RU2450970C2 - Method of producing zeolite adsorbent having ax structure and zeolite adsorbent having ax structure - Google Patents
Method of producing zeolite adsorbent having ax structure and zeolite adsorbent having ax structure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2450970C2 RU2450970C2 RU2010119150/05A RU2010119150A RU2450970C2 RU 2450970 C2 RU2450970 C2 RU 2450970C2 RU 2010119150/05 A RU2010119150/05 A RU 2010119150/05A RU 2010119150 A RU2010119150 A RU 2010119150A RU 2450970 C2 RU2450970 C2 RU 2450970C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zeolite
- adsorbent
- zeolites
- granules
- crystals
- Prior art date
Links
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 117
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 117
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 43
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 31
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 51
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 13
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 13
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 12
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 12
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 6
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 5
- JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4] JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 17
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 72
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 61
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 54
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 39
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 39
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 23
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 22
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 14
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- -1 calcium cations Chemical class 0.000 description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940030225 antihemorrhagics Drugs 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000002874 hemostatic agent Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005216 hydrothermal crystallization Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000012013 faujasite Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Данное изобретение относится к химической промышленности, конкретно к получению модифицированных сорбентов на основе цеолитов.This invention relates to the chemical industry, specifically to the production of modified sorbents based on zeolites.
Промышленное производство адсорбентов структуры AX решит проблемы получения сорбентов для комплексного подхода к осуществлению технологических процессов. Адсорбент состоит из кристаллических фаз A и X, модифицирование их катионами кальция приводит к образованию дополнительных наноразмерных кристаллов цеолитов со стереорегулярными рабочими порами в 0,5 и 0,8 нм. Способ получения адсорбента AX позволяет очень точно регулировать соотношение стереорегулярных пор в адсорбенте AX, изменяя специфические свойства его в широких пределах.Industrial production of adsorbents of the AX structure will solve the problems of obtaining sorbents for an integrated approach to the implementation of technological processes. The adsorbent consists of crystalline phases A and X, modification of them with calcium cations leads to the formation of additional nanoscale zeolite crystals with stereoregular working pores of 0.5 and 0.8 nm. The method of producing AX adsorbent allows you to very accurately control the ratio of stereoregular pores in the AX adsorbent, changing its specific properties over a wide range.
Полученный цеолитный адсорбент структуры AX может быть использован в различных областях промышленности: нефтехимической, металлургической, нефтегазовой и медицинской. Одна из областей применения адсорбента структуры AX осушка и очистка различных газов (природных газов, нефтяных попутных газов, воздуха, инертных газов и различных углеводородных газов). Другая область применения для приготовления медицинских средств, используемых для остановки кровотечений.The resulting zeolite adsorbent structure AX can be used in various industries: petrochemical, metallurgical, oil and gas and medical. One of the applications of the AX adsorbent is the drying and purification of various gases (natural gases, petroleum associated gases, air, inert gases and various hydrocarbon gases). Another area of application for the preparation of medicines used to stop bleeding.
Уровень техники по способуThe prior art method
Известен способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры A и X высокой фазовой чистоты, не содержащего связующего вещества [1], [патент RU №2203220, C1, дата публикации 27.04.2003 г.].A known method for producing granular zeolite adsorbent structure A and X of high phase purity, not containing a binder [1], [patent RU No. 2203220, C1, publication date 04/27/2003].
Согласно данному изобретению каолин смешивают с диоксидом кремния и древесным углем, добавляют 20-70% порошкового фожазита, обрабатывают раствором едкого натра, в полученную смесь добавляют раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, формуют в гранулы, направляют на вызревание, подвергают чистовой формовке, сушат в два этапа, проводят термическую активацию, полученные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе, проводят термопаровую обработку гранул, промывают умягченной водой, полученные гранулы цеолитного адсорбента структуры A и X сушат.According to this invention, kaolin is mixed with silicon dioxide and charcoal, 20-70% of faujasite powder is added, treated with sodium hydroxide solution, a solution of polyvinyl alcohol is added to the resulting mixture until a homogeneous plastic mass is formed, formed into granules, sent to maturation, subjected to final molding, dried in two stages, thermal activation is carried out, the obtained granules are cooled and subjected to hydrothermal crystallization in an alkaline solution, thermocouple treatment of the granules is carried out, washed by softening constant water, the resulting granules zeolite adsorbent structure A and X are dried.
Известен способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры A и X, не содержащего связующего вещества [2], [патент RU №2180318 C1, дата публикации 10.03.2002 г.]. Согласно данному способу каолин, взятый в количестве 10-40%, подвергают прокалке при 700-900°C, обрабатывают серной кислотой, смешивают с каолином до обеспечения конечного соотношения SiO2:Al2O3=(2,2-3,1) и добавкой, содержащей углерод, добавляют воду, формуют в гранулы, проводят термическую активацию при 580-700°C, полученные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе, затем гранулы цеолитного адсорбента структуры A и X сушат.A known method of producing granular zeolite adsorbent structure A and X, not containing a binder [2], [patent RU No. 2180318 C1, publication date 03/10/2002]. According to this method, kaolin, taken in an amount of 10-40%, is calcined at 700-900 ° C, treated with sulfuric acid, mixed with kaolin to ensure the final ratio of SiO 2 : Al 2 O 3 = (2.2-3.1) and a carbon-containing additive, water is added, formed into granules, thermal activation is carried out at 580-700 ° C, the obtained granules are cooled and subjected to hydrothermal crystallization in an alkaline solution, then the zeolite adsorbent granules of structure A and X are dried.
Основным недостатком перечисленных способов является техническая сложность синтеза двух фаз цеолитов A и X одновременно. Соотношение фаз A и X после синтеза подвержено большим вариациям. В результате синтеза получаются сорбенты структуры A и X, неадекватные заложенной рецептуре. Кроме этого получается низкое суммарное массовое содержание фазы A и X в гранулах адсорбента. Модифицирование гранул полученного цеолита катионами кальция в приведенных способах не предлагается.The main disadvantage of these methods is the technical complexity of the synthesis of two phases of zeolites A and X at the same time. The ratio of phases A and X after synthesis is subject to large variations. As a result of synthesis, sorbents of structure A and X are obtained, which are inadequate to the laid formulation. In addition, a low total mass content of phases A and X in the adsorbent granules is obtained. Modification of the granules of the obtained zeolite with calcium cations in the above methods is not proposed.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому техническому результату является изобретение «Способ получения сорбента и сорбент» [3], [патент RU №2097124 C1, дата публикации 27.11.1997 г.]. Способ получения сорбента на основе цеолита типа A по патенту включает модифицирование цеолита NaA ионами кальция путем пропитки раствором 15%-ного CaCl2. Цеолит NaA получают путем смешения источников кремния (кремнегель, силикозоль - 30%-ный SiO2), алюминия (алюминат натрия, раствор сульфата алюминия, каолин), раствора гидрооксида натрия и 2-15% затравочных кристаллов от веса SiO2, кристаллизацию гидрогеля при 80-110°C, смешение с 20-25 мас.% пластифицированного или пептизированного связующего (тонкоизмельченной глины или оксида алюминия) и водой до влажности продукта 30-55%, формование и прокалку при 400-600°C в течение 2-6 часов.The closest in its technical essence and the achieved technical result is the invention "A method of producing a sorbent and a sorbent" [3], [patent RU No. 2097124 C1, publication date 11/27/1997]. The method for producing a sorbent based on type A zeolite according to the patent includes the modification of NaA zeolite with calcium ions by impregnation with a solution of 15% CaCl 2 . Zeolite NaA is obtained by mixing sources of silicon (silica gel, silica sol - 30% SiO 2 ), aluminum (sodium aluminate, aluminum sulfate solution, kaolin), sodium hydroxide solution and 2-15% seed crystals by weight of SiO 2 , hydrogel crystallization at 80-110 ° C, mixing with 20-25 wt.% Plasticized or peptized binder (finely divided clay or alumina) and water to a moisture content of 30-55%, molding and calcining at 400-600 ° C for 2-6 hours .
