Способ получения гранулированных синтетических цеолитов

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (») 52213Ç (б1) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 29.12.73 (21) 2003020/26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.07.76 Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания 06.10.76(51) M. Кл.

С 01 В 33/26

B0l 1 21/12

Гесудврственный квинтет

Веветв Инннвтрвв СВР ев делам нзввретеннй н вткрытнй (53) УДК 661.183.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. A. Головко, Б. А. Липкинд, А. Т. Слепнева, А. С. Леонтьев, В. Н. Мазин, E. Н. Березовская, В. A. Бурылов, А. M. Зубков, О. A. Конакова, А. И. 10даев, В. Н. Павлычев, 10. Я. Игнатов и Е. А. Харитонов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ

СИНТЕТИЧЕСКИХ ЦЕОЛИТОВ

Изобретение относится к способам получения синтетических цеолитов, в частности к способам получения гранулированных синтетических цеолнтов, применяемых в качестве адсорбентов и катализаторов в процессах адсорбционной очистки, осушки и разделении газов.

Известен способ получения гранулнрованных синтетических цеолитов путем смешивания порошка цеолита с природным связующим — каолнном, увлажнения полученной смеси, формования полу- 10 ченной пасты в гранулы и прокаливания полученных гранул при 600-650 С с последующей обработкой их в щелочном растворе.

Недостатком известного способа является быстрое разрушение гранул цеолята при использовании их при многоцикловой работе в процессах, низкотемпературной адсорбции, например при очистке аргона от кислорода.

Цель изобретения — повьппение механической 20 прочности и термостойкости гранулированных цеолитов к регулярно повторяющемуся резкому изменению температуры в цикле адсорбция - регенерация в процессах ннзкотемпературной о атстки и осушки веществ. 25

Это достигается тем, что в качестве связующего берут каолинит или гидрослюду с размером частиц о

250-500 А, и сформованные гранулы перед прокаливанием сушат при 150-200оС до остаточной влажности 20-25%.

Кроме того, для повышения динамической емкости цеолита прокаленные гранулы обрабатывают раствором едкого патра и снова прокаливают.

Способ осуществляют следующим образом.

Цеолиты различных минералогических типов, предпочтительно А и Х, в виде порошка с размером частиц не более Sмкм,,смешивают с каолинитами или гидрослюдами, имеющими размер частиц 250500 А, при этом количество каолинитов или гидрослюд в сформованном конечном продукте должно составлять 5-30%. Полученную смесь увлажняют водой до получения массы, удобной для формования, и формуют в виде гранул.

Полученные гранулы подсушивают при 150-200оС до остаточной влажности 20-25% и прокаливают при

600-700 С в течение 16-24 ч. После прокаливания гарнулы, в случае необходимости, обрабатывают

1-10 o-нымводным раствором КаOH при температуре

75-95оС и постоянном перемешивании. более 99

Водостойкость, масс.%

Пример 3. 2кгцеолита 80" смешивают с 0,2 кг каолишгга с размером частиц 280 X. MaccY переносят на бегуны, пластифицируют и подвергают формовэнию. Полученные гранулы сушат при температуре 200оС до остаточной влажности 20-25% и прокаливают при 700Î

Прокаленные гранулы вьпцелачиваюг 3%- ным раствором Na ОЙ в течение 2 ч при 90 С и перемешивании.

После выщелачивания катионы Йй подвергают катионному обмену на катионы Са путем обработки гранул 1,5 М раствором СаС1т,после чего гранулы промывают водой до рН-7 и прокаливают

25 без предварительной подсушки при температуре

450 С в течение 4ч.

Часть цеолита (0,5 кг), полученная по описанной методике, не подвергается вьпцелачиванию, а поезд ле прокалки при температуре 700 С проводят катионжй обмен Игг на Со. путем обработки гранул 1,5 н. раствором хлористого кальция при температуре 25оС в течение 8 ч., после чего гранулы промывают и прокаливают в сопоставимых

85 условиях, описанных в примере 1.

Полученные синтетические цеолиты типа Са Х со связующим имеют следующие характеристики:

Показатезп1

С выщелачиваиием

Без вы1целачивания

Насыпная масса, г/см

0,8

Прочность на раздавливание, кг на 1 гранулу (с1=2,8 мм)

Динамическая активность, мг/см: по парам воды по бензолу по азоту Т - 77К

180

100

115

Виброизнос (прочность на мстирание), масс. % менее 0,1 более 98

0,15

Водостойкость, масс.% нул из полученной пасты и их прокаливания, о тличающийся тем, что, сцельюповышения механической прочности и термостойкости цеолитов в процессах низкотемпературной очистки и осушки веществ, в качестве связующего берут

Адсорбент можно получить в любой катионообменной форме путем обработки получетшых гранул растворами соответствующих солей.

Пример 1. 2,5 кг кристаллического цеолита йа А смешивают с 0,5 кг природного связующего— пластичным каолинитом, имеющим размеры частиц

300 Х. Смесь увлажняют водой для получения массы, удобной для формования, и формуют в виде гранул.

Полученные гранулы прокаливают при температуре

650оС в течение 20 ч.

Полученный синтетический цеолит Игг < со связующим материалом имеет следующие характеристики:

Насыпная масса, г/см 0,84

Прочность на раздавливание, кг на 1 сферическую гранулу (Д = 2,7 мм) 2,1

Динамическая активность по парам воды, мг/см

Виброизнос (прочность на истирание), масс.% менее 0,1

Водостойкость, масс.% более 97

Пример 2. 2 кг цеолитного порошка No. < с размером кристаллов 1-5 мкм смешивают с 0,6 кг природного связующего материала - гидрослюдой с размером частиц 500 k Полученную смесь обрабатывают аналогично примеру 1, однако при выщелачивании используют 10 - ный раствор Й а. 0Н при температуре 75 С, а повторное прокаливак е о гранул проводят при температуре 350оС в течение

24 ч.

Полученный синтетический цеолит ппта Ма Х со связующим имеет следующие характеристики:

Насыпная масса, г/см 0,70

Прочность на раздавливание, кг на 1 гранулу (d =2,5 мм) Формула изобретения

1. Способ получения гранулированных синтетических цеолитов путем смеппвания порошка цеолита с природным связуюн„-им материалом, увлажнения полученной смеси, формования граДинамическая активность, мг/см: а) по парам воды 147 б) по азоту (Т вЂ” 77K) 190

Виброизнос (прочностьна истирание), масс. % менее 0,15

522133

Составитель В. Виноградова

Техред О. Луговая

Корректор A- Грнненхо

Редактор Н. Козлова

Тираж б30 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

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

Заказ 3бб1/322

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

5 каолинит или гищюслюду с размером частиц 250500 А, и сформованвые гранулы перед прокаливанием сушат при 150-200оС до остаточной влажно ти 20-25%.

2.Способ поп.1, отличающийся тем, что, с целью повышения динамичес сой емкости неолита, прокаленные гранузп обрабатывают раствором едкого патра и повторно прокалавают.