RU2321539C2 - Synthetic granulated a-type zeolite preparation process - Google Patents
Synthetic granulated a-type zeolite preparation process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2321539C2 RU2321539C2 RU2006108090/15A RU2006108090A RU2321539C2 RU 2321539 C2 RU2321539 C2 RU 2321539C2 RU 2006108090/15 A RU2006108090/15 A RU 2006108090/15A RU 2006108090 A RU2006108090 A RU 2006108090A RU 2321539 C2 RU2321539 C2 RU 2321539C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zeolite
- granules
- powder
- kaolin
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению гранулированного синтетического цеолита типа А. 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.The invention relates to the production of granular synthetic zeolite type A. The resulting adsorbent can be used: in the chemical and petrochemical industry for the separation of hydrocarbon mixtures at the molecular level; in the oil and gas industry for drying and purification of natural and petroleum associated gases, in heat and nuclear energy as ion-exchange material for removing metal cations and radionuclides from water streams.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является «Способ получения гранулированного цеолита типа А высокой фазовой чистоты» (Заявка №2001134534, дата публикации 27.04.2003 г.).Closest to the technical nature of the proposed invention is the "Method of producing granular zeolite type A of high phase purity" (Application No. 2001134534, publication date 04/27/2003).
В соответствии с известным способом цеолит получают следующим образом: природный глинистый минерал - каолин смешивают с древесным углем, добавляют 30÷70 мас.% цеолита типа А, обрабатывают 2%-ным раствором едкого натра, в полученную смесь добавляют 1,5%-ный водный раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую формуют в гранулы, направляют на вызревание, подвергают чистовой формовке, сушат в два этапа при 54 и 100°С соответственно, затем проводят термическую активацию при 550-630°С, полученные аморфные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе, проводят термопаровую обработку гранул при 110-160°С, промывают умягченной водой, полученные цеолитные гранулы сушат при 120-200°С.In accordance with the known method, a zeolite is prepared as follows: natural clay mineral kaolin is mixed with charcoal, 30–70 wt.% Type A zeolite is added, treated with 2% sodium hydroxide solution, 1.5% an aqueous solution of polyvinyl alcohol until a homogeneous plastic mass is formed, which is formed into granules, sent to ripen, subjected to final molding, dried in two stages at 54 and 100 ° C, respectively, then thermal activation is carried out at 550-630 ° C, the obtained amorphous cooling granules wait and undergo hydrothermal crystallization in an alkaline solution, conduct thermocouple treatment of the granules at 110-160 ° C, wash with softened water, the obtained zeolite granules are dried at 120-200 ° C.
Недостатками известного способа являются применение большого количества (30÷70 мас.%) порошкового цеолита типа А, поливинилового спирта, а также промежуточная сушка гранул в два этапа.The disadvantages of this method are the use of a large amount (30 ÷ 70 wt.%) Of powder zeolite type A, polyvinyl alcohol, as well as intermediate drying of granules in two stages.
Применение кристаллического цеолита типа А, поливинилового спирта и сушка в два этапа приводят к существенному увеличению себестоимости продукции и усложнению технологии. Вышеперечисленные недостатки известного способа приводят к снижению технико-экономических показателей производства синтетических гранулированных цеолитов.The use of crystalline zeolite type A, polyvinyl alcohol and drying in two stages lead to a significant increase in the cost of production and the complexity of the technology. The above disadvantages of the known method lead to a decrease in the technical and economic indicators of the production of synthetic granular zeolites.
Задача настоящего изобретения - совершенствование технологии получения синтетического цеолита типа А и получение гранул цеолита с высокими адсорбционными и прочностными характеристиками.The objective of the present invention is to improve the technology for producing synthetic type A zeolite and to obtain zeolite granules with high adsorption and strength characteristics.
Поставленная задача решается за счет использования следующих новых технологических приемов:The problem is solved by using the following new technological methods:
- введение в исходную смесь 5÷15 мас.% порошкового каолина, прокаленного при 500-600°С, позволит получать гранулы цеолита типа А высокой фазовой чистоты с развитой вторичной пористой структурой;- the introduction into the initial mixture of 5-15 wt.% powder kaolin, calcined at 500-600 ° C, will allow to obtain granules of type A zeolite of high phase purity with a developed secondary porous structure;
- введение 5÷20 мас.% порошкового цеолита типа А значительно снижает себестоимость продукции;- the introduction of 5 ÷ 20 wt.% powder zeolite type A significantly reduces the cost of production;
- применение хлорида натрия увеличивает выход кристаллов цеолита;- the use of sodium chloride increases the yield of zeolite crystals;
- использование в качестве добавки древесной муки вместо древесного угля позволит получать развитую вторичную транспортную структуру гранул;- the use of wood flour as an additive instead of charcoal will allow to obtain a developed secondary transport structure of granules;
- применение в качестве жидкости 5%-ного раствора лигносульфоната в воде для получения пластичной массы, а также придания гранулам большей механической прочности после формовки;- the use as a liquid of a 5% solution of lignosulfonate in water to obtain a plastic mass, as well as to give granules greater mechanical strength after molding;
- на этапе промежуточной сушки готовые гранулы сушат в один этап при температуре 80÷130°С, что приводит к снижению энергозатрат.- at the stage of intermediate drying, the finished granules are dried in one step at a temperature of 80 ÷ 130 ° C, which leads to a reduction in energy consumption.
