Порошок смешанного оксида кремния и титана, его дисперсия и титансодержащий цеолит на его основе


 


Владельцы патента RU 2415081:

ЭВОНИК ДЕГУССА ГМБХ (DE)

Изобретение относится к получению смешанного диоксида кремния и титана и титансодержащих цеолитов. Способ получения пирогенного порошка смешанного диоксида кремния и титана, имеющего удельную поверхность по БЭТ, составляющую от 200 до 400 м2/г, заключается в том, что 97,0±1,5 мас.% в расчете на SiO2 галогенида кремния и 3,5±1,0 мас.% галогенида титана в расчете на ТiO2 испаряют. Пары помещают в камеру смешивания. Отдельно в камеру смешивания вводят водород и первичный воздух. Затем смесь паров галогенида кремния и галогенида титана, содержащего водород горючего газа и первичного воздуха, поджигают в горелке и направляют пламя в реакционную камеру. Дополнительно вводят в реакционную камеру вторичный воздух. Затем твердое вещество отделяют от газообразных веществ и освобождают от галогенсодержащих веществ посредством обработки водяным паром при температурах от 250 до 700°С. Описана дисперсия, содержащая этот порошок, и варианты способа получения титансодержащего цеолита на основе порошка или дисперсии. Изобретение обеспечивает снижение продолжительности получения цеолита. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к порошку пирогенного смешанного оксида кремния и титана и его получению. Кроме того, изобретение относится к дисперсии, включающей порошок пирогенного смешанного оксида кремния и титана.

Дополнительно изобретение относится к способу получения титансодержащего цеолита с использованием порошка пирогенного смешанного оксида кремния и титана или дисперсии, включающей этот порошок. Кроме того, изобретение относится к титансодержащим цеолитам, которые можно получить этими способами, и к их применению в качестве катализаторов.

Применение порошков смешанного оксида кремния и титана для получения титансодержащих цеолитов описано в ЕР-А-814058. Титансодержащие цеолиты являются эффективными катализаторами окисления олефинов с помощью пероксида водорода. Их получают гидротермальным синтезом из исходного вещества - порошков смешанного оксида кремния и титана, в присутствии темплата. В ЕР-А-814058 описано, что для этого можно использовать пирогенные смешанные оксиды кремния и титана с содержанием диоксида кремния от 75 до 99,9 мас.% и содержанием диоксида титана от 0,1 до 25 мас.%. Особенными преимуществами обладает состав, который содержит от 90 до 99,5 мас.% диоксида кремния и от 0,5 до 5 мас.% диоксида титана. В качестве темплатов можно применять амины, аммониевые соединения или гидроксиды щелочных (щелочноземельных) металлов.

Недостатком способа, изложенного в ЕР-А-814058, является продолжительное время реакции, которое необходимо для протекания реакции смешанного оксида кремния и титана в присутствии темплата. Кроме того, не все титансодержащие цеолиты, полученные в соответствии с ЕР-А-814058, проявляют адекватную каталитическую активность.

Целью изобретения является поэтому обеспечение смешанного оксида кремния и титана, использование которого поможет снизить время реакции, необходимой для получения титансодержащего цеолита. Дополнительной целью настоящего изобретения было получение титансодержащего цеолита, имеющего высокую каталитическую активность.

Изобретение относится к порошку пирогенного смешанного оксида кремния и титана, который обладает следующими свойствами:

- удельная поверхность по БЭТ, составляющая от 200 до 400 м2/г;

- содержание диоксида кремния, составляющее 97,0±1,5 мас.%;

- содержание диоксида титана, составляющее 3,5±1,0 мас.%; и

- сумма содержания диоксида кремния и диоксида титана составляет более 99,7 мас.%,

все массовые проценты приведены в расчете на общее количество порошка.

Под выражением «пирогенный оксид» следует понимать частицы смешанного оксида металлов, полученные при окислении в пламени и/или гидролизе в пламени. При протекании этих процессов способные к окислению и/или гидролизу исходные материалы окисляются или гидролизуются, как правило, в водородно-кислородном пламени. Частицы смешанного оксида металла в соответствии с изобретением по возможности не содержат пор и содержат свободные гидроксильные группы на поверхности. Частицы находятся в виде агрегированных первичных частиц.

