[go: up one dir, main page]

CS276808B6 - A method for preparing high-performance type A zeolite absorbents - Google Patents

A method for preparing high-performance type A zeolite absorbents Download PDF

Info

Publication number
CS276808B6
CS276808B6 CS902265A CS226590A CS276808B6 CS 276808 B6 CS276808 B6 CS 276808B6 CS 902265 A CS902265 A CS 902265A CS 226590 A CS226590 A CS 226590A CS 276808 B6 CS276808 B6 CS 276808B6
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
adsorbent
zeolite
solution
sodium hydroxide
temperature
Prior art date
Application number
CS902265A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS226590A3 (en
Inventor
Pavol Ing Csc Spitzer
Maria Ing Sucanska
Jana Ing Zamecnikova
Vladimir Ing Akubzanov
Milan Ing Beno
Koloman Galfy
Original Assignee
Slovnaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Slovnaft filed Critical Slovnaft
Priority to CS902265A priority Critical patent/CS276808B6/en
Publication of CS226590A3 publication Critical patent/CS226590A3/en
Publication of CS276808B6 publication Critical patent/CS276808B6/en

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Vynález rieši spósob přípravy vysoko­ účinných formovaných zeolitových adsorbentov typu A kontaktováním východiskového zeolitového adsorbenta 4a formovaného s prí- davkom hlinitokremičitého spojiva s vodným roztokom hydroxidu sodného a přípravy vysokoúčinného formovaného zeolitového adsorbenta 5a- výměnou póvodných iónov Na+ vo vysokoúčinnom formovanom zeolitovom adsorbente 4a zá dvojmocné katióny kovu z druhej skupiny periodickéj sústavy prvkov.The invention solves a method of preparing highly effective molded zeolite adsorbent type A by contacting the starting zeolite adsorbent 4a formed with the addition of an alumino-silicon binder with an aqueous solution of sodium hydroxide and preparing a highly efficient molded zeolite adsorbent 5a- by exchanging the original Na+ ions in the highly efficient molded zeolite adsorbent 4a with divalent metal cations from the second group of the periodic table systems of elements.

Description

1 CS 276808 861 EN 276808 86

Vynález sa býka sposobu přípravy vysokoúčinných formovanýchzeolitových adsorbentov typu A kontaktováním východiskového ze-olitového adsorbenta 4A formovaného s prídavkom hli nitokremicita-liového spojiva s vodným roztokem hydroxidu sodného a přípravy vy-sokočinného formovaného zeolitového adsorbenta 5A výměnou póvod-ných iónov Na+ vo vysokoúčinnom formovanom zeolítovom adsorbente4A za dvojmocné katióny kovu z druhej skupiny periodickej sústavyprvkov.The invention relates to a process for the preparation of high-efficiency formulated zeolite adsorbents of type A by contacting the starting zeolite adsorbent 4A formed with the addition of a hI1 nitro-chemical bonding agent with an aqueous solution of sodium hydroxide and preparing a high-purity molded zeolite adsorbent 5A by exchange of Na + ions in the high performance molded zeolite adsorbent4A. for divalent metal cations from the second group of periodic components.

Zeolity majú významné využitie ako adsorbenty v adsorpčnýchseparačných procesoch pře ich selektívne adsorpčné vlastnosti,ktoré umožňujú oddel'ovat zo zmesí látok individuálně zložky alebourčité skupiny zložiek na základe rozdielnych priemerov molekúloddel'ovaných zložiek alebo na základe rozdielnej afinity aktívne-ho povrchu zeolitu k odděl'ováným zložkám.Zeolites have significant utility as adsorbents in adsorption separation processes for their selective adsorption properties, which make it possible to separate individual components of the constituent constituents individually from the compound mixtures based on the different diameters of the molten components or the different affinity of the active zeolite to the separated components. components.