Основными недостатком прототипа является низкая механическая прочность гранул сорбента, что обусловлено применением в качестве связующего глин. По способу получения сорбента, указанному в прототипе, получают адсорбент, область применения которого ограничена осушкой газов.The main disadvantage of the prototype is the low mechanical strength of the sorbent granules, due to the use of clay as a binder. By the method of producing the sorbent specified in the prototype, an adsorbent is obtained, the field of application of which is limited by gas drying.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения цеолитного сорбента структуры AX, гранулы которого обладают высокой механической прочностью и динамической емкостью по воде, диоксиду углерода и сероводороду.The present invention is to develop a method for producing a zeolite sorbent structure AX, the granules of which have high mechanical strength and dynamic capacity in water, carbon dioxide and hydrogen sulfide.
Раскрытие изобретения по способуSUMMARY OF THE INVENTION
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения цеолитного адсорбента структуры AX, включающем модифицирование ионами кальция цеолита типа A, сушку и прокалку, в отличие от прототипа модифицированию подвергают смесь, состоящую из гранул синтетических цеолитов NaA и NaX при массовом соотношении 20,00:0,05 соответственно, 0,5-0,7 N раствором хлористого кальция при соотношении жидкая фаза: твердая фаза, равном 4,0 и 8,0, повторяя процесс модификации 1-3 раза, затем полученную композицию промывают.This object is achieved in that in a method for producing a zeolite adsorbent of structure AX, comprising modifying calcium ions of type A zeolite, drying and calcining, in contrast to the prototype, a mixture consisting of granules of synthetic zeolites NaA and NaX in a mass ratio of 20.00: 0 is subjected to modification , 05, respectively, a 0.5-0.7 N solution of calcium chloride with a ratio of liquid phase: solid phase equal to 4.0 and 8.0, repeating the modification process 1-3 times, then the resulting composition is washed.
Модификация цеолитов с кристаллами A и X раствором хлористого кальция с концентрацией 0,7 N (около 4%) обеспечивает высокие прочностные характеристики адсорбента структуры AX.Modification of zeolites with crystals A and X with a solution of calcium chloride with a concentration of 0.7 N (about 4%) provides high strength characteristics of the adsorbent structure AX.
Для обеспечения высокого содержания кальция в гранулах адсорбента структуры AX и хороших сорбционных характеристик полученного продукта проводят раздельное модифицирование цеолитов NaA и NaX, а затем полученные компоненты смешивают.To ensure a high calcium content in the granules of the adsorbent of the AX structure and good sorption characteristics of the obtained product, separate modification of the zeolites NaA and NaX is carried out, and then the resulting components are mixed.
С целью повышения оксиредуктивного эффекта, при использовании адсорбента AX для медицинских целей, гранулы цеолитов типов NaA и NaX, синтезированные в каолиновых гранулах, перед модифицированием подвергают дроблению, получая гранулы произвольной формы и размера в пределах фракции 0,05-1,50 мм. Полученные гранулы классифицируют, получая фракцию 0,25-0,80 мм.In order to increase the oxyreductive effect, when using the AX adsorbent for medical purposes, NaA and NaX type zeolite granules synthesized in kaolin granules are subjected to crushing before modification to obtain granules of arbitrary shape and size within the 0.05-1.50 mm fraction. The obtained granules are classified, obtaining a fraction of 0.25-0.80 mm
Полученный синтетический цеолитный адсорбент, содержащий катионы кальция в кристаллической решетке в количестве 6-12 мас.%, представляет собой композицию, включающую смесь синтетических цеолитов с кристаллами типов A и X, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:The obtained synthetic zeolite adsorbent containing calcium cations in the crystal lattice in an amount of 6-12 wt.%, Is a composition comprising a mixture of synthetic zeolites with crystals of types A and X, in the following ratio of these components, wt.%:
синтетический цеолит типа A формулыsynthetic zeolite type A of the formula
mCaO·nNa2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 95,0-5,0;mCaO · nNa 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 95.0-5.0;
синтетический цеолит типа X формулыsynthetic type X zeolite of the formula
mCaO·nNa2O·2,5SiO2Al2O3 H2O - 5,0-95,0;mCaO · nNa 2 O · 2,5SiO 2 Al 2 O 3 H 2 O - 5.0-95.0;
при m, равном 0,08-0,92, и n, равном 0,92-0,08.with m equal to 0.08-0.92, and n equal to 0.92-0.08.
Активные ионы кальция внедряют в кристаллические решетки заявляемого цеолитного адсорбента методом ионного обмена, обрабатывая определенные массовые части цеолитов типов NaA и NaX хлоридом кальция с предварительным или последующим смешением после обработки.Active calcium ions are introduced into the crystal lattices of the inventive zeolite adsorbent by the ion exchange method, treating certain mass parts of zeolites of the NaA and NaX types with calcium chloride with preliminary or subsequent mixing after treatment.
Состав адсорбента структуры АХ из двух типов цеолитов A и X позволяет регулировать сорбционную способность сорбента по поглощаемым компонентам.The adsorbent composition of the AC structure from the two types of zeolites A and X makes it possible to control the sorption ability of the sorbent according to the absorbed components.
Для осуществления способа получения цеолитного сорбента структуры AX применены цеолит NaA-НПГ и цеолит NaX-БКО производства ООО «Завод молекулярных сит «РЕАЛ СОРБ», выпускаемые серийно.To implement the method of producing a zeolite sorbent of structure AX, NaA-NPG zeolite and NaX-BKO zeolite manufactured by LLC Real Sorb Molecular Sieve Plant LLC, commercially available, were used.
Цеолиты данного производителя синтезируются в каолиновых гранулах в виде экструдатов. Синтезированная цеолитная фаза характеризуется повышенной прочностью связи с матричной фазой - непревращенной частью каолина, поскольку образована из его компонентов и продолжает находиться в «генетической» связи с каолиновыми остатками. В связи с этим свойства гранулированного цеолита, сформованного методом смешения цеолита со связующим, и цеолита, выращенного в гранулах матрицы - каолина, различны.Zeolites of this manufacturer are synthesized in kaolin granules in the form of extrudates. The synthesized zeolite phase is characterized by increased bond strength with the matrix phase — the unconverted part of kaolin, since it is formed from its components and continues to be in “genetic” connection with kaolin residues. In this regard, the properties of granular zeolite, formed by mixing zeolite with a binder, and zeolite grown in granules of the matrix - kaolin, are different.
Цеолиты типов NaA и NaX, синтезированные в каолиновых гранулах, проявляют наиболее ярко выраженные гидрофильные свойства и значительно активнее цеолитов, полученных со связующим. Уникальное сочетание в этих цеолитах сорбционных, ионообменных, молекулярно-ситовых свойств обеспечивают высокую скорость сорбции компонентов из газовых и жидких смесей.Zeolites of the NaA and NaX types synthesized in kaolin granules exhibit the most pronounced hydrophilic properties and are much more active than zeolites obtained with a binder. The unique combination of sorption, ion exchange, molecular sieve properties in these zeolites provides a high rate of sorption of components from gas and liquid mixtures.