Было показано, что высокая удельная поверхность по БЭТ значительно снижает период времени, который требуется для приготовления титансодержащего цеолита из порошка смешанного оксида кремния и титана в соответствии с настоящим изобретением.

Предпочтительный порошок смешанного оксида кремния и титана в соответствии с настоящим изобретением имеет удельную поверхность по БЭТ, составляющую от 250 до 350 м2/г, а особенно предпочтительный порошок имеет удельную поверхность, составляющую 300±30 м2/г.

Кроме того, предпочтительным является порошок смешанного оксида кремния и титана, в котором содержание диоксида кремния составляет 97,0±1,0 мас.%, содержание диоксида титана составляет 3,5±0,75 мас.%, причем сумма содержания диоксида кремния и диоксида титана составляет более 99,9 мас.%. Особенно предпочтительным является порошок смешанного оксида кремния и титана, в котором содержание диоксида кремния составляет 97,0±0,5 мас.%, содержание диоксида титана составляет 3,5±0, 5 мас.%, причем сумма содержания диоксида кремния и диоксида титана составляет более 99,9 мас.%.

Сумма содержания диоксида кремния и содержания диоксида титана в порошке в соответствии с настоящим изобретением составляет более 99,7 мас.%, предпочтительно более 99,9 мас.%. Содержание каждого из металлов Al, Ca, Со, Fe, K, Na, Ni и Zn предпочтительно составляет менее 50 ч./млн, особенно предпочтительно менее 25 ч./млн. Содержание хлорид-иона предпочтительно составляет менее 700 ч./млн. Было доказано, что предпочтительно, чтобы при получении титансодержащих цеолитов содержание перечисленных металлов и хлорид-иона не превышало указанных величин. Эти примеси могут содержаться в исходных веществах и/или появляться в процессе получения.

Дополнительным предметом настоящего изобретения является способ получения порошка смешанного оксида титана и кремния в соответствии с изобретением, в котором

- хлорид кремния в таком количестве, что из него можно получить 97,0±1,5 частей по массе SiO2, и хлорид титана в таком количестве, что из него можно получить 3,5±1,0 частей по массе TiO2, испаряют, пары помещают в камеру смешивания, в нее же отдельно подают водород и первичный воздух;

- затем смесь паров хлорида кремния и хлорида титана, содержащую водород, горючий газ и первичный воздух, поджигают в горелке, пламя горит в реакционной камере;

- дополнительно вводят в реакционную камеру вторичный воздух, затем твердое вещество отделяют от газообразных веществ;

- твердое вещество насколько возможно полно освобождают от галогенсодержащих веществ путем обработки паром при температурах от 250 до 700°С;

- количество необходимых реагентов, включающих хлорид кремния, хлорид титана, горючий газ, первичный воздух и вторичный воздух, выбирают так, чтобы при сжигании поддерживалась адиабатическая температура пламени Tad, для которой справедливо следующее уравнение: 900°C<Tad<1200°С, в котором Tad - это температура требуемых реагентов + сумма энтальпий парциальных реакций, деленная на теплоемкость веществ, которые образуются в результате суммарной реакции, включая смешанный оксид кремния и титана, воду, хлористый водород, диоксид углерода, если он образуется, кислород, азот, и при необходимости газ-носитель, если газом-носителем не служат воздух или азот; причем для расчетов используют удельную теплоемкость этих веществ при температуре 1000°С.

Удельные теплоемкости можно определить, например, при помощи справочника VDI Wärmeatlas [VDI heat atlas] (Главы 7.1-7.3 и 3.7, 8-е издание).