Adsorpčné procesy na báze zeolitových adsorbentov představu-ji! v súčasnosti ekonomicky významné technologie, ktorými sa jed-nak dočistujú rožne priemyselné média a vyrábajú dóležité medzi-produkty chemického priemýslu. Medzi typické medziprodukty che-mického priemyslu vyrábané vefkokapacitnými adsorpčnými technoló-giami pomocou zeolitov typu 5A sú kvapalné n-alkány, ktoré súzákladnou zložkou pře výrobu biologicky odbúratel'ných detergen-tov. Rovnako významné je adsorpčné dočistovanie priemyselných ex-halátov a technologických prúdov od oxidov uhlíka, síry, sírovo-díka a vody. Pře sušenie uhlovodíkových prúdov na obzvlášť nízkýobsah zvyškovej vody sú výhodné zeolitové adsorbenty typu 4A, akoje NaA. Z hradiska efektivnosti adsorbentov ich najdoležitejsievlastnosti sú adsorpčná kapacita, selektivita, kinetická charak-teristika a pevnost častíc, ktoré určujú vefkost náplně, rozměryadsorbéra pre požadovaný výkon, kvalitu produktu z daného ad-sorpčného procesu a životnost náplně adsorbenta. Vývoj v přípravě adsorbentov na báze syntetických zeolitovsa preto trvale orientuje na zdokonal'ováni e uvedených charakte-ristických vlastností.Adsorption Processes Based on Zeolite Adsorbents Imagine It! currently economically important technologies that purify barbecue industrial media and produce important intermediate products of the chemical industry. Typical intermediates of the chemical industry produced by high capacity adsorption technologies using type 5A zeolites are liquid n-alkanes, which are the essential component of the production of biodegradable detergents. Equally important is the adsorption purification of industrial exlates and process streams from carbon oxides, sulfur, sulfur dioxide and water. For the drying of hydrocarbon streams to a particularly low residual water content, zeolite adsorbents of type 4A, such as NaA, are preferred. Adsorbent capacity, selectivity, kinetic characteristics and strength of particles, which determine the size of the filling, the dimensions of the adsorber for the required performance, the quality of the product from the adsorption process and the lifetime of the adsorbent filling, are adsorbent capacity, selectivity, kinetic characteristics. The development in the preparation of adsorbents based on synthetic zeolites is therefore permanently oriented towards the improvement of the above-mentioned characteristics.

Je známe, že zeolitové adsorbenty sa přípravujú pre praktic-ká aplikáciu formováním na částice rozneho tvaru a rožnej vel'ko-sti. Před formováním častíc, například peletizáciou, extrudácioualebo tabletováním sa základný zeolit mieša so spojivom, ktoréjednak ufahčuje formovanie Častíc, a tiež zvyšuje mechanická pev-nost častíc adsorbenta. Z hl'adiska specifických adsorpčných vla-stností zeolitového adsorbenta je spojivo prakticky inertom.It is known that zeolite adsorbents are prepared for practical application by molding to different shape and spit particles. Prior to forming the particles, for example by pelletizing, extruding or tabletting, the base zeolite is mixed with a binder which in turn facilitates particle formation, and also increases the mechanical strength of the adsorbent particles. In view of the specific adsorption properties of the zeolite adsorbent, the binder is virtually inert.

Ako spojivá pře výrobu zeolitových adsorbentov sa využívájúváČŠinou prírodné hlinitokremičitaný, například halloysit, kao-lín, bentonit. Prídavok týchto spojiv, okrem už uvedených výhod,má aj nevýhody, lebo sa vyznačujú minimálnou, a to ešte nešpeci-fickou adsorpčnou kapacitou, preto sa úměrně ich podielu vo for-movanora adsorbente znižuje adsorpčná kapacita zeolitického adsor-benta v porovnaní s čistým zeolitom a móžu nepriaznivo vplývat ajna kinetické charakteristiky častíc alebo dynamiku adsorpčného CS 276808 B6 2 procesu.Natural aluminosilicate, for example halloysite, kaolin, bentonite, is used as binders for the production of zeolite adsorbents. The addition of these binders, in addition to the advantages already mentioned, also has the disadvantages of having a minimum, yet non-specific adsorption capacity, therefore the adsorption capacity of the zeolite adsorbent is reduced in proportion to its proportion in the adsorbent form, compared to pure zeolite and the kinetic characteristics of the particles or the dynamics of the adsorption CS 276808 B6 2 process may adversely affect.

Je tiež známe, že spojivá typu prírodných hlinitokremičita-nov je možné v jeranej práškovéj formě previest na zeolit typu 4Aa ďalej na 5A, Čím získajú obdobné adsorpčné schopností, ale sú-časne stracejú spojivé vlastnosti a v tomto stave nie je možnéich použit ako spojivá. Samotné formované spojivá sa tiež dajúpreviest na formu zeolitu 4A, ale len po predchádzajúcej aktivaá-cii při extrémně vysokých teplotách 700 až 850 °C, čím sa nereak-tívna forma spojivá prevedie na reaktívnu, ktorá je schopná re-kryštalizácie na zeolit.It is also known that natural aluminosilicate binders can be converted into zeolite type 4Aa further to 5A in a powdery powder form, thereby obtaining similar adsorption capability but at the same time losing binding properties and not being used as binders in this state. The formed binders themselves can also be transferred to the zeolite 4A form, but only after prior activation at extremely high temperatures of 700 to 850 ° C, whereby the non-reactive form of the binder is converted to a reactive which is capable of re-crystallization to zeolite.