Изобретение реализуется следующим образом:The invention is implemented as follows:
- примеры 1-3 показывают реализацию настоящего изобретения по способу получения цеолитного адсорбента структуры AX, методом модифицирования катионами кальция смеси цеолитов NaA и NaX, при массовом соотношении 3,5;- examples 1-3 show the implementation of the present invention by a method for producing a zeolite adsorbent structure AX, by modifying calcium cations of a mixture of zeolites NaA and NaX, in a mass ratio of 3.5;
- примеры 4-12 показывают реализацию настоящего изобретения по способу получения цеолитного адсорбента структуры AX, методом раздельного модифицирования катионами кальция цеолитов NaA и NaX, с последующим получением адсорбента структуры АХ, при весовом соотношении сухой цеолит СаА: сухой цеолит СаХ, равном 3,5:1,0; 2,0:1,0; 1,0:1,0; 1,0:0,5; 1,0:4,0; 1,0:0,05 и 1,0:20,0 соответственно;- examples 4-12 show the implementation of the present invention by a method for producing a zeolite adsorbent of structure AX, by separately modifying calcium cations with zeolites NaA and NaX, followed by obtaining an adsorbent of structure AX, with a weight ratio of dry zeolite CaA: dry zeolite CaAH equal to 3.5: 1.0; 2.0: 1.0; 1.0: 1.0; 1.0: 0.5; 1.0: 4.0; 1.0: 0.05 and 1.0: 20.0, respectively;
- примеры 13-14 показывают реализацию настоящего изобретения по способу получения цеолитного адсорбента структуры AX методом раздельного модифицирования катионами кальция цеолитов NaA и NaX, гранулы которых предварительно подвергались дроблению и классификации, с последующим получением адсорбента структуры АХ, при весовом соотношении сухой цеолит СаА: сухой цеолит СаХ 3,5:1,0 соответственно.- examples 13-14 show the implementation of the present invention by a method for producing a zeolite adsorbent of structure AX by separate modification of calcium cations with zeolites NaA and NaX, granules of which were previously subjected to crushing and classification, followed by obtaining an adsorbent of structure AX, with a weight ratio of dry zeolite CaA: dry zeolite CaX 3.5: 1.0, respectively.
Пример 1. Данный пример иллюстрирует реализацию по способу получения цеолитного адсорбента структуры AX, основанное на химической однократной обработке раствором хлористого кальция смеси, состоящей из гранул синтетических цеолитов с кристаллами типов A и X, и получение композиции, состоящей из двух ионообменных форм цеолитов A и X. В данном примере весовое соотношение сухой цеолит NaA: сухой цеолит NaX=3,5.Example 1. This example illustrates the implementation of the method of obtaining a zeolite adsorbent structure AX, based on a single chemical treatment with a solution of calcium chloride mixture consisting of granules of synthetic zeolites with crystals of types A and X, and obtaining a composition consisting of two ion-exchange forms of zeolites A and X In this example, the weight ratio of dry zeolite NaA: dry zeolite NaX = 3.5.
Для реализации способа получения заявленного синтетического цеолитного адсорбента структуры АХ готовят смесь, состоящую из гранул синтетических цеолитов с кристаллами типов A и X. Для этого берут навеску гранул в виде экструдатов, с диаметром 2,9 мм, цеолита NaA формулы Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O в количестве 70 г и навеску гранул в виде экструдатов с диаметром 2,9 мм, цеолита NaX формулы Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O, в количестве 20 г.В данном примере весовое соотношение жидкая фаза: твердая фаза=8. Навески цеолитов с кристаллами типов A и X смешивают помещают в колбу с 720 мл 0,7 N раствором хлористого кальция, нагревают до 70°C и выдерживают в течение 4 часов. После чего отработанный раствор хлористого кальция сливают, полученную смесь цеолитов промывают дистиллированной водой. После промывки гранулы сушат и прокаливают в муфельной печи при температуре 400°C в течение 2 часов, охлаждают в эксикаторе и помещают в бюкс.To implement the method for producing the claimed synthetic zeolite adsorbent of structure AX, a mixture is prepared consisting of granules of synthetic zeolites with crystals of types A and X. To do this, take a sample of granules in the form of extrudates, with a diameter of 2.9 mm, of a NaA zeolite of the formula Na 2 O · 2, 70 g of SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O and a weighed portion of granules in the form of extrudates with a diameter of 2.9 mm, a NaX zeolite of the formula Na 2 O · 2.5 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O, in amount of 20 g. In this example, the weight ratio of liquid phase: solid phase = 8. Samples of zeolites with crystals of types A and X are mixed, placed in a flask with 720 ml of a 0.7 N solution of calcium chloride, heated to 70 ° C and incubated for 4 hours. After which the spent solution of calcium chloride is drained, the resulting mixture of zeolites is washed with distilled water. After washing, the granules are dried and calcined in a muffle furnace at 400 ° C for 2 hours, cooled in a desiccator and placed in a bottle.
В результате получают композицию цеолитного адсорбента структуры AX, состоящую из смеси цеолитов типов СаА и СаХ следующего компонентного состава, мас.%:The result is a composition of the zeolite adsorbent structure AX, consisting of a mixture of zeolites of the CaA and CaX types of the following component composition, wt.%:
0,50CaO·0,50Na2O·2,0SiO2·Al2O3-H2O - 78,0;0.50 CaO · 0.50 Na 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 —H 2 O — 78.0;
0,46CaO·0,54Na2O·2,5SiO2·Al2O3-H2O - 22,0.0.46CaO · 0.54Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 -H 2 O - 22.0.
Таким образом, получен адсорбент структуры AX общей формулы 0,49CaO·0,51Na2O·2,11SiO2·Al2O3·H2O, у которого 39% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 10% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 39% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 12% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.49CaO · 0.51Na 2 O · 2.11SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 39% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 10% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 39% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 12% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 6,4 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 6.4 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 2. Данный пример иллюстрирует способ получения адсорбента структуры AX аналогично примеру 1, но основанное на двухкратной химической обработке раствором хлористого кальция смеси, состоящей из гранул синтетических цеолитов с кристаллами типов A и X.Example 2. This example illustrates a method for producing an adsorbent of structure AX similarly to example 1, but based on double chemical treatment with a solution of calcium chloride of a mixture consisting of granules of synthetic zeolites with crystals of types A and X.
В результате получают композицию цеолитного адсорбента структуры AX, состоящую из смеси цеолитов типов СаА и СаХ следующего компонентного состава, мас.%:The result is a composition of the zeolite adsorbent structure AX, consisting of a mixture of zeolites of the CaA and CaX types of the following component composition, wt.%:
0,77CaO·0,23Na2O·2,0SiO2·Al2O3-H2O - 78,0;0.77CaO · 0.23Na 2 O · 2.0SiO 2 · Al 2 O 3 —H 2 O — 78.0;
0,70CaO·0,30Na2O·2,5SiO2·Al2O3-H2O - 22,0.0.70CaO · 0.30Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 -H 2 O - 22.0.
Таким образом, получен адсорбент структуры AX общей формулы 0,75CaO·0,25Na2O·2,11SiO2·Al2O3-H2O, у которого 60% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 15% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 18% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 7% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.75CaO · 0.25Na 2 O · 2.11 SiO 2 · Al 2 O 3 -H 2 O was obtained, in which 60% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 15% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 18% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 7% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 9,5 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 9.5 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 3. Данный пример иллюстрирует способ получения адсорбента структуры АХ аналогично примеру 1, но основанное на трехкратной химической обработке раствором хлористого кальция смеси, состоящей из гранул синтетических цеолитов с кристаллами типов А и X.Example 3. This example illustrates a method for producing an adsorbent of an AX structure analogously to example 1, but based on three-fold chemical treatment with a solution of calcium chloride of a mixture consisting of granules of synthetic zeolites with crystals of types A and X.
