RU2218304C2 - Способ получения синтетического цеолита типа x - Google Patents

Способ получения синтетического цеолита типа x Download PDF

Info

Publication number
RU2218304C2
RU2218304C2 RU2001131024/12A RU2001131024A RU2218304C2 RU 2218304 C2 RU2218304 C2 RU 2218304C2 RU 2001131024/12 A RU2001131024/12 A RU 2001131024/12A RU 2001131024 A RU2001131024 A RU 2001131024A RU 2218304 C2 RU2218304 C2 RU 2218304C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
granules
coke
zeolite
silicon dioxide
Prior art date
Application number
RU2001131024/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001131024A (ru
Inventor
С.Ф. Беднов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Строительные технологии - XXI век"
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 Открытое акционерное общество "Строительные технологии - XXI век" filed Critical Открытое акционерное общество "Строительные технологии - XXI век"
Priority to RU2001131024/12A priority Critical patent/RU2218304C2/ru
Publication of RU2001131024A publication Critical patent/RU2001131024A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2218304C2 publication Critical patent/RU2218304C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к производству синтетических цеолитов типа Х, которые могут быть использованы как носители для катализаторов и как адсорбенты для осушки и очистки газов и извлечения тяжелых металлов и радионуклидов из жидких сред. Способ включает смешение каолина с диоксидом кремния и добавкой, увлажнение смеси до получения однородной массы, формование гранул, термообработку, гидротермальную кристаллизацию, отмывку и сушку. Диоксид кремния вводят до мольного соотношения SiO2:Al2О3=2,85-2,95:1, в качестве добавки при смешении используют древесную муку, кокс или коксовый активный уголь в количестве 8,1-12 мас.%, полученную смесь увлажняют раствором гидроксида натрия до содержания его в смеси 0,5-2,5 мас.%. Способ позволяет улучшить эксплуатационные характеристики цеолита. 1 табл.