Zistilo sa, že podta tohto vynálezu sa zo zeolitového adsor-benta 4A formovaného s prídavkom hlinitokremičitanového spojivápripravía bez uvedených nedostatkov vysokoúčinné formované zeoli-tové adsorbenty typu 4A a 5A so zvýšenou adsorpčnou kapacitou,zlepšenou kinetickou charakteristikou a zváčšenou pevnostou,sposobom vyznačujúcim sa tým, že sa kryštalický práškový zeolit4A formuje s prídavkom hlinitokremičitanového spojivá, po formo-vaní sa suší pri tepláte do 200 °C a/aiebo kalcinuje při teplote450 až 600 °C a takto připravený kalcinovaný formovaný zeolitovýadsorbent 4A alebo priamo hotový komerčný formovaný zeolitový ad-sorbent 4A sa uvedie do kontaktu s vodným roztokem hydroxidu sod-ného o koncentrácii NaOH 0,1 až 10 % hmot. při teplote 20 až 130 °C, při tlaku 0,1 až 0,5 MPa, na dobu 1 až 10 hodin, potom saoddělí z adsorbenta prebytok hydroxidu sodného premývaním vodoua premytý adsorbent sa suší při teplote do 200 °C a/alebo dehy-dratuje pri teplote 350 až 600 °C, čím sa získá vysokoúčinný for-movaný zeolitový adsorbent 4A alebo sa zeolitový adsorbent 4A pokontaktovaní s vodným roztokom hydroxidu sodného a následnom pre-mývaní vodou podrobí výměně povodných katiónov Na* za dvojmocnékatióny kovu z druhej skupiny periodickej sústavy prvkov, ďaTšímkontaktováním s vodným roztokom hydroxidu alebo soli tohto dvoj-mocného katiónu o koncentrácii katiónu 0,05 až 1 mól/1 roztoku,pri teplote 20 až 130 °C, pri tlaku 0,1 až 0,5 MPa na dobu 1 až10 hodin, po výměně iónov sa oddělí z adsorbenta prebytok iónový-mertého roztoku premývaním vodou a premytý adsorbent sa suší přiteplote do 200 °C alebo ďalej dehydratuje při teplote 300 až600 °C, čím sa získá vysokočinný zeolitový adsorbent 5A.It has been found that the subject of the present invention is made of zeolite adsorbent 4A formed with the addition of aluminosilicate binder without the above drawbacks of high-performance formulated zeolite adsorbents of type 4A and 5A with increased adsorption capacity, improved kinetic characteristics and improved strength, characterized in that the crystalline zeolite 4A powder is formed with the addition of an aluminosilicate binder, after molding it is heated to 200 ° C and / or calcined at 450 to 600 ° C and the calcined formed zeolite adsorbent 4A or the ready-made commercially formed zeolite adsorbent 4A is formed contacting the aqueous sodium hydroxide solution with a NaOH concentration of 0.1 to 10% by weight. at a temperature of 20 to 130 ° C, at a pressure of 0.1 to 0.5 MPa, for a period of 1 to 10 hours, then excess sodium hydroxide is separated from the adsorbent by washing with water and the washed adsorbent is dried at a temperature of up to 200 ° C and / or tar drilling at 350 to 600 ° C to obtain high-performance formulated zeolite adsorbent 4A or contacting the zeolite adsorbent 4A with an aqueous solution of sodium hydroxide followed by water washing followed by a Na + exchange of the divalent metal cations of the second group of the periodic system by contacting the aqueous hydroxide or salt solution of the divalent cation with a cation concentration of 0.05 to 1 mol / l of solution, at a temperature of 20 to 130 ° C, at a pressure of 0.1 to 0.5 MPa for 1 to 10 hours , after ion exchange, an excess of ion-mercury solution is separated from the adsorbent by washing with water and the washed adsorbent is dried to 200 ° C or dehydrated further at 300 to 600 ° C, m high zeolite adsorbent 5A is obtained.

Podstatou tohto vynálezu je nový poznatok, že čistý zeolit4A přítomný vo formovanéj a kalcinovanej zmesi s hlinitokremiči-tanovým spojivom iniciuje pri kontakte s vodným roztokom hydroxi-du sodného konverzlu spojivá na zeolit 4A. Tým sa eliminovala ma-teriálové a energeticky náročná vysokoteplotná reaktivácia spoji-va a zistil sa nový efektívny postup přípravy zeolitových adsor-bentov typu A so zlepšenými kvalitatívnymi ukazovateTmi.It is an object of the present invention to provide that pure zeolite 4A present in the molded and calcined aluminosilicate binder mixture initiates a binder conversion to zeolite 4A upon contact with an aqueous sodium hydroxide solution. This eliminated the material and energy-intensive high temperature reactivation of the link and found a new efficient process for preparing type A zeolite adsorbents with improved quality indicators.