В результате получают третью композицию цеолитного адсорбента структуры АХ, состоящую из смеси цеолитов типов СаА и СаХ следующего компонентного состава, мас.%:The result is a third composition of the zeolite adsorbent structure AX, consisting of a mixture of zeolites of types CaA and CaX of the following component composition, wt.%:
0,88CaO·0,12Na2O·2,0SiO2Al2O3-H2O - 78,0;0.88CaO · 0.12 Na 2 O · 2.0 SiO 2 Al 2 O 3 —H 2 O — 78.0;
0,80CaO·0,20Na2O·2,5SiO2·Al2O3-H2O - 22,0.0.80CaO · 0.20Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 -H 2 O - 22.0.
Таким образом, получен адсорбент структуры AX общей формулы 0,85CaO·0,15Na2O·2,11SiO2·Al2O3·H2O, у которого 69% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 18% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 9% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 4% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.85CaO · 0.15Na 2 O · 2.11 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 69% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 18% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 9% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 4% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 11,2 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 11.2 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 4. Данный пример иллюстрирует способ получения адсорбента структуры AX, основанный на раздельной однократной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов A и X, и получение двух ионообменных форм цеолитов A и X с последующим их смешением в определенных соотношениях. В данном примере весовое соотношение сухой цеолит СаА: сухой цеолит СаХ=3,5.Example 4. This example illustrates a method for producing an adsorbent of structure AX, based on a separate single chemical treatment with a solution of calcium chloride of granules of synthetic zeolites of types A and X, and the preparation of two ion-exchange forms of zeolites A and X with their subsequent mixing in certain ratios. In this example, the weight ratio of dry zeolite CaA: dry zeolite CaX = 3.5.
Для реализации заявленного способа получения синтетического адсорбента структуры AX берут навеску гранул цеолита NaA в количестве 90 г, помещают в колбу с 720 мл 0,7N хлористого кальция, нагревают до 70°C и выдерживают в течение 4 часов. В данном примере весовое соотношение жидкая фаза: твердая фаза=8. После чего отработанный раствор хлористого кальция сливают, обработанный цеолит промывают дистиллированной водой. После промывки гранулы сушат и прокаливают в муфельной печи при температуре 400°C в течение 2 часов, охлаждают в эксикаторе и помещают в бюкс.To implement the claimed method for producing a synthetic adsorbent of structure AX, a weighed portion of NaA zeolite granules in an amount of 90 g is taken, placed in a flask with 720 ml of 0.7N calcium chloride, heated to 70 ° C and held for 4 hours. In this example, the weight ratio liquid phase: solid phase = 8. After which the spent calcium chloride solution is drained, the treated zeolite is washed with distilled water. After washing, the granules are dried and calcined in a muffle furnace at 400 ° C for 2 hours, cooled in a desiccator and placed in a bottle.
В результате получают компонент №1 адсорбента структуры АХ - цеолит типа СаА формулы 0,53CaO·0,47Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O, содержащий активный кальций.The result is a component No. 1 of an adsorbent of the AX structure — a CaA type zeolite of the formula 0.53CaO · 0.47Na 2 O · 2.0SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O containing active calcium.
Для приготовления компонента №2 адсорбента структуры AX берут навеску гранул цеолита NaX в количестве 30 г, помещают в колбу с 240 мл 0,7N хлористого кальция, нагревают до 70°C и выдерживают в течение 4 часов. После чего отработанный раствор хлористого кальция сливают, обработанный цеолит промывают дистиллированной водой. После промывки гранулы сушат и прокаливают в муфельной печи при температуре 400°C в течение 2 часов, охлаждают в эксикаторе и помещают в бюкс.To prepare component No. 2 of the adsorbent of structure AX, a weighed portion of NaX zeolite granules in an amount of 30 g was taken, placed in a flask with 240 ml of 0.7N calcium chloride, heated to 70 ° C and held for 4 hours. After which the spent calcium chloride solution is drained, the treated zeolite is washed with distilled water. After washing, the granules are dried and calcined in a muffle furnace at 400 ° C for 2 hours, cooled in a desiccator and placed in a bottle.
В результате получают компонент №2 адсорбента структуры AX - цеолит типа СаХ формулы 0,49CaO·0,51Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O, содержащий активный кальций.The result is a component No. 2 of an adsorbent of structure AX — a CaX type zeolite of the formula 0.49CaO · 0.51Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O containing active calcium.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры AX согласно заявленной формуле готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:Synthetic zeolite adsorbent structure AX according to the claimed formula is prepared in a mixer according to the following recipe, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,53CaO·0,47Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 78,0;- component No. 1 - zeolite 0.53CaO · 0.47Na 2 O · 2.0SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 78.0;
- компонент №2 - цеолит 0,49СаО·0,5lNa2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 22,0.- component No. 2 - zeolite 0.49CaO · 0.5lNa 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 22.0.
Таким образом, получен адсорбент структуры АХ общей формулы 0,52CaO·0,48Na2O·2,11SiO2·Al2O3·H2O, у которого 41% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 11% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 37% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 11% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.52CaO · 0.48Na 2 O · 2.11 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 41% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 11% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 37% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 11% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 6,8 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 6.8 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 5. Данный пример иллюстрирует способ получения адсорбента структуры AX аналогично примеру 4, но основанный на двухкратной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов A и X.Example 5. This example illustrates a method for producing an adsorbent of structure AX as in example 4, but based on a double chemical treatment with a solution of calcium chloride granules of synthetic zeolites of types A and X.
В результате химической обработки получают два компонента для приготовления адсорбента структуры AX.As a result of chemical treatment, two components are obtained for preparing an adsorbent of structure AX.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры AX готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:Synthetic zeolite adsorbent structure AX prepared in the mixer according to the following recipe, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,78CaO·0,22Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 78,0;- component No. 1 - zeolite 0.78CaO · 0.22Na 2 O · 2.0SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 78.0;
- компонент №2 - цеолит 0,71CaO·0,29Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 22,0.- component No. 2 - zeolite 0,71CaO · 0,29Na 2 O · 2,5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 22,0.
Таким образом, получен адсорбент структуры AX общей формулы 0,77CaO·0,23Na2O·2,11SiO2·Al2O3-H2O, у которого 61% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 16% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 17% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 6% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.77CaO · 0.23Na 2 O · 2.11 SiO 2 · Al 2 O 3 -H 2 O was obtained, in which 61% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 16% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 17% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 6% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 10,1 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 10.1 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 6. Данный пример иллюстрирует способ получения адсорбента структуры AX аналогично примеру 4, но основанный на трехкратной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов A и X.Example 6. This example illustrates a method for producing an adsorbent of structure AX as in example 4, but based on a three-fold chemical treatment with a solution of calcium chloride granules of synthetic zeolites of types A and X.
В результате получают два компонента для приготовления адсорбента структуры AX.The result is two components for the preparation of the adsorbent structure AX.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры АХ готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:A synthetic zeolite adsorbent of structure AH is prepared in a mixer according to the following formulation, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,92CaO·0,08Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 78,0;- component No. 1 - zeolite 0.92 CaO · 0.08 Na 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 78.0;
- компонент №2 - цеолит 0,84CaO·0,16Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 22,0.- component No. 2 - zeolite 0.84CaO · 0.16Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 22.0.
