Способ модифицирования цеолитов
Союз Советских
Социанистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Я АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 240778 (23) 2650771/23-26 (5Ф) М. Кл. з с присоединением заявки Йо (23) Приоритет
С 01 В 33/28
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытн й
Опубликовано 15.1231. Бюллетень ЙЯ 46
Дата опубликования описания 15. 12. 81 (53) УДК 661.183. 6 (088. 8) В.П.Нестеренко, В.A.Àñòàõîâ, A.Ñ.Äåìèäî ðã —— и Т.A.Æàðñêàÿ ) (72) Авторы изобретения
Белорусский технологический институт им. С.М..Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ЦЕОЛИТОВ
Изобретение относится к способам модификации цеолитов путем ионного обмена и может быть использовано в адсорбционной технике, особенно когда по условиям эксплуатации адсорбционные процессы осуществляются .в агрессивных средах.
Известен способ модификации цеолитов путем ионного обмена включающий обработку исходных цеолитов растворами солей соответствующих металлов, например, лития и кальция. Обменные катионы, являющиеся активными центрами адсорбции, в значительной степени определяют специфические взаимодействия при адсорбции молекул разного строения и электронной структуры, обеспечивают получения ионнообменных форм с более высокой, по . сравнению с исходными цеолитами, устойчивостью в кислых средах (1) .
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ модификации цеолитов ионами магния и цезия путем ионного обмена, включающий Ьбработку исходных натриеэых или калиевых форм цеолитов водными растворами, содержащими ионы магния или цезия. Полученные образцы подвергают промывке-и высушиванию (2)М
Получаемые по этому способу ионо- обменные формы цеолитов характеризуются низкой кислотоустойчивостью.
Это обусловлено тем, что указанные ионообменные формы цеолитов при эксплуатации в кислой среде декатионируются, причем цеолиты типа A после декатионирования свыше 10В, а цеолиты типа Х свыше ЗОВ совершенно разрушаются с образованием гелей. Высонокремнеземные цеолиты при декатионировании еще сохраняют свою кристаллическую структуру, переходя в
Н-формы, но их адсорбционная емкость по двуокиси углерода при этом резко снижается.
Целью изобретения является повышение кислотоустойчивости. цеолитов и увеличения адсорбционной емкости по двуокиси углерода.
Поставленная цель достигается тем, что в способе модификации цеолитов обработку исходного цеолита осуществляют раствором соли титана в метиловом спирте при рН 1,0-1,5.
Пример. Для модификации в качестве исходных форм взяты представители разных типов цеолитов, как малокремнеземных (NaA и NaX), так и высококремнеземных (NaK<), состава:
8896 11
Сорбционная емкость по
СОа вес.%
Влияние кислоты на сохранность цеолита
Тип цеолита до обработ- после обраки кислотой ботки 0,05н. нсе
Известный о,зсвнаА
1,4
Разрушен
Разрушен
Разрушен
1,6
M@A
0,7СвБаХ
0,8СвМаК
3,2
0,8
Декатионирован на 95%
Предлагаемый .Т1.А
5,6
5,1
Не декатионируется
Т1Х
5,5
2,4
2,3
Не декатионируется
Филиал ППП "Патент". r. Ужгород, ул. Проектная, 4
NaA - 0,98 ° Ма20 Ag>O> 2,0SiO nHzO
NaX — 0,95-ИаьО A õ03- 3,0Si02nHZO
NaKaL- 0,51. К20 ° 0,49NazO-АЯ 0 » к7,0Si02 пН О о
Цеолиты прокаливают при 400 С в течение 3 ч и в количествах по 20 г обрабатывают 370 мл (NaA), 280 мл
NaX) и 105 мл (14аК са.) 0,1 н. растора четыреххлористого титана квалиикации ч в метиловом спирте.
1 приготовленных растворов доводят аствором аммиака до 1,25.
Ионный обмен ведут при постоянном перемешивании на магнитной мешалке при 25 С. Обработку цеолитов проводят многократно, используя каждый раэ новый раствор ° Продолжительность одной обработки составляет 45 мин.
Степень обмена натрия на титан определяют с помощью химического анализа равновесных растворов. Обработку исходных цеолитов ведут до степе- . ней обмена †. — =1. После этого
Г+т .) (иа3 цеолиты отфильтровывают и промывают метиловым спиртом до отрицательной реакции на СЕ, . Приготовленные цеолио ты высушивают при 105 С.
Сохранность цеолитной кристаллической структуры модифицированных цеолитов анализируют рентгенографиФормула изобретения способ модификации цеолитов путем ион4юго обмена, включающий обработку исходного цеолита раствором соли соответствующего металла, последую щее промывание и сушку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью .повышения кислотоустойчивости цеолита и увеличения адсорбционной емкости по двуокиси углерода, обработВНИИПИ Заказ 10881/39 чески. Установлено, что цеолиты сох.раняют свою кристаллическую структуру.
Проведена сравнительная оценка адсорбционных свойств и кислотоустой5 чивости известных цеолитов и титансодержащих ионообменных форм, синтезированных согласно изобретению.
Опыты; поставлены в идентичных условиях для каждого цеолита. Адсорбционные свойства проверялись по адсорбции углекислого газа. Адсорбцию проводят в статических условиях на вакуумной адсорбционной установке с весами Мак-Бена. Температура десорбции 120 С, давление С0.1 — 4 мм рт.ст., о о температура адсорбции 20 С. Кислотную обработку цеолитов проводят
0,05 н. НСЕ в течение 30 мин при
25 С и отношении Т:Ж=1г100. Влияние действия на цеолиты растворов кисло20 ты прослеживают по изменениям адсорбции двуокиси углерода и степени декатионирования., Сравнительные данные по адсорбционным свойствам и кислотоустойчивости исходных цеолитов и цеолитов, модифицированных по предлагаемому и известному способам, представлены в таблице.
5,0 Не декатионируется ку осуществляют раствором соли ти55 тана в метиловом спирте при рН равном 1,0-1,5.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1 ° Цицишвили Т.В. Адсорбенты, их
®О получение, свойства и применение, Сборник. Л., 1971, 101.
2. Вгес)с D W et. Bg У.Атп, Chem.Soc. 78,55-63 (прототип).
Тираж 508 Подписное