Vysokoúčinný adsorbent připravený podl'a tohto vynálezu sa .vyznačuje nielen zvýšenou adsorpčnou kapacitou, ale aj zlepšenoukinetickou charakteristikou, čo sa priaznivo prejáví na dynamic-ké j kapacitě adsorbenta v adsorpčnom procese a tiežvo zvýšenejpevnosti Častíc adsorbenta.The high-performance adsorbent prepared according to the invention is characterized not only by an increased adsorption capacity but also by an improved kinetic characteristic, which is favored by the dynamic capacity of the adsorbent in the adsorption process and also by the increased strength of the adsorbent particles.

Sposobom podTa vynálezu sa móžu jednoducho previest aj běžné 3 CS 276808 B6 komerčně formované adsorbenty typu 4A, to je NaA, ktoré obsahujúspravidla asi 20 % hmot. adsorpčne inertného hlinitokremititano-vého spojiva na vysokoúčinné adsorbenty 4A alebo 5A s adsorpčnoukapacitou zvýšenou asi o 20 %, zváčšenou pevnostou a zlepšenoukinetickou charakteristikou. Příprava vysokoúčinných adsorbentov podl'a vynálezu předsta-vuje pozitivny účinok u výrobců aj spotrebi tel'a. . Pri výrobě adsorbenta je možné zvýšit obsah spojiva, ktoréje lacnejšie ako čistý zeolit 4A, například na 30 až 40 %, aleboaž do 80 % hmot. podlá druhu a kvality, a v adsorpčnom procese samože úměrně zvýšenej kapacitě adsorbenta zmenšit jeho náplň a týmaj rozměry adsorbéra alebo v danom zariadení sa može dosiahnutzvačšenie výroby a úspora energií. Zvýšená pevnost častíc pri-spieva tiež k zlepšeniu životnosti náplně a zabraňuje zvyšovaniustraty tlaku vo vrstvě adsorbenta. Ďalšou výhodou vysokoúčinných adsorbentov připravených podl'atohto vynálezu je ich znížená katalytická aktivita voči polymeri-začným a alkylačným reakciam. Efekt zníženej katalytickej aktivi-ty može byt obzvlášt priaznivý při sušení alebo adsorpcii zmesí,obsahu júc ich reaktivně nenasýtené uhlovodíky.According to the present invention, conventional commercially formed type 4A adsorbents, i.e. NaA, which typically contain about 20 wt. adsorption-inert aluminosilicate binder to high-performance adsorbents 4A or 5A with adsorption capacity increased by about 20%, enhanced by strength and improved kinetic characteristics. The preparation of the high-performance adsorbents according to the invention presents a positive effect on both manufacturers and consumers. . In the production of the adsorbent, it is possible to increase the binder content, which is cheaper than pure zeolite 4A, for example 30 to 40%, or up to 80% by weight. According to the type and quality, and in the adsorption process itself, in proportion to the increased capacity of the adsorbent, to reduce its filling and the dimensions of the adsorber or in the apparatus, production and energy savings can be achieved. The increased particle strength also contributes to improving the life of the cartridge and prevents the pressure buildup in the adsorbent layer. Another advantage of the high-performance adsorbents prepared by the present invention is their reduced catalytic activity against polymerization and alkylation reactions. The effect of reduced catalytic activity may be particularly favorable in the drying or adsorption of mixtures containing their reactively unsaturated hydrocarbons.

Sposob přípravy vysokoúčinného adsorbenta 4A nie je negativ-né ovplyvnený přidáváním špeciálnych aditívov do zmesi zeolitua spojiva před formováním zeolitového adsorbenta podlá zaužívanejreceprúry výrobců. Je však možné znížit množstvo alebo úplné vy-řadit aditívy, ktoré mali povodně funkciu vylepšovat kinetickécharakteristiky formovaného adsorbenta.The process for the preparation of the high-performance adsorbent 4A is not adversely affected by the addition of special additives to the zeolite-binder mixture prior to forming the zeolite adsorbent according to the established manufacturers' formula. However, it is possible to reduce or completely eliminate additives that have the function of improving the kinetics of the formed adsorbent.

Formovaný adsorbent sa před kontaktováním s vodným roztokomhydroxid sodného musí kalcinovat při teplotách 350 až 650 °C, abynedošlo k rozpadu častíc adsorbenta při ich styku s vodným, rozto-kom. Před kalcináciou je výhodné adsorbent vysušit pri teplote100 až 200 °C- V případe, že východiskový formovaný adsorbent 4A je komerč-ný produkt nie je potřebné ho před kontaktom s vodným roztokomhydroxidu sodného kalcinovat, lebo túto operáciu vykonal už vý-robca.The formed adsorbent must be calcined at temperatures of 350 to 650 ° C prior to contacting the aqueous sodium hydroxide solution to avoid disintegration of the adsorbent particles upon contact with the aqueous solution. Before calcination, it is preferable to dry the adsorbent at a temperature of 100 to 200 ° C. If the starting molded adsorbent 4A is a commercial product, it is not necessary to calculate it prior to contact with the aqueous sodium hydroxide solution, since this has already been carried out by the manufacturer.