Description

Изобретение относится к получению синтетических формованных цеолитов, в частности цеолита типа X. Полученный цеолит может быть использован как носитель катализаторов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и как адсорбент для сушки и очистки газов и извлечения ионов тяжелых металлов и радионуклидов из жидких сред.
Известен способ получения формованных цеолитов типа Х из природного глинистого минерала - каолина [Д. Брек. Цеолитовые молекулярные сита, М., Мир, 1970, стр. 328] . К каолину, например, добавляют требуемое по стехиометрии (SiO2: Аl2О3= 2,5-1) количество диоксида кремния и смешивают с водой до образования пластичной массы. Массу формуют, сушат и прокаливают до превращения каолина в метакаолин, затем заливают раствором щелочи, выдерживают при комнатной температуре и подвергают гидротермальной кристаллизации.
Указанным способом не могут быть получены чистые цеолиты (без примеси каолина).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения синтетического гранулированного фожазита [Патент РФ 2146223, кл. С 01 В 39/20, 11.02.1999 г.]. Согласно способу природный каолин с соотношением SiO2: Аl2О3, равным 2, смешивают с диоксидом кремния (белая сажа) до мольного соотношения SiO2:АlО3=3,5, добавляют 2-8 мас.% технического углерода и перемешивают с 3%-ным раствором хлористого натрия до образования пластичной массы. Массу формуют в гранулы, сушат и прокаливают при температуре 720oС. После кристаллизации осуществляют обработку гранул раствором ортофосфорной кислоты с рН, равным 4-5, затем гранулы сушат при 180-200oС.
Существенным недостатком известного способа является низкая механическая прочность гранул после прокаливания, что обусловлено аморфизацией каолина и выгоранием технического углерода. В результате адсорбционного понижения прочности при смачивании гранул кристаллизационным раствором значительная их часть трескается и разрушается, что снижает выход товарного цеолита. Кроме того, использование в процессе хлористого натрия и ортофосфорной кислоты приводит к дополнительному загрязнению промывных вод ионами хлора и фосфатами.
Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционных и прочностных характеристик цеолита с одновременным увеличением его выхода и упрощением технологии.
Указанный результат достигается способом получения синтетического гранулированного цеолита типа X, включающим смешение каолина с диоксидом кремния и добавкой, увлажнение смеси, формование гранул, термоактивацию, гидротермальную кристаллизацию, отмывку и сушку, согласно которому диоксид кремния вводят до мольного соотношения SiO2:Аl2О3=2,85-2,95:1, в качестве добавки используют древесную муку, кокс или коксовый активный уголь в количестве 8,1-12 мас.%, полученную смесь увлажняют раствором гидроксида натрия до содержания его в смеси 0,5-2,5 мас.%.
Древесную муку, кокс или коксовый активный уголь используют в порошкообразном виде, предварительно пропущенным через сито с ячейкой 100 мкм.
Соотношение SiO2:Аl2О3=2,85-2,95:1 обеспечивает высокую степень превращения смеси в цеолит типа Х при минимальном избытке ионов силиката в маточном растворе, что дает возможность его повторного использования и существенно упрощает технологию. Выбранные количество и дисперсность порошкообразной добавки формируют развитую широкопористую структуру гранул после термообработки.
Гидроксид натрия в процессе формования и сушки гранул взаимодействует с аморфным диоксидом кремния с образованием силиката натрия, что значительно повышает прочность прокаленных гранул и исключает их разрушение в процессе кристаллизации.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. К исходному каолину с мольным соотношением компонентов SiO2:Аl2О3=2,0:1 добавляют диоксид кремния до конечного соотношения в смеси SiO2:Аl2О3=2,85-2,95:1. В качестве диоксида кремния используют высокодисперсный аморфный порошок диоксида кремния в реакционноспособной форме (белая сажа). Затем к смеси добавляют порошок древесной муки, кокса или коксового активного угля с размером частиц менее 100 мкм в количестве 8,1-12 мас.%. Добавка должна полностью сгореть при термоактивации. К сухой смеси добавляют водный раствор гидроксида натрия до образования пластичной массы с влажностью 30-35% при содержании гидроксида натрия 0,5-2,5 мас. %. Пластичную массу формуют в гранулы диаметром 1,5-3 мм, гранулы сушат при 100-140oС в течение 1-3 часов.
При термообработке происходит аморфизация каолина, его переход в химически активную форму и полное удаление добавки. Рентгеноаморфные гранулы заливают раствором щелочи и выдерживают при температуре около 20oС 12-18 час. При этом происходит взаимодействие компонентов гранулы с раствором, которое заканчивается образованием цеолита при последующей выдержке при 95-100oС в течение 24-36 час. Готовый цеолит отмывают от избыточной щелочи и сушат.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В смеситель загружают 180 г каолина и 43 г белой сажи. Мольное соотношение оксидов в смеси составляет SiO2:Аl2О3=2,95:1. Затем добавляют 18 г древесной муки, что составляет 8,1 мас.%. Смесь перемешивают 15 мин и добавляют 120 мл раствора гидроксида натрия, содержащего 3 г гидроксида натрия, что составляет 1,2 мас.%. Влажность смеси - 33%. Перемешивание продолжают до образования пластичной массы, массу формуют в гранулы диаметром 2 мм и сушат при температуре 120oС 4 часа. Сухие гранулы прокаливают при 620oС 2 часа. 100 г аморфных прокаленных гранул заливают 700 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 140 г/л. Смесь выдерживают 12 час при 20oС, затем помещают в кристаллизатор и выдерживают 36 час при температуре 95oС. Полученный цеолит отмывают конденсатом от избытка щелочи, сушат при 140oС 4 час и взвешивают. Вес гранул за счет вошедшего в состав цеолита натрия и связанной влаги вырос до 135 г.
У полученного образца рентгенофазовым методом определяли тип кристаллической решетки и степень кристаллизации, динамическую емкость по этилмеркаптану, объем пор методом ртутной порометрии, прочность аморфных гранул и цеолита путем раздавливания на прессе Рухгольца.
Физико-химические характеристики образца представлены в таблице.
Пример 2.
В смеситель загружают 180 г каолина и 40,5 г белой сажи. Мольное соотношение оксидов в смеси SiO2:А12O3=2,9:1, затем добавляют 22 г порошкообразного кокса. Содержание кокса составляет 10 мас.%. Сухую смесь перемешивают 15 мин и добавляют 115 мл раствора гидроксида натрия, содержащего 1,1 г гидроксида натрия, что составляет 0,5 мас.%. Влажность смеси составляет 32%. Смесь перемешивают до образования пластичной массы. Дальнейшие операции проводят, как в примере 1.
Физико-механические характеристики образца приведены в таблице.
Пример 3.
В смеситель загружают 180 г каолина и 38 г белой сажи. Мольное соотношение оксидов в смеси SiO2:Аl2О3=2,85:1, затем добавляют 26 г порошкообразного кокcового активного угля. Содержание его составляет 12 мас.%. Смесь перемешивают 15 мин и добавляют 110 мл раствора гидроксида натрия, содержащего 5,5 г гидроксида натрия, что составляет 2,5 мас.%. Влажность смеси - 31%. Дальнейшие операции проводят, как в примере 1.
Физико-химические характеристики образна приведены в таблице.
Для сравнения был приготовлен образец цеолита в полном соответствии с условиями приготовления выбранного прототипа. На кристаллизацию было взято 100 г прокаленных гранул. После отделения гранул от крошек и осадка их вес составил 112 г. Следовательно, 23 г гранул или 17% разрушились.
Сравнение данных таблицы показывает, что заявленный способ обеспечивает получение гранулированного цеолита типа Х с более высокими показателями сорбционной емкости и прочности по сравнению с прототипом, что в конечном итоге приводит к снижению потерь цеолита и упрощению технологии.

