RU2203224C1 - Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты - Google Patents
Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203224C1 RU2203224C1 RU2001134535A RU2001134535A RU2203224C1 RU 2203224 C1 RU2203224 C1 RU 2203224C1 RU 2001134535 A RU2001134535 A RU 2001134535A RU 2001134535 A RU2001134535 A RU 2001134535A RU 2203224 C1 RU2203224 C1 RU 2203224C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- faujasite
- granules
- dried
- solution
- granulated
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты, не содержащего связующего вещества. Сущность изобретения заключается в следующем: основной исходный материал - природный глинистый минерал - каолин смешивают с диоксидом кремния и древесным углем, в исходную смесь добавляют 30-70 мас.% порошкового фожазита и обрабатывают раствором едкого натра, в полученную смесь добавляют раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую формуют в гранулы, направляют на вызревание, затем подвергают чистовой формовке, сушат в два этапа, затем проводят термическую активацию, полученные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе, проводят термопаровую обработку гранул и промывают умягченной водой, полученные цеолитные гранулы сушат. Полученный адсорбент эффективен как ионообменный материал для удаления катионов металлов и радионуклидов из водных потоков. 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению гранулированного синтетического фожазита. 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 фожазит 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 синтетического гранулированного фожазита 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 фожазита высокой фазовой чистоты;
- 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 фожазита высокой фазовой чистоты;
- 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 фожазита высокой фазовой чистоты.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Основной исходный материал - природный глинистый минерал - каолин смешивают с диоксидом кремния до обеспечения конечного соотношения SiO2:Аl2О3= 3,0:1 и 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 ч, затем подвергают чистовому формованию.
Далее гранулы сушат в два этапа. 1-й этап сушки проводят при 54oС в течение 3 ч. 2-й этап при 100oС в течение 3 ч горячим воздухом.
Затем проводят термическую активацию при 550-630oС, в результате которой образуется промежуточный аморфный алюмосиликат, способный кристаллизоваться в цеолитную структуру фожазита, 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 фожазита из каолина, диоксида кремния, 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 2800 г каолина с соотношением SiO2:Аl2О3 =2:1, 700 г диоксида кремния и 105 г порошка древесного угля. Смесь перемешивают 15 мин и затем добавляют 1200 г порошкового фожазита и обрабатывают 2%-ным раствором едкого натра в количестве 572 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 ч. 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 ч в сушильном шкафу. 2-й этап - при 100oС в течение 3 ч при непрерывной подаче горячего воздуха.
Высушенные гранулы подвергают термической активации в камерной печи при 550-630oС в течение 2 ч, после чего их охлаждают.
Аморфные гранулы после прокалки помещают в кристаллизатор и заливают кристаллизационным раствором, полученным смешиванием 15725 мл воды и 1700 г гранулированного едкого натра с концентрацией по оксиду натрия 108,1 г/л.
Полученная реакционная масса выдерживается при 20oС в течение 12 ч, затем температура повышается до 98oС и реакционная масса выдерживается 30 ч.
Полученный цеолит обрабатывают острым паром в течение 6 ч, 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 способа, приведенного в примере 1, отличающийся тем, что исходную смесь для приготовления формовочной массы обрабатывали раствором едкого натра, взятым в количестве 15 мас.%.
Физико-химические характеристики фожазита приведены в таблице.
Пример 3. Данный пример демонстрирует возможность получения фожазита, согласно способа, приведенного в примере 1, отличающийся тем, что исходную смесь для приготовления формовочной массы обрабатывали раствором едкого натра, взятым в количестве 20 мас.%.
Физико-химические характеристики фожазита приведены в таблице.
Пример 4. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита, согласно способа, приведенного в примере 1, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 50 мас.%.
Физико-химические характеристики фожазита приведены в таблице.
Пример 5. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита, согласно способа, приведенного в примере 1, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 70 мас.%.
Физико-химические характеристики фожазита приведены в таблице.
Пример 6. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита, согласно способа, приведенного в примере 2, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 50 мас.%.