Kalcinovaný adsorbent s nízkým obsahom vlhkosti je výhodnépřed kontaktom s vodným roztokom hydroxidu sodného vlhčit alebonasýtit vodou, aby při prietoku roztoku cez vrstvu adsorbenta ne-došlo k nadměrnému a rýchlemu prehriatiu častíc adsorbenta a roz-toku, uvolněným adsorpčným teplom. Adsorbent sa može vlhčit vol-ným stykom s amosférickým vzduchem; vlhčeným vzduchom, vodnoualebo priamo při jeho plnění do nádoby v ktorej sa uskutoční kon-takt .It is preferable to calculate the calcined low moisture adsorbent to moisten and hydrate the water prior to contacting the aqueous sodium hydroxide solution so that, when the solution flows through the adsorbent layer, the adsorbent particles and the solution are not overheated rapidly by the adsorption heat. The adsorbent can be wetted by free contact with the amphospheric air; damp air, water or directly when filling it into a container in which contact is made.

Kontakt adsorbenta s vodným roztokom hydroxidu sodného samože uskutočnit násadovým spósobom v nádobě s miešaním roztokualebo výhodnejšie v kolónovom aparáte, v ktorom cez pevnú vrstvučastíc adsorbenta preteká roztok hydroxidu sodného. Aby sa do- CS 276808 86 4 siahlo maximálně využitie hydroxidu sodného, móže sa uplatnit po-mocou dvoch alebo viacerých zásobníkov roztoku známy dvoj aleboviacstupňový protiprúdny systém kontaktu roztoku s adsorbentom. Východiskový roztok móže mat koncentráciu hydroxidu sodnéhodo 10 % hmot., výhodné 1,5 až 5 % hmot. Množstvo roztoku při da-né j koncentrácii je závislé na množstve a zložení hlinitokremiči-tanového spojiva v adsorbente. Na 1 kg spojiva má východiskovývodný roztok obsahovat minimálně 0,4 až 0,6 kg NaOH, co při za-čiatočnej koncentrácii například 2,5 % hmot. NaOH představuje mi-nimálně 16 až 24 kg roztoku hydroxidu sodného na 1 kg spojiva.The contact of the adsorbent with the aqueous sodium hydroxide solution can be carried out in a batch process in a solution mixing vessel or more preferably in a column apparatus in which a sodium hydroxide solution flows through the solid adsorbent particle layer. In order to maximize the use of sodium hydroxide, a two-stage or countercurrent solution-to-adsorbent system can be used by using two or more containers of solution. The starting solution may have a sodium hydroxide concentration of 10% by weight, preferably 1.5 to 5% by weight. The amount of solution at a given concentration is dependent on the amount and composition of the aluminosilicate binder in the adsorbent. For 1 kg of binder, the starting aqueous solution should contain at least 0.4 to 0.6 kg of NaOH at an initial concentration of, for example, 2.5% by weight. NaOH represents at least 16-24 kg of sodium hydroxide solution per kg of binder.

Teplota při kontaktovaní adsorbenta s roztokom maže byt 20až 130 °C, výhodné 65 až 100 °C. Tlak je zvolený s ohTadom napracovnu teplotu tak, aby sa vodný roztok udržal spoTahlivov kvapalnej fáze.The temperature of contacting the adsorbent with the solution is 20 to 130 ° C, preferably 65 to 100 ° C. The pressure is selected with respect to the working temperature so as to maintain the aqueous solution in the liquid phase.

Doba kontaktu adsorbenta s roztokom je v rozmedzi 1 až 10hodin, ale pře dosiahnutie ustálenej konečnej koncentrácie rozto-ku a teda aj stupňa premeny spojiva na zeolit 4A, sú postačujúcepri teplote 65 až 100 °C 4 hodiny intenzívneho kontaktu.The contact time of the adsorbent with the solution is in the range of 1 to 10 hours, but 4 hours of intense contact is sufficient for 65 hours to reach a steady-state final concentration of solution and hence the degree of conversion of the binder to zeolite 4A.

Po ukončení kontaktu s roztokom hydroxidu sodného následujepremývanie adsorbenta vodou při teplote 20 až 60 °C až do odstrá-nenia prebytočného, nezreagovaného hydroxidu. Fáza premývania saukonči keď pH premývacej vody klesne na hodnoty 7,5 až 9.Upon completion of the contact with the sodium hydroxide solution, the adsorbent is washed with water at a temperature of 20-60 ° C until the excess unreacted hydroxide is removed. The sucrose wash phase when the wash water pH drops to 7.5 to 9.