Продуктами реакции хлорида кремния и хлорида титана в присутствии кислорода и горючего газа являются смешанный оксид кремния и титана, вода, соляная кислота и диоксид углерода, который образуется при использовании соединений кремния и/или титана, содержащих углерод, и/или горючих газов, содержащих углерод. Энтальпии этих реакций можно рассчитать на основании стандартных описаний, известных лицам, квалифицированным в данной области техники.

В таблице 1 приведены некоторые избранные величины энтальпий реакций галогенидов кремния и тетрахлорида титана в присутствии водорода и кислорода.

Особенно предпочтительно применять метилтрихлорсилан (МТХС, CH3SiCl3), трихлорсилан (ТХС, SiHCl3) и/или дихлорсилан (ДХС, SiH2Cl2), а также тетрахлорид титана.

Таблица 1
Энтальпии реакций
кДж/моль
H2 -241,8
SiCl4 -620,1
SiHCl3 -659,4
SiH2Cl2 -712,3
C3H7SiCl3 -2700,2
CH3SiCl3 -928,3
(CH3)3SiCl -2733,8
TiCl4 -553,4

Подходящими горючими газами являются водород, метан, этан, пропан и/или природный газ, предпочтительным является водород.

Дополнительные преимущества создаются в том случае, если скорость реакционной смеси на выходе из камеры смешивания в реакционное пространство составляет от 10 до 80 м/с.

Пары хлорида кремния и хлорида титана можно также подавать в камеру смешивания в смешанном виде или отдельно, с использованием газа-носителя.

Необходимые для реакции вещества - горючий газ, первичный воздух и/или вторичный воздух - можно вводить в предварительно нагретом виде. Подходящие температуры находятся в интервале от 50 до 400°С.

Далее, первичный и/или вторичный воздух может быть обогащен кислородом.

Предпочтительно процесс по настоящему изобретению можно осуществлять так, чтобы в качестве галогенида кремния использовался SiCl4, в качестве галогенида титана использовался TiCl4, а температура адиабатического пламени составляла Tad=1050±50°С.

Дополнительным предметом настоящего изобретения является дисперсия, которая включает порошок смешанного оксида кремния и титана по настоящему изобретению и воду.

Средний взвешенный диаметр частиц смешанного оксида кремния и титана в дисперсии предпочтительно составляет менее 200 нм, особенно предпочтительно менее 100 нм.

Предпочтительно для дисперсии по настоящему изобретению выполняются следующие неравенства: 10 ≤ количество молей воды/ количество молей смешанного оксида кремния и титана ≤ 20. Особенно предпочтительно, если 12 ≤ количество молей воды/ количество молей смешанного оксида кремния и титана ≤ 17.

Кроме того, предпочтительной может быть дисперсия, которая дополнительно содержит основное четвертичное аммониевое соединение. Предпочтительные дисперсии содержат гидроксиды тетраалкиламмония, например гидроксид тетраэтиламмония, гидроксид тетра-н-пропиламмония и/или гидроксид тетра-н-бутиламмония.

Содержание четвертичного основного аммониевого соединения в дисперсии в соответствии с настоящим изобретением не ограничено. Если дисперсию намереваются хранить в течение относительно продолжительного времени, лучше добавлять к ней только часть общего количества темплата, необходимого для получения титансодержащего цеолита. Предпочтительно основное четвертичное аммониевое соединение добавляют в таких количествах, чтобы величина pH в полученном растворе составляла от 9 до 11, конкретно от 9,5 до 10,5. При таких величинах pH дисперсия обладает хорошей стабильностью.

Если, например, дисперсию нужно применять непосредственно после ее получения для получения титансодержащего цеолита, дисперсия может уже содержать общее количество основного четвертичного аммониевого соединения. Предпочтительно добавление четвертичного аммониевого соединения в количествах от 0,12 до менее чем 0,20 моль аммониевого соединения на моль смешанного оксида кремния и титана, особенно предпочтительно в количествах от 0,13 до 0,17 моль аммониевого соединения на моль смешанного оксида кремния и титана.