Указанные технологические приемы приводят к существенному упрощению технологии получения синтетических цеолитов, снижению их себестоимости и обеспечивают получение гранулированного цеолита типа А с улучшенными эксплуатационными характеристиками.These technological methods lead to a significant simplification of the technology for producing synthetic zeolites, reducing their cost and provide granular zeolite type A with improved performance.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Основной исходный материал - природный глинистый минерал каолин смешивают с древесной мукой.The proposed method is as follows. The main source material is the natural clay mineral kaolin mixed with wood flour.
В исходную смесь вводят 5÷15 мас.% порошкового каолина, прокаленного при 500÷600°С, 5÷20 мас.% порошкового цеолита типа А, 2 мас.% кристаллического хлористого натрия и перемешивают.5 ÷ 15 wt.% Powder kaolin, calcined at 500 ÷ 600 ° С, 5 ÷ 20 wt.% Type A zeolite powder, 2 wt.% Crystalline sodium chloride are introduced into the initial mixture and mixed.
При перемешивании в готовую смесь добавляют 5%-ный раствор лигносульфоната до образования однородной пластичной массы, которую затем формуют в гранулы.With stirring, a 5% lignosulfonate solution is added to the finished mixture until a uniform plastic mass is formed, which is then formed into granules.
Полученные гранулы помещают в закрытые контейнеры, где они вызревают в течение 24-х часов, затем подвергают чистовому формованию.The obtained granules are placed in closed containers, where they mature within 24 hours, then subjected to finishing molding.
Далее гранулы сушат горячим воздухом при 80÷130°С в сушильном шкафу.Next, the granules are dried with hot air at 80 ÷ 130 ° C in an oven.
Затем проводят термическую активацию при 700÷850°С, в результате которой образуется промежуточный аморфный алюмосиликат, способный кристаллизоваться в цеолитную структуру, а полное выгорание древесной муки обеспечивает проницаемость гранулы для сорбируемых веществ. Полученные аморфные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе. Готовый цеолит обрабатывают острым водяным паром при температуре 110÷140°С, промывают умягченной водой и сушат при температуре 250÷350°С.Then, thermal activation is carried out at 700 ÷ 850 ° С, as a result of which an intermediate amorphous aluminosilicate is formed, which is able to crystallize into a zeolite structure, and the complete burning out of wood flour ensures the permeability of the granule for sorbed substances. The obtained amorphous granules are cooled and subjected to hydrothermal crystallization in an alkaline solution. The finished zeolite is treated with sharp water vapor at a temperature of 110 ÷ 140 ° C, washed with softened water and dried at a temperature of 250 ÷ 350 ° C.
Сущность способа поясняется конкретными примерами его осуществления.The essence of the method is illustrated by specific examples of its implementation.
Пример 1. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А из каолина, древесной муки, прокаленного порошка каолина, взятого в количестве 5 мас.% порошкового цеолита типа А, взятого в количестве 5 мас.%, и хлорида натрия.Example 1. This example demonstrates the possibility of obtaining granulated type A zeolite from kaolin, wood flour, calcined kaolin powder, taken in an amount of 5 wt.% Type A zeolite powder, taken in an amount of 5 wt.%, And sodium chloride.
В смеситель загружают 240 г каолина с соотношением SiO2:Al2О3=2:1 и 24 г порошка древесной муки. Смесь перемешивают 15 минут. Затем добавляют 15 г прокаленного порошкового каолина, 15 г порошкового цеолита типа А, 6 г кристаллического хлорида натрия и дополнительно перемешивают 15 минут.240 g of kaolin with a ratio of SiO 2 : Al 2 O 3 = 2: 1 and 24 g of wood flour powder are loaded into the mixer. The mixture is stirred for 15 minutes. Then add 15 g of calcined powder kaolin, 15 g of powder zeolite type A, 6 g of crystalline sodium chloride and further stirred for 15 minutes.
Далее добавляют 5%-ный раствор лигносульфоната в количестве 106 мл. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы.Then add a 5% solution of lignosulfonate in an amount of 106 ml. Stirring is continued until a homogeneous plastic mass is obtained.