Ak je konečným produktom vysokoúčinný adsorbent 4A následujepo premývaní sušenie a vysokoteplotná dehydratácia adsorbenta pri350 až 600 °C. Ak sa má připravit vysokoúčinný adsorbent 5A ná-sleduje bezprostředné po premývaní vodou výměna iónov Na+ zadvojmocné kat i ony, napr. Ca·*"*"., po výměně iónov opat premytie ad-sorbenta vodou a až potom sušenie a vysokoteplotná dehydratáciaadsorbenta- Výměna iónov a premývanie vodou sa móže uskutečnitv tom istom zariadení ako kontaktovanie s roztokom hydroxidu sod-ného.If the final product of the high performance adsorbent 4A is followed by drying, drying and high temperature dehydration of the adsorbent at 350 to 600 ° C. If a high-performance adsorbent 5A is to be prepared, immediately after washing with water, the Na + ion exchange of double-stranded cations, e.g., Ca @ + +, is observed. After ion exchange, washing of the adsorbent with water and then drying and high temperature dehydration of the adsorbent exchange. The ions and washing with water can be carried out in the same apparatus as contacting with the sodium hydroxide solution.

Ako iónovýmenné roztoky dvojmocných katiónov pre přípravuvysokoúčinného formovaného adsorbenta 5A zo 4A sa uplatňujú vodnéroztoky hydroxidu a hlavně soli daného katiónu s anorganickoualebo organickou kyselinou. Například při přípravě vápenatého ad-sorbenta 5A, to je CaA, sa móžu výhodné použit iónovýmenné vodnéroztoky octanu, mravčanu, dusičnanu, alebo chloridu vápenatého.Východiskové koncentrácie roztokov sú v rozmedzi 0,05 až 2raóly/1-As ion exchange solutions of divalent cations for the preparation of the high-efficiency formulated adsorbent 5A of 4A, aqueous solutions of hydroxide and mainly salts of the cation with the inorganic or organic acid are used. For example, ionic aqueous solutions of acetate, formate, nitrate, or calcium chloride may be used in the preparation of calcium adorbent 5A, that is, CaA, and the base concentrations of the solutions are in the range of 0.05-2.

Poměr ekvivalentov dvoimocného kovu vo východiskovom roztokuk póvodným katiónom Na+ je váčšinou menší ako 2=1, výhodné 1 až1,5 = 1 z dóvodu efektívneho využitia iónovýmenného roztoku.The ratio of equivalents of divalent metal in the starting solution to the Na + cation is, in particular, less than 2 = 1, preferably 1 to 1.5 = 1 due to the efficient use of the ion exchange solution.

Vysokoúčinný adsorbent NaA sa móže z hl'adiska iónovej výměnyhodnotit ako čistý zeolit 4A a preto teoretický počet vymenitel'-ných ekvivalentov kovu je 7,04 gramekv./kg bezvodého vysokoúčin-neho adsorbenta, pričom sa předpokládá v adsorbente priemerný mo-lárny poměr SiO AL2O3 2=1. Výhodné teploty pri tejto iónovej 5 CS 276808 86 výměně su 70 až 100 °C.The high-performance NaA adsorbent can be evaluated as pure 4A zeolite for ion exchange, hence the theoretical number of exchangeable metal equivalents is 7.04 gram / kg anhydrous high-performance adsorbent, assuming an average molar SiO ratio in the adsorbent. AL2O3 2 = 1. Preferred temperatures in this ionic exchange are 70 to 100 ° C.

Vysokoúčinný adsorbent 4A alebo 5A sa po premytí vodou nože vysušit při teplotách do 200 °C priamo v aparáte, v ktorom sa us- kutočnil kontakt s roztokmi alebo sa mokrý vyplaví zo zariadenia.The high-performance adsorbent 4A or 5A is washed with water at a temperature of up to 200 ° C directly in the apparatus where contact with the solutions has been completed or wetted from the equipment.

Po vysušení sa podrobí dehydratácii při teplotách 300 až600 °C, například vo vhodné usporiadanej peci s odtahom vydesor-bovaných pár vody.After drying, it is subjected to dehydration at temperatures of 300 to 600 ° C, for example in a suitable arranged furnace with a pair of water removed.

Vysokoúčinné formované adsorbenty 4A a 5A připravené postu-pom podl'a vynálezu sú okrem už uvedených výhod aj dokladné zbave-né prachu, ktorý sa zmyl z ich povrchu při operáciach kontaktova-nia s roztokmi a premývania vodou.The high-performance molded adsorbents 4A and 5A prepared according to the invention are, in addition to the advantages already mentioned, remarkably free of dust which has been washed away from their surface during the contacting operations with the solutions and washing with water.