Еще одним предметом настоящего изобретения является способ получения дисперсии в соответствии с настоящим изобретением, который включает следующие стадии:

- вода, pH которой в случае, если вводимый позже порошок смешанного оксида кремния и титана приводит к достижению величины pH в водной фазе менее 2 или более 4, доводят до величин pH, составляющих от 2 до 4 прибавлением кислот или оснований, циркулирует из емкости для хранения через роторно-статорный механизм,;

- через загрузочное устройство непрерывно или периодически порошок смешанного оксида кремния и титана подают в зону измельчения между пазами, расположенными между зубцами ротора, и пазами статора, при работающем роторно-статорном механизме, в таких количествах, чтобы образовалась предварительная дисперсия с содержанием твердых веществ от 20 до 40 мас.%;

- после прибавления всего порошка смешанного оксида кремния и титана загрузочное устройство закрывают и измельчение предварительной дисперсии продолжают так, чтобы скорость перемешивания составляла от 10000 до 40000 с-1; и

- если это необходимо, при поддержании условий существования дисперсии добавляют последовательно воду и основное четвертичное аммониевое соединение.

Еще одним предметом данного изобретения является способ получения титансодержащего цеолита, в котором порошок смешанного оксида кремния и титана в соответствии с настоящим изобретением и основное четвертичное аммониевое соединение обрабатывают в водной среде при температуре, составляющей от 150 до 220°С, в течение времени, составляющего менее 12 часов.

Предпочтительно способ осуществляют так, чтобы выполнялись следующие неравенства: 10 ≤ количество молей воды/ количество молей смешанного оксида кремния и титана ≤ 20. Особенно предпочтительно, если 12 ≤ количество молей воды/ количество молей смешанного оксида кремния и титана ≤ 17.

Дополнительные преимущества создаются в том случае, если при осуществлении способа выполняются следующие неравенства: 0,12 ≤ количество молей соединения аммония / количество молей смешанного оксида кремния и титана ≤ 0,20. Особенно предпочтительно, если 0,13 ≤ количество молей соединения аммония / количество молей смешанного оксида кремния и титана ≤ 0,16.

В качестве основных четвертичных аммониевых соединений особенно предпочтительными являются гидроксиды тетраалкиламмония, например гидроксид тетраэтиламмония, гидроксид тетра-н-пропиламмония и/или гидроксид тетра-н-бутиламмония.

Основное четвертичное аммониевое соединение служит темплатом, который определяет кристаллическую структуру путем встраивания в кристаллическую решетку. Гидроксид тетра-н-пропиламмония предпочтительно используют для получения титанового силикалита-1 (структура MFI), гидроксид тетра-н-бутиламмония для получения титанового силикалита-2 (структура MEL), а гидроксид тетраэтиламмония для получения титановых цеолитов бета (кристаллическая структура ВЕА).

Еще одним предметом настоящего изобретения является способ получения титансодержащего цеолита, в котором дисперсию в соответствии с настоящим изобретением, если это требуется, с дополнительным прибавлением основного четвертичного аммониевого соединения, обрабатывают при температуре от 150 до 220°С в течение времени, которое составляет менее 12 часов.

При указанных условиях способа по настоящему изобретению время кристаллизации обычно составляет менее 12 часов. Кристаллы отделяют путем фильтрования, центрифугирования или декантирования и промывают подходящей промывной жидкостью, предпочтительно водой. Затем кристаллы при необходимости сушат и прокаливают при температуре от 400 до 1000°С, предпочтительно от 500 до 750°С, с целью удаления темплата.

Размер частиц в дисперсии, составляющий менее 200 нм, приводит к быстрому растворению частиц и образованию титансодержащего цеолита.

Еще одним предметом настоящего изобретения является титансодержащий цеолит, который можно получить способом в соответствии с изобретением из исходного порошка смешанного оксида кремния и титана.

Еще одним предметом настоящего изобретения является титансодержащий цеолит, который можно получить способом в соответствии с изобретением из дисперсии, содержащей порошок смешанного оксида кремния и титана.

