Способ получения гранулированного цеолита

 

Союз Советских

Социалистических

Pecnyáëик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н>998341 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (51)М. Кл.

С 01 В 33/28 (22}Заявлено 29.09.81 (21) 3361639/23-26 с присоединением заявки,%

Гаеударстееккмй кемнтет

СССР (23) П риоритет

Опубликовано 23.02.83 Бюллетень № 7 (БЗ) УДК661.183..6(088.8) ае делам кзабретенкй к етхрнткй

Дата опубликования описания23.02.83 (72) Авторы изобретения

Н. Ф. Мегедь, В. П. Ковальская и Р. М.

Грозненский ордена Трудового Красного Зна им, акад. М. Q. Миллноншико (7Г) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО

БЕОЛИТА

Изобретение относится к способу грануляции синтетических алюмосиликатных и силикатных адсорбентов и может быть использовано на цеолитных и катализаторных производствах нефтеперера5 батываюшей, нефтехим ическои и химической промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения гранулированных цеолитов (типа А и Х), включаюших смешение порошка со связукипим — глиной, формование >сушку и прокалку.

В известном способе берут цеолитную массу, содержашую 40-42% влаги, и смешивают в бегунах с порошком глины, Количество добавляемой в цеолит глины составляет 1Е-20%. Массу таблетируют с использованием барабанной таблеточной машины. Сушку свежесформованных таблеток в камерной сушилке на сетчатых стеллажах осушест2 вляют при циркуляции через слой таблеток воздуха, нагретого до 120 С. о

Прокладку цеолита ведут в шахтной лечи при движении таблеток сплошным слоем сверху вниз и дымовых газов снизу вверх.

Прокаливание адсорбента производят при температуре 575-600 С в течение 10 ти.

Готовый цеолит имеет .механическую прочность, соответствуюшую требованиям

ВТУ 0,6-1,1 кгlмм fl) .

Недостатком известных способов грануляции является невозможность исполь зовать их для получения прочных гранул высококремнеземного цеолита.

Кроме того, при формовке цеолитных гранул со связующим глиной ухудшается динамическая адсорбционная емкость цеолита в связи с закрытием глиной части поверхности кристаллов.

Белью изобретения является обеспечение возможности грануляции сверхвысококремнеземных алкиламмониевых цеолитов.

3 998341 4

Поставленная цель достигается тем, 600 С в течение 6-20 ч в муфельной что согласно способу получении гранули- печи рованного цеолита1 включаюшему смеше- Механическая прочность на раздавлиние порошка неолита со связуюшИМ -" ванне полученных гранул составляет раствором силиката натрия с концен- 5 065-1,2 кгlмм. трацией 200-350 г/л по 5ibg до содер. юния 70-80%, формование, обработ"У по парам гептака при 20 С и Р)Р О, 1 раствором 1»»10 н, кислоты, сушку и

Ьоставляет дпя всех полученных гранул

HpOKaJlK . О 17-0,18 см /г.

Использование в качестве связую- 1и

Пример 1. 100 г сухого порошщего вещества раствора силиката натрия позволяет получить механически прочные (мольйое соотношение % 0@/Д(Qg158).

Последующая обработка этих грайул

15 смешивают со 125 мл раствсра силиката кислотой позволяет перевести силикат натрия с концентрацией 530>200 г/л. натрия в пористый гель кремневой кис- Сформованные, затвердевшие на воз= лот, не ухудшающий адсорбционную ем дУхе гранулы заливают 250 мл 10 н.