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 3 мм.Then molding is carried out, obtaining granules with a diameter of 6 mm, which are placed in a closed container for aging within 24 hours. Next, finishing molding is carried out in a screw extruder, obtaining granules with a diameter of 3 mm.
Далее гранулы сушат при 80÷130°С в сушильном шкафу в течение 2-х часов.Next, the granules are dried at 80 ÷ 130 ° C in an oven for 2 hours.
Высушенные гранулы подвергают термической активации в камерной печи при 700÷800°С в течение 2-х часов, после чего их охлаждают.The dried granules are subjected to thermal activation in a chamber furnace at 700 ÷ 800 ° C for 2 hours, after which they are cooled.
Аморфные гранулы после прокалки помещают в кристаллизатор и заливают кристаллизационным раствором, полученным смешиванием 1500 мл воды и 220 г гранулированного едкого натра с концентрацией по оксиду натрия 146 г/л.After calcination, amorphous granules are placed in a crystallizer and poured with a crystallization solution obtained by mixing 1500 ml of water and 220 g of granulated sodium hydroxide with a concentration of 146 g / L in sodium oxide.
Полученная реакционная масса выдерживается при 20÷30°С в течение 4 часов, затем температура повышается до 80÷90°С, и реакционная масса выдерживается 24 часа.The resulting reaction mass is maintained at 20 ÷ 30 ° C for 4 hours, then the temperature rises to 80 ÷ 90 ° C, and the reaction mass is maintained for 24 hours.
Полученный цеолит обрабатывают острым паром в течение 6-ти часов при температуре 110÷160°С, промывают умягченной водой и сушат при 250÷350°С.The resulting zeolite is treated with hot steam for 6 hours at a temperature of 110 ÷ 160 ° C, washed with softened water and dried at 250 ÷ 350 ° C.
У готового образца рентгеноструктурным методом определяли тип кристаллической решетки и степень кристаллизации; механическую прочность гранул - путем раздавливания их на приборе МП-9С.The type of crystal lattice and degree of crystallization of the finished sample were determined by X-ray diffraction; mechanical strength of granules - by crushing them on an MP-9C device.
Физико-химические характеристики цеолита типа А приведены в таблице.Physico-chemical characteristics of type A zeolite are given in the table.
Пример 2. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в исходную смесь вводят порошковый прокаленный каолин, взятый в количестве 10 мас.%.Example 2. This example demonstrates the possibility of obtaining granular zeolite type A according to the method described in example 1, characterized in that the calcined powder is added to the initial mixture, taken in an amount of 10 wt.%.
Пример 3. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в исходную смесь вводят порошковый прокаленный каолин, взятый в количестве 15 мас.%.Example 3. This example demonstrates the possibility of obtaining granular zeolite type A according to the method described in example 1, characterized in that the calcined powder is added to the initial mixture, taken in an amount of 15 wt.%.
Пример 4. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в исходную смесь вводят порошковый цеолит типа А, взятый в количестве 10 мас.%.Example 4. This example demonstrates the possibility of obtaining granular zeolite type A according to the method described in example 1, characterized in that the powder type zeolite A is taken in the initial mixture, taken in an amount of 10 wt.%.
Пример 5. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в исходную смесь вводят порошковый прокаленный каолин, взятый в количестве 10 мас.%, и порошковый цеолит типа А в количестве 10 мас.%.Example 5. This example demonstrates the possibility of obtaining granular zeolite type A according to the method described in example 1, characterized in that the calcined powder kaolin taken in an amount of 10 wt.% And type A zeolite in an amount of 10 wt. %
Пример 6. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в исходную смесь вводят порошковый прокаленный каолин, взятый в количестве 15 мас.%, и порошковый цеолит типа А в количестве 10 мас.%.Example 6. This example demonstrates the possibility of obtaining granular zeolite type A according to the method described in example 1, characterized in that powdered calcined kaolin taken in an amount of 15 wt.% And powder zeolite type A in an amount of 10 wt. %
Пример 7. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в исходную смесь вводят порошковый цеолит типа А, взятый в количестве 20 мас.%.Example 7. This example demonstrates the possibility of obtaining granular zeolite type A according to the method described in example 1, characterized in that powder type zeolite A, taken in an amount of 20 wt.%, Is introduced into the initial mixture.
Пример 8. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в исходную смесь вводят порошковый прокаленный каолин, взятый в количестве 10 мас.%, и порошковый цеолит типа А в количестве 20 мас.%.Example 8. This example demonstrates the possibility of obtaining granular zeolite type A according to the method described in example 1, characterized in that the calcined powder is taken in the initial mixture, taken in an amount of 10 wt.%, And powder zeolite type A in an amount of 20 wt. %
Пример 9. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита типа А согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в исходную смесь вводят порошковый прокаленный каолин, взятый в количестве 15 мас.%, и порошковый цеолит типа А в количестве 20 мас.%.Example 9. This example demonstrates the possibility of obtaining granular zeolite type A according to the method described in example 1, characterized in that powdered calcined kaolin taken in an amount of 15 wt.% And type A zeolite in an amount of 20 wt. %
Физико-химические характеристики цеолита типа А приведены в таблице.Physico-chemical characteristics of type A zeolite are given in the table.