Nasledujúce příklady objasňujú účinnost vynálezu, ale neob-medzujú jeho predmet. Příklad 1 Z čistého práškového zeolitu 4A a přírodného práškového hlinito-kremičitanového spojiva s molárnym pomerom Si02;Al203 2,26 sapřipravila zraes s obsahom 20 % hmot. spojiva, vyjádřené na bezvo-dý stav zeolitu a spojiva. Po homogenizáci i zmesi zeolitu a spo-jiva a po přidaní vody sa připravil extrudáciou formovaný adsor-bent 4A, tvaru valčekov o priemere 1,5 mm. Adsorbent sa vysušilpri teplote 120 °C a kalcinoval v peci postupným zvyšováním tep-loty po 50 °C za hodinu do 550 °C. Pri tejto teplote sa potomtemperoval 2 hodiny. Takto sa připravil východiskový adsorbent4A. Vzorka vychladěného východiskového adsorbenta 4A v množstve100 g sa vlhčila 24 hodin vzdušnou vlhkostou a potom sa uviedlado kontaktu s 1300 cm3 vodného roztoku hydroxidu sodného o kon-centrácii 2,5 % hmot. NaQH.The following examples illustrate the effectiveness of the invention but do not limit its scope. Example 1 From pure powdered zeolite 4A and a natural powdered aluminosilicate binder with a SiO 2 molar ratio of Al 2 O 3 2.26 prepared a zraes containing 20 wt. binder, expressed as a solid state of zeolite and binder. After the homogenization of the zeolite / composite mixture and after the addition of water, an extruded adsorbent 4A was prepared, in the form of rollers having a diameter of 1.5 mm. The adsorbent was dried at 120 ° C and calcined in the furnace by gradually increasing the temperature by 50 ° C per hour to 550 ° C. At this temperature, it was then heated for 2 hours. Thus, the starting adsorbent 4A was prepared. A sample of cooled 4A adsorbent at 100 g was moistened with air humidity for 24 hours and then contacted with 1300 cm 3 of aqueous sodium hydroxide solution at a concentration of 2.5% by weight. NaQH.

Jednostupňový kontakt adsorbenta s roztokom hydroxidu sodné-ho sa uskutočnil v sklenenej temperovacej banke, vybavenej teplo-merom a spatným kondenzátorom pri teplote 100 °C, teda za varuroztoku, čím sa súčasne dosiahlo dokladné miešanie bez vonkajšie-ho zdroja. Po 4 hodinách kontaktovania při 100 °C sa zvyškovýroztok hydroxidu sodného dekantoval. Adsorbent sa v banke 3 krátpremyl s 300 cm3 vody. Potom sa vysušil pri 120 °C a dehydratovalv peci při teplote 450 °C. Takto sa připravil vysokoúčinný adsor-bent 4A - V. Východiskový a vysokoúčinný adsorbent 4A sa hodnotil testomrovnovážnéj adsorpčnej kapacity /RAK/ na vodu v plynnéj fáze přiteplote 25 °C, parciálnom tlaku vody 0,61 kPa, kinetickou charak-teristikou - časom polovičného rovnovážného nasýtenia /to.5/,stanovením mechanickej pevnosti valcovej částice a frakcie častíc•drtě 0,8 až 1 mm, pripravenej z válcových častíc extrudátu. CS 276808 B6 6The one-step contact of the adsorbent with the sodium hydroxide solution was carried out in a glass tempering flask equipped with a thermometer and a poor condenser at a temperature of 100 ° C, i.e. with a varor solution, thereby achieving a substantial mixing without an external source. After 4 hours of contacting at 100 ° C, the residual sodium hydroxide solution was decanted. The adsorbent in the flask was 3 times with 300 cm 3 of water. It was then dried at 120 ° C and dehydrated in an oven at 450 ° C. The high-performance adsorbent 4A-V was prepared in this way. The 4A adsorbent starting and high-performance adsorbents were evaluated by comparing the adsorption capacity (RAK) to water in a gaseous phase of 25 ° C, water pressure 0.61 kPa, kinetic characteristics - half equilibrium time. saturating (.times.5), determining the mechanical strength of the cylindrical particle and the particle size fraction of 0.8 to 1 mm, prepared from cylindrical extrudate particles. CS 276808 B6 6