Таким образом, получен адсорбент структуры АХ общей формулы 0,90CaO·0,10Na2O·2,11SiO2·Al2O3·H2O, у которого 72% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 18% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 6% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 4% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.90CaO · 0.10Na 2 O · 2.11 · SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 72% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 18% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 6% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 4% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 11,5 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 11.5 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 7. Данный пример иллюстрирует получение адсорбента структуры AX аналогично примеру 6, основанный на раздельной трехкратной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов A и X, отличающийся тем, что в данном примере весовое соотношение сухой цеолит СаА: сухой цеолит СаХ=2.Example 7. This example illustrates the preparation of an adsorbent of structure AX as in example 6, based on a separate triple chemical treatment with a solution of calcium chloride of granules of synthetic zeolites of types A and X, characterized in that in this example the weight ratio of dry zeolite CaA: dry zeolite CaA = 2.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры AX согласно заявленной формуле готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:Synthetic zeolite adsorbent structure AX according to the claimed formula is prepared in a mixer according to the following recipe, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,92CaO·0,08Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 67,0;- component No. 1 - zeolite 0.92 CaO · 0.08 Na 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 67.0;
- компонент №2 - цеолит 0,84CaO·0,16Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 33,0.- component No. 2 - zeolite 0,84CaO · 0,16Na 2 O · 2,5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 33,0.
Таким образом, получен адсорбент структуры АХ общей формулы 0,90CaO·0,10Na2O·2,17SiO2·Al2O3·H2O, у которого 62% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 28% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 5% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 5% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.90CaO · 0.10Na 2 O · 2.17SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 62% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 28% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 5% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 5% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 11,8 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 11.8 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 8. Данный пример иллюстрирует получение адсорбента структуры АХ аналогично примеру 6, основанный на раздельной трехкратной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов A и X, отличающийся тем, что в данном примере весовое соотношение сухой цеолит СаА: сухой цеолит СаХ=1,0.Example 8. This example illustrates the preparation of an adsorbent of structure AX as in example 6, based on a separate triple chemical treatment with a solution of calcium chloride granules of synthetic zeolites of types A and X, characterized in that in this example the weight ratio of dry zeolite CaA: dry zeolite CaA: 1, 0.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры AX согласно заявленной формуле готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:Synthetic zeolite adsorbent structure AX according to the claimed formula is prepared in a mixer according to the following recipe, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,92CaO·0,08Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 50,0;- component No. 1 - zeolite 0.92CaO · 0.08Na 2 O · 2.0SiO 2 · Al 2 O 3 · H2O - 50.0;
- компонент №2 - цеолит 0,84CaO·0,16Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 50,0.- component No. 2 - zeolite 0.84CaO · 0.16Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 · H2O - 50.0.
Таким образом, получен адсорбент структуры АХ общей формулы 0,88CaO·0,12Na2O·2,25SiO2·Al2O3·H2O, у которого 46% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 42% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 4% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 8% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.88CaO · 0.12Na 2 O · 2.25SiO 2 · Al 2 O 3 · H2O was obtained, in which 46% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 42% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 4% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 8% of the crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 11,6 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 11.6 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 9. Данный пример иллюстрирует получение адсорбента структуры AX аналогично примеру 6, основанный на раздельной трехкратной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов А и X, отличающийся тем, что в данном примере весовое соотношение сухой цеолит СаА: сухой цеолит СаХ=0,5.Example 9. This example illustrates the preparation of an adsorbent of structure AX as in example 6, based on a separate triple chemical treatment with a solution of calcium chloride of granules of synthetic zeolites of types A and X, characterized in that in this example the weight ratio of dry zeolite CaA: dry zeolite CaA = 0, 5.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры AX согласно заявленной формуле готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:Synthetic zeolite adsorbent structure AX according to the claimed formula is prepared in a mixer according to the following recipe, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,92CaO·0,08Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 33,0;- component No. 1 - zeolite 0,92CaO · 0,08Na 2 O · 2,0SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 33,0;
- компонент №2 - цеолит 0,84CaO·0,16Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 67,0.- component No. 2 - zeolite 0,84CaO · 0,16Na 2 O · 2,5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 67,0.
Таким образом, получен композитный адсорбент структуры AX общей формулы 0,90CaO·0,10Na2O·2,11SiO2·Al2O3·H2O, у которого 31% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 56% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 2% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 11% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, a composite adsorbent of the AX structure of the general formula 0.90CaO · 0.10Na 2 O · 2.11SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 31% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 56 % of the crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 2% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 11% of the crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 11,5 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 11.5 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 10. Данный пример иллюстрирует получение адсорбента структуры AX аналогично примеру 6, основанный на раздельной трехкратной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов A и X, отличающийся тем, что в данном примере весовое соотношение жидкая фаза: обрабатываемый цеолит=4,0.Example 10. This example illustrates the preparation of an adsorbent of structure AX as in example 6, based on separate triple chemical treatment with a solution of calcium chloride of granules of synthetic zeolites of types A and X, characterized in that in this example the weight ratio is liquid phase: processed zeolite = 4.0.
В результате получают компонент №1 адсорбента структуры AX - цеолит типа СаА формулы 0,80 CaO·0,20Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O и компонент №2 адсорбента структуры АХ - цеолит типа СаХ формулы 0,72CaO·0,28Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O.The result is a component No. 1 of an adsorbent of structure AX — a CaA type zeolite of the formula 0.80 CaO · 0.20Na 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O and component No. 2 of an AX structure adsorbent — a CaX type zeolite of the formula 0.72CaO · 0.28Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры AX согласно заявленной формуле готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:Synthetic zeolite adsorbent structure AX according to the claimed formula is prepared in a mixer according to the following recipe, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,80CaO·0,20Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 80,0;- component No. 1 - zeolite 0.80CaO · 0.20Na 2 O · 2.0SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 80.0;
- компонент №2 - цеолит 0,72CaO·0,28Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 20,0.- component No. 2 - zeolite 0.72CaO · 0.28Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 20.0.
Таким образом, получен композитный адсорбент структуры АХ общей формулы 0,78CaO·0,22Na2O·2,11SiO2·Al2O3·H2O, у которого 62% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 16% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 16% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 6% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, a composite adsorbent of the AX structure of the general formula 0.78CaO · 0.22Na 2 O · 2.11 · SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 62% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 16 % of the crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 16% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 6% of the crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры АХ составляет 10,1 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AC structure is 10.1 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 11. Данный пример иллюстрирует получение адсорбента структуры AX аналогично примеру 6, основанный на раздельной трехкратной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов A и X, отличающийся тем, что в данном примере весовое соотношение сухой цеолит СаА: сухой цеолит СаХ=0,05.Example 11. This example illustrates the preparation of an adsorbent of structure AX as in example 6, based on a separate triple chemical treatment with a solution of calcium chloride granules of synthetic zeolites of types A and X, characterized in that in this example the weight ratio of dry zeolite CaA: dry zeolite CaA = 0, 05.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры АХ согласно заявленной формуле готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:Synthetic zeolite adsorbent structure AX according to the claimed formula is prepared in a mixer according to the following recipe, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,92CaO·0,08Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 5,0;- component No. 1 - zeolite 0.92 CaO · 0.08 Na 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 5.0;
- компонент №2 - цеолит 0,84CaO·0,16Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 95,0.- component No. 2 - zeolite 0,84CaO · 0,16Na 2 O · 2,5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 95,0.