Koctb цеолита и не обладакций побочной Ра твора солЯной кислоты, вьшерживают каталитической активностью. в растворе соляной кислоты 24 ч при

Такую кислотную обработку можно про- комнатной температуре, отмывают до .20 водить олько в случае гранул сверхвы- отсУтствиЯ ионов хлоРа, сУшат, прокали сококремнеземного цеолита, обладаюшего mr при 540 С ,высокой кислотоустойчивостью при, Получают гранулы с механической рН1-2, благодаря човышенному (до прочностью на раздавливание 0,7 кгlмм

99 aw %) одержанию диоксида крем Ста ч кая адсор пионная емкость по

25 ния в нем. . парам. н-гептана при 20 С и Д =0, 1

П едлагаемый способ грануляции не составлЯет О, 18 см /г. Содержание

Ъ может быть использован для порошков HOT цеолитов типа Ад, у, так как при их Пример 2. Гранулы верхвысококислотной обработке кристаллическая кремнеземного цеолита, полУченные по структу а цеолита разрушается полнос- пРимеРУ 1, обрабаты"ают 250 мл тью, а для морденита — на 50 70%. 1 н. РаствоРа соляной кислоты и вью

Способ осушествляют следующим обра- держивают при темпеРатУре 60 С в тезом чение 9 ч, отмывают до отсутствия ионов

О

Bù цеолитныйпорошоксотношением 35 хлора, сушат, прокаливают при 600 С оксида кремния к оксиду алюминия в 6, ч, Получают гранулы с механичеспределах — О е х 25-500. кой прочностью на раздавливание

О 65 гlм

Смешивают цеолитный порошок со связующим — сором силиката натрия с СтатическаЯ адсорбционнаЯ емкость концентрацией по сй0 200-350 г/л в 0 по паРам н-гептана пРи 20 С иР Р =0 1 таком соотношении, чтобы смесь содержа- м одержание О О составляет О, 18 см /г. Соде жаниеМ ла 70-80% цеолита. в образце 0,2%.

Смесь растирают до полной гомогенипорошка цеолита, содержашего О, 15вес.%

P среств z н л 5 " 20 О. 86 А« 0,,5 51 02 ™ль но ение 610ДАР О 500., см ное соотношение 61 0 1 А и мпе до затвердевания в течение о 170 мл ра твора силиката натрия с концентрацией5 0 300 г/л. сутокi

Затем сформованные гранулы заливают 1-10 н. раствором соляной или сер- 50 Сформованные, затвердевшие на воз) ной, или азотной кислоты и выдержива- духе гранулы заливают 250 мл 8 н. ют в кислом растворе 3-24 ч при тем- Раствора соляной кислоты и выдерживапературе 20-60 С, отмывают дистилли- ют 24 ч при комнатной температуре, отРованной водой до отсутствия кислотных мывают до отсутствия ионов хлора, сушат, анионов. 55 прокаливают при 600 С 6 ч.

О

В

Отмытые гранулы сушат при 120 С . Получают гранулы c механической . в ечение 4 ч в термостате, после чего прочностью На Раздавливание 0,7 кгlмм прокаливают при температурах 540- Статическая адсорбш онная емкость по

S 99834 парам н-гептана при 209С н Р)Р О, 1"

6 составляет О, 18 см /г..

Содержание Й01О в образце 1%.

Пример 4. 100 г сухого порошка неолита, содержащего 1,4% Hq O, 0,86% АС О, 96% %Од (мольйое отношение 510д) ARO>-190 ), смешивают .со 143 мл раствора силиката натрия с концентрацией 540а 350 г/л. Сформованные гранулы(выдержквают на воздухе ao gO эатвердевания при комнатной температуре в течение 12 ч. Твердые гранулы .заливают.250 мл 10 н. раствора сер/ ной кислоты выдерживают 12 ч при комнатной температуре, затем отмывают до д отсутствия ионов 504, сушат, прокаливают фри 600 С 16 ч, Получают гранулы 1 механической прочностью на раз-: давливание 1,2 кгРмм .

Статическая адсорбционная емкость по парам н-гептана при 20 СР1Р =О, 1 составляет 0,18 см /г.

Содержание Ng@O в образце 1,2%.

Пример 5. Гранулы сверхвысококремнеэемного цеолита,. полученные по 2S примеру 3, обрабатывают 250 мл 1 н. .раствора серной кислоты в, течение-3 ч.

