, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 70 мас.%.
Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.
Пример 6. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита согласно способу, приведенному в примере 2, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 50 маc.%.
Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.
Пример 7. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита согласно способу, приведенному в примере 2, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 70 маc.%.
Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.
Пример 8. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита согласно способу, приведенному в примере 3, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 50 маc.%.
Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.
Пример 9. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита согласно способу, приведенному в примере 3, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 70 маc.%.
Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.
Как видно из таблицы, полученный цеолит обладает сравнительно более высокими показателями механической прочности по сравнению с прототипом, что обеспечивает его более эффективное использование в технологических процессах.
Claims (1)
- Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х высокой фазовой чистоты, не содержащего связующего, включающий смешение природного глинистого минерала - каолина с добавкой, содержащей углерод, химическую обработку, добавление жидкости до получения однородной массы, формование гранул, термоактивацию, гидротермальную кристаллизацию и сушку, отличающийся тем, что при смешении в качестве добавки, содержащей углерод, используют древесный уголь, в исходную смесь дополнительно вводят 30-70 мас. % порошкового фожазита, обрабатывают 2%-ным раствором едкого натра, взятым в количестве 10-20 мас. %, в качестве жидкости используют 1,5%-ный раствор поливинилового спирта в воде, полученную однородную массу формуют в гранулы, направляют на вызревание в течение 24 ч, затем подвергают чистовому формованию, готовые гранулы сушат в два этапа при 54 и 100oС соответственно, термоактивацию проводят при 550-630oС, после кристаллизации проводят термопаровую обработку гранул полученного цеолита при 110-160oС, промывают умягченной водой и сушат при 120-200oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134527/12A RU2203220C1 (ru) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134527/12A RU2203220C1 (ru) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2203220C1 true RU2203220C1 (ru) | 2003-04-27 |
Family
ID=20254788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001134527/12A RU2203220C1 (ru) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2203220C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497932C2 (ru) * | 2008-06-30 | 2013-11-10 | Юоп Ллк | АДСОРБЕНТЫ БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ АДСОРБЦИОННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ пара-КСИЛОЛА |
RU2653033C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-05-04 | ООО "Компания "Новые технологии" | Способ получения гранулированного цеолита типа Х без связующих веществ |
-
2001
- 2001-12-21 RU RU2001134527/12A patent/RU2203220C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497932C2 (ru) * | 2008-06-30 | 2013-11-10 | Юоп Ллк | АДСОРБЕНТЫ БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ АДСОРБЦИОННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ пара-КСИЛОЛА |
RU2653033C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-05-04 | ООО "Компания "Новые технологии" | Способ получения гранулированного цеолита типа Х без связующих веществ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Synthesis of nanoporous materials via recycling coal fly ash and other solid wastes: A mini review | |
KR101614544B1 (ko) | 나노 크기의 결정성 zsm-5 핵을 사용한 zsm-5의 제조 방법 | |
US3114603A (en) | Process for synthetic zeolite a | |
US5026532A (en) | Process for the preparation of an improved chabazite for the purification of bulk gases | |
JPH04260610A (ja) | 改質ジ珪酸ナトリウムの製造方法 | |
RU2283280C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа а | |
RU2321539C2 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа а | |
RU2203224C1 (ru) | Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты | |
RU2283278C1 (ru) | Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры a и x высокой фазовой чистоты | |
RU2655104C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА NaA | |
RU2283281C1 (ru) | Способ получения гранулированного цеолита типа а высокой фазовой чистоты | |
RU2203220C1 (ru) | Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты | |
RU2322391C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа х | |
RU2203222C1 (ru) | Способ получения гранулированного цеолита типа а высокой фазовой чистоты | |
RU2404122C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА NaX ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ | |
RU2420457C1 (ru) | Способ получения гранулированного без связующего цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты | |
RU2203223C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита | |
GB1567856A (en) | Preparation of zeolite a in axtruded form | |
RU2425801C2 (ru) | Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа а | |
EP0912240A1 (en) | Zeolite containing cation exchangers, methods for preparation, and use | |
RU2420456C1 (ru) | Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа а высокой фазовой чистоты | |
RU2203221C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа а | |
RU2146223C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита | |
RU2180320C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа y | |
RU2180319C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031222 |