Таким образом, получен адсорбент структуры АХ общей формулы 0,84CaO·0,16Na2O·2,38SiO2·Al2O3·H2O, у которого 5% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 80% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 0,4% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 14,6% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.84CaO · 0.16Na 2 O · 2.38SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 5% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 80% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 0.4% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 14.6% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры АХ составляет 11,2 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AC structure is 11.2 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 12. Данный пример иллюстрирует получение адсорбента структуры AX аналогично примеру 6, основанный на раздельной трехкратной химической обработке раствором хлористого кальция гранул синтетических цеолитов типов A и X, отличающийся тем, что в данном примере весовое соотношение сухой цеолит СаА: сухой цеолит СаХ=20,0.Example 12. This example illustrates the preparation of an adsorbent of structure AX as in example 6, based on a separate triple chemical treatment with a solution of calcium chloride of granules of synthetic zeolites of types A and X, characterized in that in this example the weight ratio of dry zeolite CaA: dry zeolite CaA: 20, 0.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры AX согласно заявленной формуле готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:Synthetic zeolite adsorbent structure AX according to the claimed formula is prepared in a mixer according to the following recipe, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,92CaO·0,08Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 95,0;- component No. 1 - zeolite 0.92 CaO · 0.08 Na 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 95.0;
- компонент №2 - цеолит 0,84CaO·0,16Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 5,0.- component No. 2 - zeolite 0,84CaO · 0,16Na 2 O · 2,5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 5.0.
Таким образом, получен адсорбент структуры AX общей формулы 0,91CaO·0,09Na2O·2,03SiO2·Al2O3H2O, у которого 87% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 4% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 8% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 1% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.91CaO · 0.09Na 2 O · 2.03SiO 2 · Al 2 O 3 H 2 O was obtained, in which 87% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 4% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 8% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 1% of the crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 11,9 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 11.9 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 13. Данный пример иллюстрирует получение адсорбента структуры АХ аналогично примеру 6, отличающийся тем, что перед химической обработкой раствором хлористого кальция гранулы цеолитов А их X подвергают дроблению, получая частицы произвольной формы и размера в пределах фракции 0,05-1,5 мм.Example 13. This example illustrates the preparation of an adsorbent of structure AX as in example 6, characterized in that before chemical treatment with a solution of calcium chloride, the granules of zeolites A of their X are crushed to obtain particles of arbitrary shape and size within the fraction of 0.05-1.5 mm.
В результате получают два компонента для приготовления адсорбента структуры АХ.The result is two components for the preparation of the adsorbent structure of the AX.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры АХ готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:A synthetic zeolite adsorbent of structure AH is prepared in a mixer according to the following formulation, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,92CaO·0,08Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 78,0;- component No. 1 - zeolite 0.92 CaO · 0.08 Na 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 78.0;
- компонент №2 - цеолит 0,84CaO·0,16Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 22,0.- component No. 2 - zeolite 0.84CaO · 0.16Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 22.0.
Таким образом, получен композитный адсорбент структуры AX общей формулы 0,90CaO·0,10Na2O·2,11SiO2·Al2O3·H2O, у которого 72% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 18% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 6% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 4% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, we obtained a composite adsorbent of the AX structure of the general formula 0.90CaO · 0.10Na 2 O · 2.11SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O, in which 72% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 18 % of the crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 6% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 4% of the crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры АХ составляет 11,7 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AC structure is 11.7 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пример 14. Данный пример иллюстрирует получение адсорбента структуры AX аналогично примеру 11, отличающийся тем, что после дробления полученные частицы произвольной формы классифицируют, получая фракцию с размером зерен 0,25-0,8 мм.Example 14. This example illustrates the preparation of an adsorbent of structure AX as in Example 11, characterized in that after crushing, the obtained particles of arbitrary shape are classified to obtain a fraction with a grain size of 0.25-0.8 mm.
В результате получают два компонента для приготовления адсорбента структуры AX.The result is two components for the preparation of the adsorbent structure AX.
Синтетический цеолитный адсорбент структуры АХ готовят в смесителе по следующей рецептуре, мас.%:A synthetic zeolite adsorbent of structure AH is prepared in a mixer according to the following formulation, wt.%:
- компонент №1 - цеолит 0,92CaO·0,08Na2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 78,0;- component No. 1 - zeolite 0.92 CaO · 0.08 Na 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 78.0;
- компонент №2 - цеолит 0,84CaO·0,16Na2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 22,0.- component No. 2 - zeolite 0.84CaO · 0.16Na 2 O · 2.5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 22.0.
Таким образом, получен адсорбент структуры AX общей формулы 0,90CaO·0,10Na2O·2,11SiO2·Al2O3·H2O, у которого 72% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,5 нм, 18% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,8 нм, 6% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 0,4 нм, и 4% кристаллов имеют стереорегулярные поры, равные 1,0 нм.Thus, an adsorbent of the AX structure of the general formula 0.90CaO · 0.10Na 2 O · 2.11 · SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O was obtained, in which 72% of the crystals have stereoregular pores equal to 0.5 nm, 18% crystals have stereoregular pores equal to 0.8 nm, 6% of crystals have stereoregular pores equal to 0.4 nm, and 4% of crystals have stereoregular pores equal to 1.0 nm.
Содержание кальция в адсорбенте структуры AX составляет 12,0 мас.% (определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии).The calcium content in the adsorbent of the AX structure is 12.0 wt.% (Determined by atomic absorption spectroscopy).
Пояснения к лабораторным испытаниям образцов адсорбента структуры AX, полученных согласно примерам 1-14:Explanations for laboratory tests of samples of the adsorbent structure AX obtained according to examples 1-14:
1. Перед ионным обменом в гранулах цеолитов A и X определяют массовое содержание кристаллической фазы методом дифференциальной рентгеновской спектроскопии на аппарате ДРОН-4.1. Before ion exchange in granules of zeolites A and X, the mass content of the crystalline phase is determined by differential X-ray spectroscopy on a DRON-4 apparatus.
2. После ионного обмена в полученном адсорбенте структуры AX, определяют содержание кристаллической фазы методом дифференциальной рентгеновской спектроскопии на аппарате ДРОН-4.2. After ion exchange in the obtained adsorbent of structure AX, the content of the crystalline phase is determined by differential X-ray spectroscopy on a DRON-4 apparatus.
3. Динамическую активность по диоксиду углерода определяют на лабораторной установке из среды атмосферного воздуха (содержание диоксида углерода в воздухе около 400 ppm). Концентрацию диоксида углерода регистрировали газоанализаторами Гамма.3. The dynamic activity of carbon dioxide is determined in a laboratory setup from atmospheric air (the content of carbon dioxide in the air is about 400 ppm). The concentration of carbon dioxide was recorded by Gamma gas analyzers.
4. Динамическую активность по сероводороду определяют на лабораторной установке из газовой смеси (содержание сероводорода в смеси 500 ppm). Концентрацию сероводорода регистрировали газоанализатором Анкат-7631М и с помощью системы KITAGAWA с применением газоанализаторных трубок.4. The dynamic activity of hydrogen sulfide is determined in a laboratory setup from a gas mixture (the content of hydrogen sulfide in the mixture is 500 ppm). The concentration of hydrogen sulfide was recorded with an Ankat-7631M gas analyzer and using the KITAGAWA system using gas analyzer tubes.
Примеры результатов лабораторных испытаний заявленного изобретения приведены в таблице 1.Examples of laboratory test results of the claimed invention are shown in table 1.