Как видно из таблицы, полученный цеолит обладает сравнительно более высокими показателями механической прочности и динамической емкости по сравнению с прототипом, что обеспечивает его более эффективное использование в технологических процессах.As can be seen from the table, the obtained zeolite has a relatively higher rate of mechanical strength and dynamic capacity in comparison with the prototype, which ensures its more efficient use in technological processes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006108090/15A RU2321539C2 (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | Synthetic granulated a-type zeolite preparation process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006108090/15A RU2321539C2 (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | Synthetic granulated a-type zeolite preparation process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006108090A RU2006108090A (en) | 2007-09-20 |
RU2321539C2 true RU2321539C2 (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=39366887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006108090/15A RU2321539C2 (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | Synthetic granulated a-type zeolite preparation process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2321539C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446101C1 (en) * | 2010-11-18 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of producing synthetic granular type a zeolite |
RU2508250C1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый Дом "РЕАЛ СОРБ" (ООО ТД "РЕАЛ СОРБ") | Method of producing synthetic granular type a zeolites |
RU2525246C2 (en) * | 2012-05-17 | 2014-08-10 | Закрытое акционерное общество "Нанотехнологии и инновации" (ЗАО "НТиИ") | Method of obtaining synthetic zeolite of type a |
RU2586695C1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ИГХТУ") | Method of producing synthetic granular type a zeolite |
-
2006
- 2006-03-15 RU RU2006108090/15A patent/RU2321539C2/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446101C1 (en) * | 2010-11-18 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of producing synthetic granular type a zeolite |
RU2525246C2 (en) * | 2012-05-17 | 2014-08-10 | Закрытое акционерное общество "Нанотехнологии и инновации" (ЗАО "НТиИ") | Method of obtaining synthetic zeolite of type a |
RU2508250C1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый Дом "РЕАЛ СОРБ" (ООО ТД "РЕАЛ СОРБ") | Method of producing synthetic granular type a zeolites |
RU2586695C1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ИГХТУ") | Method of producing synthetic granular type a zeolite |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006108090A (en) | 2007-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20100106587A (en) | Agglomerated zeolite adsorbent and preparation method thereof | |
Kirdeciler et al. | One pot fusion route for the synthesis of zeolite 4A using kaolin | |
CN103933932A (en) | 5A molecular sieve adsorbent and preparation method thereof | |
US9162899B2 (en) | BaX type Zeolite granule and process for preparing the same | |
RU2321539C2 (en) | Synthetic granulated a-type zeolite preparation process | |
Liu et al. | In situ synthesis of NaY zeolite with coal-based kaolin | |
Król | Hydrothermal synthesis of zeolite aggregate with potential use as a sorbent of heavy metal cations | |
CN103429532A (en) | Aluminosilicate X-type zeolite compositions with low LTA-type zeolite | |
RU2283280C1 (en) | Method of preparing synthetic a-type zeolite | |
RU2446101C1 (en) | Method of producing synthetic granular type a zeolite | |
RU2322391C1 (en) | Synthetic granulated x-type zeolite production process | |
RU2655104C1 (en) | Method for producing naa granulated zeolite adsorbent | |
RU2283278C1 (en) | Method of preparing granulated zeolite adsorbent with high phase-purity structures a and x | |
RU2586695C1 (en) | Method of producing synthetic granular type a zeolite | |
RU2404122C1 (en) | METHOD OF OBTAINING HIGH-PHASE PURITY GRANULAR NaX ZEOLITE WITHOUT BINDER | |
RU2283281C1 (en) | Method of preparing high phase-purity granulated a-type zeolite | |
RU2420457C1 (en) | Method of producing high phase purity zeolite adsorbent of structure a and x, granulated without binder | |
KR102181968B1 (en) | Method for producing a binderless zeolite adsorbent and a binderless zeolite adsorbent | |
RU2425801C2 (en) | Method of producing granular zeolite material not containing binder | |
RU2420456C1 (en) | Method of producing high phase purity zeolite a granulated without binder | |
RU2203224C1 (en) | Method of preparing high-phase purity granulated faujasite | |
RU2203220C1 (en) | Method of preparing granulated high-phase purity a and x-structure zeolite adsorbent | |
RU2203222C1 (en) | Method of preparing high-phase purity a-type zeolite | |
RU2203223C1 (en) | Method of preparing synthetic granulated faujasite | |
RU2544673C1 (en) | Alumosilicate zeolite compositions of x type with low content of type lta zeolite, including converted binding agent |