Оба вида титансодержащих цеолитов получают в виде порошка. Чтобы применять его в качестве катализатора оксиления, его требуется перевести в форму, подходящую для применения, например микрогранулы, сферы, гранулы, сплошные цилиндры, полые цилиндры или соты, известными способами придания формы порошкообразным катализаторам, например гранулированием, распылительной сушкой, распылительным гранулированием или экструзией.

Титансодержащий цеолит в соответствии с данным изобретением можно применять в качестве катализатора реакций окисления пероксидом водорода. Конкретно, его можно применять в качестве катализатора при эпоксидировании олефинов водным пероксидом водорода в растворителе, который смешивается с водой.

Примеры

Необходимые материалы: необходимые материалы - тетрахлорид кремния и тетрахлорид титана из примеров с 1 по 5 - содержат менее 50 ч./млн следующих металлов: Na, K, Fe, Со, Ni, Al, Ca и Zn.

Примеры 1-4

Порошок смешанного оксида кремния и титана в соответствии с настоящим изобретением

Пример 1

Испаряют 5,15 кг/ч тетрахлорида кремния и 0,15 кг/ч тетрахлорида титана. Пары переводят в камеру смешения подачей 15 м3/ч (ст.) азота в качестве газа-носителя. Отдельно от этого потока в камеру смешения подают 2 м3/ч (ст.) водорода и 8 м3/ч (ст.) первичного воздуха. По центральной трубе реакционную смесь подают в горелку и поджигают. Пламя горит в охлаждаемой водой жаровой трубе. В реакционное пространство дополнительно вводят 15 м3/ч (ст.) вторичного воздуха. Полученный порошок отделяют на фильтре, присоединенном ниже, и затем обрабатывают в противотоке парами воды при 520°С.

Примеры 2-4 осуществляют аналогично примеру 1, используют количества реагентов, перечисленные в таблице.

Пример 5

Пример 5 является сравнительным примером, его состав совпадает с интервалами, заявленными в формуле изобретения, но полученное вещество обладает значительно более низкой удельной поверхностью по БЭТ, чем заявленные в настоящем изобретении порошки.

Характеристики полученных порошков приведены в таблице.

Во всех примерах содержание натрия составляло менее 10 ч./млн, K<10 ч./млн, Fe≤1 ч./млн, Co<1 ч./млн, Ni<1 ч./млн, Al<10 ч./млн, Ca<10 ч./млн, Zn<10 ч./млн.

Таблица
Используемые вещества и их количества, аналитические характеристики порошков смешанного оксида кремния и титана
Пример 1 2 3 4 5
SiCl4 кг/ч 5,15 8,0 8,0 5,15 5,15
TiCl4 кг/ч 0,15 0,21 0,21 0,15 0,15
H2 внутри реактора м3/ч (ст.) 2,0 3,0 3,4 2,10 3,50
H2 рубашка м3/ч (ст.) 1,0 0,5 0,5 1,0 1,0
Первичный воздух м3/ч (ст.) 8,0 10,7 10,0 12,5 10,0
Вторичный воздух м3/ч (ст.) 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0
Tad °С 1026 1059 1160 930 1275
VBr м/с 32 30 21 33 31
BET м2 312 315 203 375 80
SiO2 мас.% 96,4 96,8 96,4 96,6 96,6
TiO2 мас.% 3,4 3,0 3,5 3,3 3,4

Пример 6

Получение дисперсии (по настоящему изобретению)

Сначала в подготовительную камеру из нержавеющей стали объемом 100 л помещают 32,5 кг полностью деминерализированной воды. Затем при перемешивании добавляют 17,5 кг порошка смешанного оксида кремния и титана, полученного в примере 1, с помощью всасывающего трубопровода насоса Ystral Conti-TDS 4 (пазы статора: 6 мм кольцевой и 1 мм кольцевой, расстояние между ротором и статором приблизительно 1 мм). После завершения прибавления впускной патрубок закрывают и предварительную дисперсию, содержащую 35 мас.% порошка, измельчают еще 10 мин при скорости вращения 3000 об./мин. Нежелательный перегрев дисперсии вследствие высокой подачи энергии предотвращают с помощью теплообменника, при этом подъем температуры не должен превышать 40°С. Полученный пирогенный порошок смешанного оксида кремния и титана обладает кислотной природой, поэтому величина pH дисперсии составляет приблизительно 3,6.