Claims (1)

  1. Способ получения синтетического цеолита типа Х, включающий смешение каолина с диоксидом кремния и добавкой, увлажнение смеси до получения однородной массы, формование гранул, термообработку, гидротермальную кристаллизацию, отмывку и сушку, отличающийся тем, что диоксид кремния вводят до мольного соотношения SiO2:Аl2О3=2,85-2,95:1 в качестве добавки при смешении используют древесную муку, кокс или коксовый активный уголь в количестве 8,1-12 мас.%, полученную смесь увлажняют раствором гидроксида натрия до содержания его в смеси 0,5-2,5 мас.%.
RU2001131024/12A 2001-11-16 2001-11-16 Способ получения синтетического цеолита типа x RU2218304C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001131024/12A RU2218304C2 (ru) 2001-11-16 2001-11-16 Способ получения синтетического цеолита типа x

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001131024/12A RU2218304C2 (ru) 2001-11-16 2001-11-16 Способ получения синтетического цеолита типа x

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001131024A RU2001131024A (ru) 2003-07-27
RU2218304C2 true RU2218304C2 (ru) 2003-12-10

Family

ID=32065659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001131024/12A RU2218304C2 (ru) 2001-11-16 2001-11-16 Способ получения синтетического цеолита типа x

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2218304C2 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100199445B1 (ko) 복합분자체 화합물의 제조방법
KR930000531B1 (ko) 극성이 더 작은 물질을 함유하는 질소 혼합물로부터 질소를 분리하는 방법
JP4714931B2 (ja) 非晶質アルミニウムケイ酸塩の製造方法、及びその方法により得られた非晶質アルミニウムケイ酸塩、並びにそれを用いた吸着剤
EA001175B1 (ru) Способ производства гранул цеолита х с низким содержанием двуокиси кремния с низким содержанием инертного связующего
US4058483A (en) Adsorbent material
RU2395451C1 (ru) Способ получения цеолита типа а в качестве адсорбента
RU2218303C2 (ru) Способ получения синтетического цеолита типа а
US5919427A (en) Amorphous aluminosilicate and process for producing the same
JP2017128499A (ja) 非晶質アルミニウムケイ酸塩及びその製造方法
RU2218304C2 (ru) Способ получения синтетического цеолита типа x
JPH0576754A (ja) 成形複合吸着剤及びその製法
JPH08173797A (ja) 吸着剤
JP2708212B2 (ja) モレキユラーシーブの改質方法
RU2321539C2 (ru) Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа а
JP2000210557A (ja) X型ゼオライト含有成形体及びその製造方法並びにその用途
CN1087030A (zh) 无粘结剂5a脱蜡分子筛吸附剂制备
RU2203224C1 (ru) Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты
KR0170600B1 (ko) 친수 및 친유성 흡착특성을 지닌 복합분자체 제조방법
KR100351624B1 (ko) 다기능 입상 흡착소재 제조방법
JP2002018226A (ja) 二酸化炭素の吸着分離方法
JPH08173754A (ja) 脱臭剤
RU2119453C1 (ru) Способ получения синтетического фожазита
RU2203223C1 (ru) Способ получения синтетического гранулированного фожазита
JP2000211915A (ja) 低シリカx型ゼオライト含有成形体及びその製造方法並びにその用途
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: 20031117

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061117