Способ получения синтетических

Способ получения синтетических

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«.:Fr <- >

О П Й--С""А НИ Е

Союз Соеетскнз

Социалистнческик

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. С 01Ь 33/26

Заявлено 21Л!.1969 (№ 1306801/23-26)

Приоритет 19.III.1968, № PW12 и!130943, ГДР

Опубликовано 28 т Н.1972. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 18Х111.1972

Комитет по делам изобретений H открытий при Совете Министрав

СССР

УДК 5Ы.67(088.8) Авторы изобретения

Иностранцы

Фридрих Вольф, Хельмут Фюртиг, Херберт Киолль и Иоахим Хольцвайсиг (Германская Демократическая Республика) Иностранное предприятие

«ФЕБ Хемикомбинат Биттерфельд» (Германская Демократическая Республика) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ

КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЦЕОЛИТОВ, В ЧАСТНОСТИ ТИПОВ

А, Х и МОРДЕНИТА

Изобретение относится к области получения синтетических кристаллических цеолитов типа А, Х и морденита.

Известные способы получения синтетических кристаллических цеолитов заключаются в гидротермальном синтезе из реакционой смеси, содержащей силикаты, глиноземы и щелочные металлы.

Недостатком таких способов является длительность процессов кристаллизации — 7,5 для цеолита типа А, 12 для цеолита типа Х и

18 час для морденита.

Предложенный способ отличается от известных тем, что в реакционную смесь вводят неорганические соли щелочных металлов, например фториды, хлориды, нитраты, нитриты, карбонаты, хлораты, перхлораты, броматы и иодаты натрия и калия. Это обеспечивает сокращение времени кристаллизации гидротермального синтеза для цеолита типа А с 7,5 до 3,5 — 4, для цеолита типа Х вЂ”. с 12до

5 и для мордснита с 18 до 8 час при одновременном сохранении оптимальных выходов кристаллических продуктов с хорошими характеристиками адсорбционных и структурных свойств.

По предложенному способу неорганические соли добавляют в количестве от 0,5 до 30 вес. %, в расчете на вводимые в реакционную смесь твердые вещества.

Пример 1, Получение цеолита A.

В химический стакан помещают 145 мл нагретого до температуры 35 С раствора силиката натрия (11,2 вес. % SiO> >3,6 вес. % ИазОз остальное — вода). К раствору при перемешивании добавляют 5 г (7,75 вес. % по отно10 шению к вводимому твердому веществу) фтористого натрия. После растворения соли к раствору быстро прибавляют при сильном перемешивании 122 л л алюмината натрия (l l,9 вес. % А1>0„11,5 вес. % ИазО, осталь15 ное — вода), который предварительно нагревают до 35 С. Гомогенную массу перенося г в открытый сосуд, находящийся в бане, предварительно нагреваемой до 78 С. После завершения кристаллизации в течение 3,5 час

20 (без перемешивания) продукт медленно охлаждают до 25 С. После этого продукт отфильтровывают, промывают дистиллированной водой до значения рН, равного 10 †, сушат .при 120 С и активируют в течение

2s 3 час при 450 С.

Состав цеолита в дегидратированном состоянии (молярное соотношение) 0,92 Na„O:

: АlзОз . 1,87 SiO».

345853

Состав цеолита в дегидратированном состоянии, молярное соотношение

Количество вводимой соли, Время кристаллизации, час

Водопоглощение, вес. >о

Соль

МаМОз

М а,СОз.

МаМО, NаС1

NaCIO.

N ac(04

Мавго, NàJOa

I NO3

К С(Ог

15,5

15,5

15,5

15,5

8,6

8,6

8,6

8,6

1,7

1,7

А(,оз: 1>87 Бог

A(0,: 1,90 SIO

AIã0a . 1,87 >(ог

А(гоз: 1 88 SiOã

А(го.,: 1,88 SiO, А(,оз: 1,96 SiOг

А(,оз . 1,88 $10г

А(гОз: 1,94SiO, AIгОз . 1,92 Яог

А(го,: 1,89 ЯОг

AI 0ç . 1, 90 8(ог

22,1

22,1

22,4

22,3

22,5

22,2

22,1

22, 1

22,0

22,1

22,0

0,91 Na 0

0,98Na 0

0,92Na 0

0,92Na 0

0,92 Маго

0,94 Na20

0,94 Ма,O

0,93 Ма,о

0,95 Маго

0,96 Ka,о

0,95,N а,О

4,0

4,0

3,0

4,0

7,5

4,0

4,0

4,0

4,0

4,5

5,5

П р и м е и а н и е. " I(o отиошеишо я вводимому твердому веществу.