Достигаемый технический результат по способуAchievable technical result by the method
Преимуществом заявляемого способа перед прототипом являются:The advantage of the proposed method over the prototype are:
- использование в качестве материала для получения адсорбента структуры AX цеолитов NaA и NaX, синтезированных в каолиновых гранулах;- use as a material to obtain an adsorbent of the AX structure zeolites NaA and NaX synthesized in kaolin granules;
- применение для модификации цеолитов типов A и X 0,5-0,7 N раствора хлорида кальция с концентрацией 3-4% (прототип 15%);- use for the modification of zeolites of types A and X 0.5-0.7 N calcium chloride solution with a concentration of 3-4% (prototype 15%);
- точное регулирование содержания в адсорбенте соотношения кристаллических фаз А и X;- precise regulation of the content in the adsorbent of the ratio of crystalline phases A and X;
- получение сорбента структуры AX с увеличенным спектром стереорегулярных пор в 0,4 нм; 0,5 нм; 0,8 нм, 1,0 нм (прототип 0,4 нм и 0,5 нм);- obtaining a sorbent of structure AX with an increased spectrum of stereoregular pores of 0.4 nm; 0.5 nm; 0.8 nm, 1.0 nm (prototype 0.4 nm and 0.5 nm);
- регулирование соотношения стереорегулярных пор в широких пределах.- regulation of the ratio of stereoregular pores over a wide range.
Предшествующий уровень техники по синтетическому цеолитному сорбенту структуры AX, получаемому методом модификации цеолитов с кристаллами A и XBACKGROUND OF THE INVENTION Synthetic zeolite sorbent of structure AX obtained by modifying zeolites with crystals A and X
В уровне техники до настоящего времени не обнаружено синтетических сорбентов структуры AX, включающих смесь синтетических цеолитов типов СаА и СаХ, кристаллические решетки которых содержат катионы кальция в количестве 6-12 мас.% при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:In the prior art, no synthetic sorbents of structure AX have been found, including a mixture of synthetic zeolites of the CaA and CaX types, whose crystal lattices contain calcium cations in an amount of 6-12 wt.% In the following ratio of these components, wt.%:
синтетический цеолит mCaO·nNa2O·2,0SiO2·Al2O3·H2O - 5,0-95,0,synthetic zeolite mCaO · nNa 2 O · 2.0 SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 5.0-95.0,
синтетический цеолит mCaO·nNa2O·2,5SiO2·Al2O3·H2O - 95,0-5,0 при m, равном 0,08-0,92, и n, равном 0,92-0,08.synthetic zeolite mCaO · nNa 2 O · 2,5SiO 2 · Al 2 O 3 · H 2 O - 95.0-5.0 with m equal to 0.08-0.92 and n equal to 0.92-0 08.
Синтетические цеолиты типов СаА и СаХ получаются многостадийной обработкой промышленных синтетических цеолитов типов NaA и NaX, в смеси или раздельно, раствором хлористого кальция согласно примерам 1-14 способа получения цеолитного сорбента структуры AX.Synthetic zeolites of CaA and CaX types are obtained by multistage processing of industrial synthetic zeolites of NaA and NaX types, in a mixture or separately, with a solution of calcium chloride according to examples 1-14 of the method for producing a zeolite sorbent of structure AX.
В изобретениях [1] и [2] указаны способы получения синтетических цеолитных сорбентов структуры A и X, включающих смесь синтетических цеолитов типов NaA и NaX.In the inventions [1] and [2], methods for producing synthetic zeolite sorbents of structure A and X, including a mixture of synthetic zeolites of the types NaA and NaX, are indicated.
В изобретении [3] - прототип сорбент CA в кристаллической фазе содержит катионы кальция. Содержание кальция 4-5%. Формула сорбента mCaO·nNa2O·2,0SiO2Al2O3·H2O.In the invention [3], a prototype sorbent CA in the crystalline phase contains calcium cations. The calcium content is 4-5%. The sorbent formula is mCaO · nNa 2 O · 2.0SiO 2 Al 2 O 3 · H 2 O.
В изобретении [4] приведеннвй ниже гемостатический агент из кальциевого цеолита СаА также содержит в кристаллической фазе катионы кальция. Содержание кальция 8-11%.In the invention [4], the hemostatic agent from calcium zeolite CaA below also contains calcium cations in the crystalline phase. The calcium content is 8-11%.
Согласно изобретению [4] [выложенная заявка US №2005/074505 A1, дата публикации 07.04.2005 г.] сорбционный материал, представляющий собой цеолит, сформованный со связующим веществом - глиной, причем цеолитная композиция имеет отрегулированное содержание кальция - собственно на цеолит приходится 75-83% и на связующее вещество 13-25% кальция (в расчете на общее количество кальциевых и натриевых катионов или около 6 ат.% в композиции). Отрегулированное содержание кальция получают добавлением к исходному цеолиту соединения, содержащего кальций, при этом кальцийсодержащее соединение выбирают из оксидов, сульфатов или хлоридов кальция.According to the invention [4] [published application US No. 2005/074505 A1, publication date 04/07/2005] a sorption material, which is a zeolite, molded with a binder - clay, and the zeolite composition has a regulated calcium content - actually zeolite accounts for 75 -83% and 13-25% calcium on the binder (calculated on the total amount of calcium and sodium cations or about 6 at.% In the composition). The adjusted calcium content is obtained by adding a calcium-containing compound to the starting zeolite, wherein the calcium-containing compound is selected from oxides, sulfates or calcium chlorides.
Задачей предлагаемого изобретения по адсорбенту, пригодному для использования в осушке, очистке газов и в получении компонентов для кровоостанавливающих средств, является цеолитный адсорбент структуры AX, состоящий из кристаллических фаз A и X, с регулируемым соотношением стереорегулярных пор 0,5 и 0,8 нм.The objective of the invention on an adsorbent suitable for use in drying, purifying gases and in obtaining components for hemostatic agents is a zeolite adsorbent of structure AX, consisting of crystalline phases A and X, with an adjustable ratio of stereoregular pores of 0.5 and 0.8 nm.
Раскрытие изобретения по цеолитному адсорбенту структуры AXDisclosure of the invention on the zeolite adsorbent structure AX
Поставленная задача достигается тем, что адсорбент структуры AX, полученный по способу в примерах 1-14, содержит в узлах кристаллической решетки катионы кальция в количестве 6-12 мас.%, представляет композицию, состоящую из смеси синтетических цеолитов СаА и СаХ, полученную модифицированием хлористым кальцием цеолитов с кристаллами A и X.This object is achieved in that the adsorbent structure AX obtained by the method in examples 1-14, contains in the nodes of the crystal lattice calcium cations in an amount of 6-12 wt.%, Is a composition consisting of a mixture of synthetic zeolites CaA and CaX, obtained by modification with chloride calcium zeolites with crystals A and X.