2 отмывают до отсутствия ионов SO4 сушат, прокаливают при 500 С 6 ч.

Получают гранулы с механической прочностью на раздавливание 0,66 кгlмм .

Статическая адсорбционная емкость по парам н-гептана при 20 С и PJP> =О, 1 составляет О,18 см /г. Содержание Йц О

3 в образце 0,8%.

Пример 6.. 100 г сухого порошка неолита, содержащего 5%AR@0y, 2,5 Й0 0

4%1{СРу)4М J>Q, 88% 5iOO (мольное отношение 510 . АЕ О =26), смешивают со 180 мл раствора снликата натрия с концентрацией SiO@ 230 г/л. . Сформованные затвердевшие на воздухе гранулы обрабатывают 250 мл

10 н. раствора азотной кислоты в течение 3 ч при,температуре 45 С, отмы-О вают дистиллированной водой при 45 С ю от ионов йО j, отношение количества .. промывной воды к абсолютно сухому вешеству гранул равно 50: 1, Полученные гранулы сушат, прокаливают при 540 С 20 ч.

o. SO

Гранулы имеют механическую прочность на раэдавливанне 1,2 кгlмм статическую адсорбционную емкость по парам н-гептана при 2СРС и Р1Р =О, 10,18 см /г. Содержанием 0 в образце 2%, Пример 7. Гранулы сверхвысококремнеэемного неолита, полученные по

1 i примеру 6, обрабатывают 250 мл 1 н.раствора азотной кислоты цри 45 С в . течение 3 ч. !

Отмытые гранулы сушат, прокаливают при 500 С в течение 6 -ч. Гракулы имеют механическую прочность на раэдавливание 0,65 кгlмм, статическую адсорбционную емкость при 20 С и

pJpO О, 1-0, 17 см /г. Содержание ÌÌ O, в образце 0,25%.

Выбор пределов концентрации раство ра силиката натрия,применяемого дка грануляции неолитов предлагаемым способом, обусловлен тем, что при использовании раствора силиката натрия с концентра шей%0 меньше 200 г/л невозможно сформовать полученную массу .неолита с раствором сипиката натрия.

Если использовать раствор силккатк . натрия с концентрацией Я0 выше 350 Ыа то полученные гракулы будут с основном содержать9101 и очень мало неолита. Прк обработке кислотой менее 1 н. в неолите остается большое содержакие, Na ; явпякщегося каталитическим адом. Если гранулы обрабатывать кислотой с концентрацией более 10 н.,то происходит резкое радение механической прочности гранул неолита. Снижение содержания неолита менее 70%.приводит.к понимению статической адсорбционной емкости по парам н-гептана.

Содержание цеолита свыше 80% обуславливает снижение механической проч= ности гранул сверхвысококремнеэемного цеолита..

Гранулы сверхвыс ококремнеземного апкиламмониевого неолита, полученные предлагаемым способом,, позволят ис-пользовать их в промышлекных техно логических процессах, таккх как гидрирование топлив, адсорбционная очистка сточных вод от органических соединений и др.

A (формула изобретения

1. Способ получения гранулированногО цеолита, включающий смешение порошка цеолита со связующим, формование, сушку и нрокалху, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью обеспечения воэможности грануляции сверхвысококремнеэемнык апкиламмониевых неолитов, в качестве связующего исрользуют раствор скликата натрия, смешение ведут до содержания неолита в смеси 70-80%, а после формования гранулы обрабатывают раствором кислоты.

2, Способ по и. чающийся тем, пня силикат» На раа

350 г/л цо 51О, а берут 1 10 н.

998341

1, отличто конпентраравна 200. раствор кислоты

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Слепнева А. Т. и др. Сб. Цеолиты, их синтез, свойства и применение, 1965, s .с. 201-207.

Составитель Т, Беренштейн

Редактор Г. Волкова Техред М.Гергель Корректор С. шекмар

Заказ 1055/36 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4