Затем прибавляют 28,6 кг деионизированной воды, и величину pH быстро доводят до величины 10,0 при интенсивном измельчении, тщательном перемешивании прибавлением 1,0 кг раствора гидроксида тетра-н-пропиламмония (40%-ный раствор в воде).

Дисперсия обладает следующими характеристиками:

Соотношение воды и смешанного оксида кремния и титана 11,7.

Средний диаметр агрегатов 92 нм (определяется на приборе Horiba LA 910).

Пример 7

Получение титансодержащего цеолита из порошка смешанного оксида кремния и титана (по настоящему изобретению)

Сначала в полиэтиленовый стакан помещают 137,0 г раствора гидроксида тетра-н-пропиламмония (40 мас.% в воде) и 434,2 г деионизированной воды, затем при интенсивном перемешивании добавляют 111,1 г порошка пирогенного смешанного оксида кремния и титана из примера 1. Образовавшийся гель сначала состаривают в течение 2 часов при 80°С при интенсивном перемешивании, а затем кристаллизуют в автоклаве при 180°С в течение 10 часов. Полученное твердое вещество отделяют от маточной жидкости посредством центрифугирования, промывают трижды порциями по 250 мл деионизированной воды, сушат при 90°С и прокаливают на воздухе в течение 4 часов при 550°С.

Отношение воды к смешанному оксиду кремния и титана составляет 13,1. Отношение гидроксида тетрапропиламмония к смешанному оксиду кремния и титана составляет 0,15.

Пример 8 (сравнительный)

Пример 8 проводят аналогично примеру 7, однако используют порошок смешанного оксида кремния и титана из примера 5. Введение этого порошка явно требует значительно большего времени, чем в примере 7.

Получение титансодержащего цеолита из дисперсии, включающей порошок смешанного оксида кремния и титана

Сначала в полиэтиленовый стакан помещают 505 г дисперсии из примера 6, 46,7 г деионизированной воды и 130,6 г раствора гидроксида тетра-н-пропиламмония (40 мас.% раствор в воде); полученную смесь сначала состаривают в течение четырех часов при 80°С при перемешивании, а затем кристаллизуют в течение 10 часов при 180°С в автоклаве. Полученное твердое вещество отделяют от маточной жидкости путем центрифугирования, промывают трижды порциями по 250 мл деионизированной воды, сушат при 90°С и прокаливают на воздухе в течение четырех часов при 550°С.

Отношение воды к смешанному оксиду кремния и титана составляет 13,2.

Отношение гидроксида тетрапропиламмония к смешанному оксиду кремния и титана составляет 0,14.

Рентгенограмма кристаллов, полученных в примерах 7-9, показывает, что дифракционная картина характерна для структуры MFI, а в ИК-спектре присутствуют характеристические линии при 960 см-1. УФ/видимый свет спектры показывают, что образец не содержит диоксида титана и титанатов.

При эпоксидировании пропилена водным раствором пероксида водорода каталитическая активность титансодержащих силикалитов, полученных в примерах 7, 8 и 9, меняется следующим образом: 9>7>>8.