Таким образом, из приведенных выше в таблице 1 результатов лабораторных испытаний адсорбентов структуры AX, полученных согласно примерам 1-14, следует, что полученные вещества являются синтетическими цеолитными адсорбентами структуры AX с регулируемым содержанием цеолитных фаз СаА и СаХ. Максимальное массовое содержание кальция в полученном сорбенте структуры AX равно 12%. Механическая прочность гранул сорбентов, определенная на приборе ИПГ-1М, составляет не менее 1,7 кг/мм2 сечения гранулы. Высокая адсорбционная емкость адсорбента AX по парам воды, достигающая 31%, позволяет использовать его для осушки природных газов. Высокая динамическая активность адсорбента AX по диоксиду углерода, составляющая 6,5-12,1 см3/г, позволяет успешно очищать воздух в криогенных процессах. Активность по сероводороду 1,5 г/100 г и более позволяет очищать кислые газы. В примере 14 получена фракция 0,25-0,8 мм с высоким содержанием активного кальция в узлах кристаллической решетки (12%). Полученная в примерах 13 и 14 мелкодисперсная фракция адсорбента структуры AX позволяет использовать его для приготовления композиции местного гемостатического средства, применяемого при остановках кровотечений различного генеза.Thus, from the results of laboratory tests of the adsorbents of the AX structure obtained according to examples 1-14 given in Table 1 above, it follows that the obtained substances are synthetic zeolite adsorbents of the AX structure with a controlled content of the zeolite phases CaA and CaX. The maximum mass content of calcium in the obtained sorbent of the AX structure is 12%. The mechanical strength of the sorbent granules, determined on the IPG-1M device, is at least 1.7 kg / mm 2 of the granule cross section. The high adsorption capacity of AX adsorbent for water vapor, reaching 31%, allows it to be used for drying natural gases. The high dynamic activity of AX adsorbent for carbon dioxide, comprising 6.5-12.1 cm 3 / g, allows you to successfully clean the air in cryogenic processes. The activity of hydrogen sulfide 1.5 g / 100 g or more allows you to clean acidic gases. In example 14, a 0.25-0.8 mm fraction was obtained with a high content of active calcium in the nodes of the crystal lattice (12%). The finely dispersed adsorbent fraction of structure AX obtained in examples 13 and 14 makes it possible to use it to prepare a composition of a local hemostatic agent used for stopping bleeding of various origins.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010119150/05A RU2450970C2 (en) | 2010-05-12 | 2010-05-12 | Method of producing zeolite adsorbent having ax structure and zeolite adsorbent having ax structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010119150/05A RU2450970C2 (en) | 2010-05-12 | 2010-05-12 | Method of producing zeolite adsorbent having ax structure and zeolite adsorbent having ax structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010119150A RU2010119150A (en) | 2011-12-10 |
| RU2450970C2 true RU2450970C2 (en) | 2012-05-20 |
Family
ID=45404896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010119150/05A RU2450970C2 (en) | 2010-05-12 | 2010-05-12 | Method of producing zeolite adsorbent having ax structure and zeolite adsorbent having ax structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2450970C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2565697C1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-20 | Закрытое акционерное общество "Молекулярные технологии и новые материалы" | Zeolite adsorbent |
| RU2567650C1 (en) * | 2014-06-04 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Method of purifying water from heavy metal ions |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5174979A (en) * | 1989-10-06 | 1992-12-29 | Uop | Mixed ion-exchanged zeolites and processes for the use thereof in gas separations |
| US5698013A (en) * | 1994-03-18 | 1997-12-16 | Uop | Nitrogen-selective zeolitic adsorbent for use in air separation process |
| RU2124396C1 (en) * | 1992-05-06 | 1999-01-10 | Мирский Яков Вольфович | Granulated binderless zeolite a- and x-type adsorbents and method of preparation thereof |
| US5962358A (en) * | 1996-11-15 | 1999-10-05 | Uop Llc | Binder-free molecular sieve zeolite granules which contain zeolites of the type lithium zeolite A and lithium zeolite X |
| US6409800B1 (en) * | 2000-08-28 | 2002-06-25 | The Boc Group, Inc. | Temperature swing adsorption process |
| US6616732B1 (en) * | 1999-10-05 | 2003-09-09 | Ceca, S.A. | Zeolite adsorbents, method for obtaining them and their use for removing carbonates from a gas stream |
-
2010
- 2010-05-12 RU RU2010119150/05A patent/RU2450970C2/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5174979A (en) * | 1989-10-06 | 1992-12-29 | Uop | Mixed ion-exchanged zeolites and processes for the use thereof in gas separations |
| RU2124396C1 (en) * | 1992-05-06 | 1999-01-10 | Мирский Яков Вольфович | Granulated binderless zeolite a- and x-type adsorbents and method of preparation thereof |
| US5698013A (en) * | 1994-03-18 | 1997-12-16 | Uop | Nitrogen-selective zeolitic adsorbent for use in air separation process |
| US5962358A (en) * | 1996-11-15 | 1999-10-05 | Uop Llc | Binder-free molecular sieve zeolite granules which contain zeolites of the type lithium zeolite A and lithium zeolite X |
| US6051051A (en) * | 1996-11-15 | 2000-04-18 | Uop Llc | Binder-free molecular sieve zeolite granules which contain zeolites of the type lithium zeolite A and lithium zeolite X |
| US6616732B1 (en) * | 1999-10-05 | 2003-09-09 | Ceca, S.A. | Zeolite adsorbents, method for obtaining them and their use for removing carbonates from a gas stream |
| US6409800B1 (en) * | 2000-08-28 | 2002-06-25 | The Boc Group, Inc. | Temperature swing adsorption process |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2565697C1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-20 | Закрытое акционерное общество "Молекулярные технологии и новые материалы" | Zeolite adsorbent |
| RU2567650C1 (en) * | 2014-06-04 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Method of purifying water from heavy metal ions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010119150A (en) | 2011-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10029247B2 (en) | Chabazite-type zeolite and process for producing the same | |
| TWI526428B (en) | Lower reactivity adsorbent and higher oxygenate capacity for removal of oxygenates from olefin streams | |
| EP2837596B1 (en) | Beta zeolite and method for producing same | |
| JP6615898B2 (en) | Zeolite adsorbent with a large external surface area and use of the zeolite adsorbent | |
| JP6437557B2 (en) | Zeolite adsorbent having a large external surface area, method for producing the same and use thereof | |
| JP3776813B2 (en) | Argon / oxygen selective X zeolite | |
| US20140086817A1 (en) | Adsorbent granulate and method for the manufacture thereof | |
| WO2012103055A2 (en) | Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof | |
| JP2020001038A (en) | Zeolite adsorbent having large outer surface area and use of zeolite adsorbent | |
| BR112015013745B1 (en) | ZEOLYTIC ADSORBENTS, THEIR PREPARATION PROCESS AND THEIR USES | |
| US5562756A (en) | Li-exchanged low silica EMT-containing metallosilicates | |
| CH695290A5 (en) | Composite adsorbents, useful for elimination of contaminants in light hydrocarbons, comprises alumina, zeolite and metallic components | |
| TW562692B (en) | Improved adsorbent compositions | |
| RU2395451C1 (en) | Method of producing type a zeolite as adsorbent | |
| Pavlov et al. | Binder-free syntheses of high-performance zeolites A and X from kaolin | |
| RU2455232C2 (en) | Adsorbent-desiccant and preparation method thereof | |
| RU2450970C2 (en) | Method of producing zeolite adsorbent having ax structure and zeolite adsorbent having ax structure | |
| RU2404122C1 (en) | METHOD OF OBTAINING HIGH-PHASE PURITY GRANULAR NaX ZEOLITE WITHOUT BINDER | |
| RU2321539C2 (en) | Synthetic granulated a-type zeolite preparation process | |
| RU2508250C1 (en) | Method of producing synthetic granular type a zeolites | |
| RU2420457C1 (en) | Method of producing high phase purity zeolite adsorbent of structure a and x, granulated without binder | |
| JP2000210557A (en) | X-type zeolite-containing molded article, method for producing the same, and use thereof | |
| US6680271B1 (en) | Solid zeolite granulates having improved abrasion resistance, and methods of making them | |
| RU2322391C1 (en) | Synthetic granulated x-type zeolite production process | |
| JPH062575B2 (en) | Clinoptilolite-type zeolite and method for producing the same |