Способ получения гранул алюмокремневого гидрогеля

 

Социалистических

" ИЗОБРЕТЕНИЯ (i )856980 (6f ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 19 . 09. 77 (21) 2524958/23-26 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 230881. 6юлл®тень Ж 31

Датаопубликования описания 230881 (зцм. К .з

С 01 В 33/154

Государственный «омитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 546. 284

623:54-44(088.8) В.Ф. Кланцов, В.Е. Варшавер, A.Ì. Ковинч к и А.Л. Самойлович

", c. (72) Авторы из обрет.енм я (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ АЛЮМОКРЕМНЕВОГО

ГИДРОГЕЛЯ

Изобретение относится к технологии получения гранул гидрогелей, в частности алюмокремниевых гндрогелей, . используемых преимущественно в качестве катализаторов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Наиболее распространенным в практике получения гранул гидрогелей является способ, основанный.на смешении гелеобразующих растворов, например растворов силиката натрия и кислого сульфата алюминия, в инжекционном смесителе с последующим на- ИЗ правлением полученного при этом золя алюмокремневой кислоты на конус с . желобками для диспергации. золя, поступлением образующихся струек золя в колонну, заполненную несмеши-. 20 вающейся с водой жидкостью с.удельным весом менее 1000 кг/м, например углеводородным маслом, коагулированием при этом золя в сферические частицы, оседанием образовавшихся шариков гидрогеля в нижнюю часть колонны, заполненную транспортирующей жидкостью, обычно водным раствором сульфата натрия и выведением их Иэ колонны этим раствором $1). 30

Недостатком этого способа является образование пленки гидрогеля на поверхностяк смесителя и конуса, что приводит к потере сырья примерно на 0,5-1%, необходимости периодической чистки последних.

При этом послойное наращивание пленки гидрогеля на указанных поверхностях приводит к изменению скорости струй, выходящих из конуса и смесителя н соответственно к нестабильности процесса.

Для уменьшения скорОсти образования пленки исходные растворы обычно охлаждают до 20-25 С водой, а затем дополнительно охлаждаюг до

5-10 С. Необходимость охлаждения, о однако, требует дополнительных материальных затрат.

Известен также способ получечия гранул алюмокремневого гидрогеля, согласно которому струи гелеобразукщих растворов силиката натрия и сульфата алюминия, направляемые под острым углом друг к другу,соударяют на поверхности горизонтального вращая«аегося диска с отверстиями и образующийся прн этом диспергированный золь подают из ограничивающего рабочее пространство ци856980 г е линдра В жидкую среду для коагулирования, н которой осуществляется формирование капель золя н виде шарообразных капель, отделяемых затем из соответствующей жидкой среды (2).

Недостаток данного способа определяется имеющимися потерями гидрогеля за счет гелеобразонания золя на поверхности диска и цилиндра и удаления затвердевшего продукта в результате периодической очистки этих поверхностей.

При .>том необходимость применения по известному способу вращающегося диска и цилиндра усложняет аппаратурное и технологическое исполнение способа.

Цель изобретения — уменьшение потерь алюмокремненого гидрогеля и упрощение процесса его получения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения гранул алюмокремневого гидрогеля путем соударения струй гелео6разующих растворов силиката натрия и сульфата алюминия, подаваемых вертикально встречными потоками, с последующим коагулированием полученного диспергированного золя в жидкой среде, струи исходных растворов подают вертикально встречными потоками.

Сущность предлагаемого способа определяется тем, что струи исходных гелеобразующих растворов соударяют н свободном пространстве. В результате происходит смешение этих растворов и образонание куполообразной пленки, распадающейся на отдельные струйки, т.е. имеет место диспергация золя.

Размер и толщина пленки, а следовательно, и гранулометрический состав получаемых гранул гидрогеля зависят от скоростей соударяющихся струй и расстояния между ними.

Расстояние от торцов сопел с выходящими струями до точки пересечения их осевых линий находятся в пределах 5-500 мм, скорости струй 0,41,6 м/с, расход растворов 0,2550 л/мин.

Состав и количество гелеобразующих растворов подбирается, исходя из требуемой производительности процесса и целевого химического состава гидрогеля.

Образующаяся куголообразная пленка золя поступает в формовочную колонну н несмешивающуюся с водой жидкость (масло) распадается на капли, которые, падая под действием силы тяжести сквозь слой масла, приобретают сферическую форму, и коагулируют образуя шарики гидрогеля. Полученные

ВНИИХИ Заказ 7118/29

Филиал ППП "Патент", шарики гидрогеля, прошедшие слой масла, поступают в нижнюю часть колонны, заполненную транспортирующей жидкостью, преимущественно раствором сульфата натрия, и выносятся из колонны этим раствором.

Способ по данному изобретению уменьшает потери алюминий- и кремний содержащего сырья до 1Ъ на гелеобразование в технологической аппаратуре ввиду исключения из нее контактирующих с золем твердых поверхностей и тем самым упрощает процесс получения гидрогеля.

Пример. 1,9 N-.ûé раствор силиката натрия с силикатным моду15 лем ?,8 и 1,2 N-ый раствор сериокислого алюминия, содержащего 45 г/л свободной серной кислоты, направляют с помощью сопел диаметром 4 мм в виде струй .со скоростью 1,4 м/с и щ расходом раствора 1 л/мин встречно друг к другу в вертикальной плоскости при расстоянии между соплами 40 мм.

Процесс соударения струй проводят

3 ч при температуре образующегося золя 22оС

Образующийся диспергиронанный золь направляют в формовочную колонну с маслом, в котором падающие под действием силы тяжести капли приобретают сферическую форму и коагуЗО лируют с образованием шариков гидрогеля, содержащих фракцию с размером

5"10 мм 82%.

Предлагаемое направление струй гелеобразующих раствороВ встречно друг другу под 180 С является наиболее оптимальным для получения однородного по фракционному составу алюмокремнегеля по сравнению с любым другим угловым направлением.

Щ Технико-экономический эффект изобретения определяется экономией сырья и упрощением аппаратурного исполнения способа получения гидрогеля.

45 Формула изобретения

Способ получения гранул алюмокремневого гидрогеля, включающий соударение струй гелеобразующих растворов силиката натрия и сульфата алюминия и коагулирование полученного диспергиронанного золя в жидкой среде, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь гидрогеля и упрощения процесса, струи исходных растворов подают вертикально встречными потоками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технология катализаторов.

Под ред. проф. Мухленова И.П., "ХиЩ мия", 1974, с. 111-113.

2. Патент США 9 2428895, кл. 252-317, опублик. 1947.

Тираж 505 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4