1. Способ получения порошка пирогенного смешанного диоксида кремния и титана, имеющего
удельную поверхность по БЭТ, составляющую от 200 до 400 м /г;
содержание в нем диоксида кремния, составляющее 97,0±1,5 мас.%;
содержание в нем диоксида титана, составляющее 3,5±1,0 мас.%;
сумму содержания диоксида кремния и диоксида титана, составляющую более 99,7 мас.%,
все массовые процентные содержания относятся к общему количеству порошка, отличающийся тем, что
97,0±1,5 мас.% в расчете на SiO2 галогенида кремния и 3,5±1,0 мас.% галогенида титана в расчете на TiO2 испаряют, пары помещают в камеру смешивания;
отдельно в камеру смешивания вводят водород и первичный воздух;
затем смесь паров галогенида кремния и галогенида титана, содержащего водород горючего газа и первичного воздуха поджигают в горелке и направляют пламя в реакционную камеру;
дополнительно вводят в реакционную камеру вторичный воздух, затем твердое вещество отделяют от газообразных веществ;
затем твердое вещество насколько возможно полно освобождают от галогенсодержащих веществ посредством обработки водяным паром при температурах от 250 до 700°С; и
количество требуемых веществ, включающих хлорид кремния, хлорид титана, горючий газ, первичный воздух и вторичный воздух выбирают так, чтобы поддерживалась адиабатическая температура горения, при которой выполняется следующее неравенство: 900°C<Tad<1200°C, в котором Tad - это температура требуемых реагентов + сумма энтальпий парциальных реакций/теплоемкость веществ, которые выходят из реакционной камеры, включая диоксид кремния, воду, хлористый водород, диоксид углерода, если он образуется, кислород, азот, и при необходимости газ-носитель, если газом-носителем не служат воздух или азот; причем для расчетов используют удельную теплоемкость этих веществ при температуре 1000°С.

2. Способ в соответствии с п.1, отличающийся тем, что в качестве галогенида кремния применяют SiCl4, а в качестве галогенида титана применяют TiCl4, а Tad=1050±50°C.

3. Способ в соответствии с п.1, отличающийся тем, что скорость на выходе газов из горелки в реакционную зону vBr составляет от 10 до 80 м/с.

4. Способ получения дисперсии, включающей смешанный диоксид кремния и титана, имеющий
удельную поверхность по БЭТ, составляющую от 200 до 400 м2/г;
содержание в нем диоксида кремния, составляющее 97,0±1,5 мас.%;
содержание в нем диоксида титана, составляющее 3,5±1,0 мас.%;
сумму содержания диоксида кремния и диоксида титана, составляющую более 99,7 мас.%,
все массовые процентные содержания относятся к общему количеству порошка, и
средний агрегатный диаметр частиц смешанного оксида кремния и титана в дисперсии составляет менее 200 нм, включающий следующие стадии:
воду, рН которой в случае, если вводимый позже порошок смешанного диоксида кремния и титана приводит к достижению величины рН в водной фазе менее 2 или более 4, доводят до величин рН, составляющих от 2 до 4 прибавлением кислот или оснований, циркулируют из емкости для хранения через роторно-статорный механизм, и
через загрузочное устройство порошок смешанного диоксида кремния и титана непрерывно или периодически вводят в зону измельчения между пазами зубцов ротора и пазами статора, при работающем роторно-статорном механизме, в таком количестве, чтобы полученная предварительная дисперсия содержала от 20 до 40 мас.% твердого вещества;
после добавления всего порошка смешанного диоксида кремния и титана загрузочное устройство закрывают и измельчение предварительной дисперсии продолжают так, что скорость вращения составляет от 10000 до 40000 с-1;
затем, если это приемлемо, при поддержании условий существования дисперсии добавляют воду и основное четвертичное аммониевое соединение.

5. Способ получения титансодержащего цеолита, отличающийся тем, что порошок смешанного диоксида кремния и титана, имеющего
удельную поверхность по БЭТ, составляющую от 200 до 400 м2/г;
содержание в нем диоксида кремния, составляющее 97,0±1,5 мас.%;
содержание в нем диоксида титана, составляющее 3,5±1,0 мас.%;
сумму содержания диоксида кремния и диоксида титана, составляющую более 99,7 мас.%,
все массовые процентные содержания относятся к общему количеству порошка, и основное четвертичное аммониевое соединение обрабатывают в водной среде при температуре от 150 до 220°С в течение периода времени продолжительностью менее 12 ч.

6. Способ в соответствии с п.5, отличающийся тем, что выполняется следующее неравенство: 10≤ количество молей воды/количество молей смешанного диоксида кремния и титана ≤20.