Водопоглощение при 0,6 лм рт. ст. и температуре 20 С 22,7 вес.вгв, В таблице прнвсдеП р» м е р 2. Получение цеолита Х.

В химичесlсий стакан помещают при колl натной температуре 144,3 лгл раствора силиката натрия (8,9 вес. /в SIO, 6,2 вес. "/в NaaO, остальное — вода). Непосредственно за этим к раствору добавляют и растворяют в нем

2 г (4,4 вес. /в по отношению к вводимому твердому веществу) фтористого натрия. 11ри сильном перемешивании быстро прибавляют к раствору 128,9 мл алюмината натрия (5,05 вес. % А1,0„8,6 вес. /в (чазО, остальное — вода) . Гомогенную массу возможно быстро нагревают до температуры 95""С в открытом сосуде с выключенной мешалкой. Ilocле завершения кристаллизации, которая происходит в течение 6 час, продукт медлсггно охлаждают до теашературы 25 С. Далее продукт отфильтровывают, промывают дистиллированной водой до значения рН 10 †, сушат при 120 С и активируют в течение5 час при 500 С.

Состав продукта в дегидрированном состоянии (молярное соотношение):

0,99 NaaO: А1зОз . 2,52 ЯОз.

Водопоглощение при О,б лм рт. ст. и температуре 20 С 26,1 вес. /в.

При добавлении к реакционной смеси 10 г углекислого натрия (22 вес. /в по отношен по к вводимому твердому веществу) и прочих равных условиях после кристаллизации в 1ечение 5 час получают молекулярные сита состава 0,98 Ха О:А1гОз.2,63 $10з (молярное соотношение), характеризующиеся водопоглощением 25,8 вес. "/в.

Пример 3. Получение цеолита морденита.

В химический стакан помещают при комнатной температуре 290 лгл алюмината натрия (3,08 вес. в/в АlзОз, 3,77 всс. /в ЕагО, остальное — вода). К раствору добавляют и растворяют в нем 3,7 г фтористого натрия. Непоны примеры использования разны., солей щелочных металлов при синтезе цеолитов. средственно за этим к раствору прибавляют при оыстром перемешивании 95 г тонкоиз5 мельчгншой кремневой кислоты (остальное содержание влаги 8,5""/в). Реакционную смесь ггсремсшивают до полной гомогенизации. лКидкотекучую массу переносят в автоклав и в нем производят кристаллизацию в течение 8 час

10 при температуре 180 С и давлении от 11,5 до

12 ати. !(осле этого реакционную массу охлаждают, кристаллическии продукт освобождают от маточного раствора, промывают дистиллированной водой, сушат при температуре

15 90" С и активируют в течение 5 час при температуре 500 "С. Мол11рный состав цеолита в дс(чгдрирова пном сосг 0>!н и и:

0,93 N a O: А 1 гОз . 10,17 S i 0 .

Водоноглощенис 12,1 вес. /в при O,6лгм рт. ст.

20 и 20"С.

При добавлении к реакционной смеси

7,48 г азотнокислого натрия и прочих равных условиях получают продукт, характеризующийся водопоглощением 11,67 вес. %

25 (О,б лл рт. ст. и 20 С).

Высокодисперстную кремневую кислоту получают следующим образом.

Определенное количество жидкого стекла с плотностью 1,101 (20 ) нагревают до темпе30 ратуры 70 С и к нему добавляют при перемешивании в три стадии соответствующее количество соляной кислоты с плотностью

1,016 (20" С). Полученную массу отсасывают на нутче, промывают до удаления хлоридов

35 и сушат при температуре 90 С. Сухой продукт измельчают и непосредственно за этим просеивают (до размера частиц 0,25 мм).

Предмет изобретения

1. Способ получения синтетических кристаллических цеолитов, в частности типов А, Х и морденита, обладающих свойствами молекулярных сит, посредством гидротермального

345853

Составитель И. Городецкая

Редактор Л. Герасимова Текред Л. Богданова

Корректор С. Сатагулова

Заказ 2538/16 Изд. № 1081 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 синтеза из реакционной смеси, содержащей силикаты, глинозем и щелочные металлы, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени кристаллизации, в реакционную смесь вводят неорганические соли щелочных металлов, например фториды, хлориды, нитраты, нитриты, карбонаты, хлораты, перхлораты, броматы и иодаты натрия и калия.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что неорганические соли добавляют в количестве

5 от 0,5 до 30 вес. /о, в расчете на вводимые в реакционную смесь твердые вещества.