Физико-химические характеристики фожазита приведены в таблице.
Пример 7. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита, согласно способа, приведенного в примере 2, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 70 мас.%.
Физико-химические характеристики фожазита приведены в таблице.
Пример 8. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита, согласно способа, приведенного в примере 3, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 50 мас.%.
Физико-химические характеристики фожазита приведены в таблице.
Пример 9. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного фожазита, согласно способа, приведенного в примере 3, отличающийся тем, что в исходную смесь вводят порошковый фожазит, взятый в количестве 70 мас.%.
Физико-химические характеристики фожазита 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 фожазита высокой фазовой чистоты, не содержащего связующего, включающий смешение природного глинистого минерала - каолина с диоксидом кремния, 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 |
---|---|---|---|
RU2001134535A RU2203224C1 (ru) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134535A RU2203224C1 (ru) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2203224C1 true RU2203224C1 (ru) | 2003-04-27 |
Family
ID=20254792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001134535A RU2203224C1 (ru) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2203224C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456238C1 (ru) * | 2010-11-08 | 2012-07-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран | Способ получения высокомодульного фожазита без связующих веществ |
RU2553876C1 (ru) * | 2014-04-08 | 2015-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Салаватнефтеоргсинтез" (ООО "НТЦ Салаватнефтеоргсинтез") | Способ получения высокомодульного фожазита без связующих веществ |
RU2557610C1 (ru) * | 2014-04-08 | 2015-07-27 | Открытое акционерное общество "Газпром нефтехим Салават" (ОАО "Газпром нефтехим Салават") | Способ получения гранулированного без связующих веществ высокомодульного фожазита |
RU2568219C1 (ru) * | 2014-04-08 | 2015-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Салаватнефтеоргсинтез" (ООО "НТЦ Салаватнефтеоргсинтез") | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА NaY ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ |
-
2001
- 2001-12-21 RU RU2001134535A patent/RU2203224C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456238C1 (ru) * | 2010-11-08 | 2012-07-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран | Способ получения высокомодульного фожазита без связующих веществ |
RU2553876C1 (ru) * | 2014-04-08 | 2015-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Салаватнефтеоргсинтез" (ООО "НТЦ Салаватнефтеоргсинтез") | Способ получения высокомодульного фожазита без связующих веществ |
RU2557610C1 (ru) * | 2014-04-08 | 2015-07-27 | Открытое акционерное общество "Газпром нефтехим Салават" (ОАО "Газпром нефтехим Салават") | Способ получения гранулированного без связующих веществ высокомодульного фожазита |
RU2568219C1 (ru) * | 2014-04-08 | 2015-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр Салаватнефтеоргсинтез" (ООО "НТЦ Салаватнефтеоргсинтез") | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА NaY ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3114603A (en) | Process for synthetic zeolite a | |
KR101614544B1 (ko) | 나노 크기의 결정성 zsm-5 핵을 사용한 zsm-5의 제조 방법 | |
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 | |
RU2321539C2 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа а | |
RU2283280C1 (ru) | Способ получения синтетического 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 | |
RU2404122C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА NaX ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ | |
RU2203222C1 (ru) | Способ получения гранулированного цеолита типа а высокой фазовой чистоты | |
RU2420457C1 (ru) | Способ получения гранулированного без связующего цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты | |
JPH06183725A (ja) | バインダーレスx型ゼオライト成形体およびその製造方法 | |
GB1567856A (en) | Preparation of zeolite a in axtruded form | |
RU2203223C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита | |
RU2425801C2 (ru) | Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа а | |
RU2420456C1 (ru) | Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа а высокой фазовой чистоты | |
EP0912240A1 (en) | Zeolite containing cation exchangers, methods for preparation, and use | |
RU2203221C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа а | |
RU2653033C1 (ru) | Способ получения гранулированного цеолита типа Х без связующих веществ | |
RU2035975C1 (ru) | Способ очистки кислородсодержащих газов от примеси йода и сорбент для его осуществления | |
RU2146223C1 (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: 20111222 |