7. Способ в соответствии с п.5, отличающийся тем, что выполняется следующее неравенство: 0,12 ≤количество молей аммониевого соединения/количество молей смешанного оксида кремния и титана <0,20.

8. Способ в соответствии с п.5, отличающийся тем, что в качестве основного четвертичного аммониевого соединения применяют гидроксид тетраалкиламмония.

9. Способ в соответствии с п.5, отличающийся тем, что титансодержащий цеолит отделяют, сушат и прокаливают.

10. Способ получения титансодержащего цеолита, отличающийся тем, что дисперсию, включающую порошок смешанного диоксида кремния и титана, имеющего
удельную поверхность по БЭТ, составляющую от 200 до 400 м2/г;
содержание в нем диоксида кремния, составляющее 97,0±1,5 мас.%;
содержание в нем диоксида титана, составляющее 3,5±1,0 мас.%;
сумму содержания диоксида кремния и диоксида титана, составляющую более 99,7 мас.%,
все массовые процентные содержания относятся к общему количеству порошка, и если это приемлемо, содержащую дополнительно основное четвертичное аммониевое соединение обрабатывают при температуре от 150 до 220°С в течение периода времени продолжительностью менее 12 ч.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что титансодержащий цеолит отделяют, сушат и прокаливают.

12. Титансодержащий цеолит, который можно получить способом, охарактеризованным в пп.5-9.

13. Титансодержащий цеолит, который можно получить способом, охарактеризованным в пп.10-11.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к неорганической химии, а более конкретно к способам получения материала с микро-мезопористой структурой, и может быть использовано в адсорбционных процессах, а также в процессах нефтепереработки, нефтехимии и органического синтеза.

Изобретение относится к модифицированному цеолиту NU-86, содержащему кремний и по меньшей мере один элемент Т, выбранный из группы, состоящей из алюминия, железа, галлия и бора.

Изобретение относится к способам получения мезопористых синтетических материалов с контролируемым размером пор. .
Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам получения высокодисперсного диоксида кремния из техногенных растворов, содержащих силикат натрия, образующихся в технологии переработки титанокремниевых концентратов.

Изобретение относится к очистке высококремнеземистого сырья и может быть использовано в промышленности для изготовления опорных труб, тиглей для выращивания монокристаллов кремния, нужд микроэлектроники и других высокотехнологических производств, использующих особо чистое кварцевое стекло.

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для получения высокодисперсного нанопорошка диоксида кремния и повышения его качества.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения кремнезема из оливина. .

Изобретение относится к неорганической химии кремния и его соединений, а более конкретно к способу получения композиции, содержащей соединения осажденного диоксида кремния и алюминия, применяемой в качестве активного (усиливающего) наполнителя полимеров, в частности эластомеров, например каучуков.

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для получения высокодисперсного порошка диоксида кремния. .
Изобретение относится к области технологических процессов в области химической промышленности и может быть использовано для получения высокочистого нанодисперсного кремнезема с размером частиц от одного до нескольких сотен нанометров

Изобретение относится к способу получения композиции с антиоксидантными свойствами на основе наноразмерного порошка кремния

Изобретение относится к технологии получения высокодисперсного порошка диоксида кремния методом сжигания жидких кремнийсодержащих соединений (прекурсора) в пламени горючих газов

Изобретение относится к обладающим модифицированной поверхностью диоксидам кремния, к способу их получения и к их применению в качестве наполнителей в композициях силиконового каучука

Изобретение относится к областям переработки отходов сельскохозяйственного производства и производства порошкового диоксида кремния в фазе -кристобалита

Изобретение относится к химическим технологиям получения диоксида кремния из отходов, а именно к способам получения пирогенного диоксида кремния методом пламенного гидролиза газообразных или испаряемых соединений кремния и устройствам для их осуществления

Изобретение относится к химии и технологии неорганических кремнекислородных соединений и может быть использовано для получения мелкодисперсных кремнеземов из попутных хлорсиланов химико-металлургических хлоридных производств поликремния и других металлов и химико-технологических производств органохлорсиланов
Наверх