Tabulka 1Table 1

AbsorbentAbsorbent

4A východiskový4A default

4A - V vysokoúčinný RAK - H2O, 25 °C, g/100 g 21,0 25,3 to. 5 - H2O, s 138 96 pevnost, N/časticu valceky $ 1,5 ran 13,2 15,2 drb 0,8 až 1 mm 3,7 4,4 2 výsledkov testov uvedených v tab. 1 vidiet, že vysokoúčin-ný adsorbent 4A - V má v porovnaní s východiskovým adsorbentom4A výrazné zvýšená rovnovážnu adsorpčnú kapacitu /RAK/ na vodu,relativné o 20,5 zlepšená kinetická charakteristiku, čas polo-vičného nasýtenia to.5 skrátený o 42 s, tedy o 30,4 % a přitomzvýšená pevnost. Příklad 2 Východiskový komerčný adsorbent 4A, extrudát valČekového tvaruo priemere 1,6 mm, sa bez ďalšej úpravy kontaktoval s vodným roz-tokom hydroxidu sodného o koncentraci i 2,5 % hmot. NaOH a zhodnýmpostupom ako v příklade 1 sa připravil vysokoúčinný adsorbent 4A- KV.4A - V High Performance RAK - H2O, 25 ° C, g / 100 g 21.0 25.3 to. 5 - H2O, with 138 96 strength, N / roller particle $ 1.5 rounds 13.2 15.2 drb 0.8 to 1 mm 3.7 4.4 2 test results shown in Tab. 1 shows that the high-performance adsorbent 4A-V has a markedly increased equilibrium adsorption capacity (RAK / water) relative to the starting adsorbent 4A, relative to the 20.5 improved kinetic characteristic, half-saturation time to 5 s reduced by 42 sec, thus a 30.4% increase in strength. EXAMPLE 2 The starting commercial adsorbent 4A, a 1.6 mm diameter cylindrical extrudate, was contacted with an aqueous solution of sodium hydroxide at a concentration of even 2.5% by weight without further treatment. NaOH and the same procedure as in Example 1, a 4A-KV high performance adsorbent was prepared.

Tabulka 2Table 2

AbsorbentAbsorbent

4A - K 4A - KV východiskový vysokoúčinný RAK - H2O, 25 °C, g/100 g 21,0 to. 5 - H2 0, s 145 pevnost, N/časticu valčeky 1,6 mm 10,1 drt 0,8 až 1 mm 5,4 24,8 102 14,5 6,8 V tab. 2 sú výsledky testov, z ktorých vidieť, že z komerč-ného adsorbenta 4A, označeného 4A-K, sa připravil vysokoúčinnýadsorbent 4A - KV so zvýšenou kapacitou a pevnosťou častíca zlepšenou kinetickou charakteristikou. Příklad 34A - K 4A - KV high performance RAK - H2O, 25 ° C, g / 100 g 21.0 to. 5 - H2 0, with 145 strength, N / particle rollers 1.6 mm 10.1 crush 0.8 to 1 mm 5.4 24.8 102 14.5 6.8 In tab. 2 are test results showing that a high performance adsorbent 4A-KV with increased capacity and strength of particle improved kinetic characteristics from commercial adsorbent 4A, labeled 4A-K. Example 3

Adsorbenty 4A a 4A-V připravené postupom podTa příkladu 1 sa kon-taktovali s iónovýmenným vodným roztokom vápenatěl soli s cielommodifikácie adsorbenta 4A na 5A a vysokoúčinného adsorbenta 4A-V 7 CS 276808 B6 na 5A-V. 100 g adsorbenta 4A a 4A-V sa samostatné kontaktovalov skleněných temperovat:ích bankách so spatným kondenzátorom,dvakrát, teda v dvoch stupňoch, po 150 mlnút s prídavkom čerstvé-ho iónovýmenného roztoku mravčanu vápenatého o koncentraci i 0,2mol/l v množstve po 1760 cm3 do každého stupňa. Kontakt sa usku-tečni 1 za varu roztoku pri tepláte 100 °C.The adsorbents 4A and 4A-V prepared according to the procedure of Example 1 were contacted with an ion exchange aqueous solution of calcium salts with the targetification of adsorbent 4A to 5A and high performance adsorbent 4A-V 7 CS 276808 B6 to 5A-V. 100 g of adsorbent 4A and 4A-V were separately contacted with glass tempering flasks with a poor condenser, twice, i.e. in two steps, after 150 ml with addition of fresh ion-exchange calcium formate at a concentration of 0.2mol / l after 1760 cm 3 to each degree. Contact is made 1 at the boiling point of the solution at 100 ° C.

Po ukončení výměny ionov sa zvyškový iónovýmenný roztok de-kantoval, adsorbent sa 3krát premyl 300 cm3 vody, vysušil pri120 °C a dehydratoval v peci při 450 °C.After ion exchange was complete, the residual ion exchange solution was decanted, the adsorbent was washed 3 times with 300 cm 3 of water, dried at 120 ° C and dehydrated in an oven at 450 ° C.

Takto připravený vápenatý adsorbent 5A a vysokoúčinný 5A-Vsa okrem testov uvedených v příklade 1 a 2 hodnotil aj rovno-vážnou adsorpčnou kapacitou na n-heptán při 25 °C a pare. tlakupár n-heptánu 1,5 KPa. Z výsledkóv testov uvedených v tab. 3 vidiet, že vysokoúčin-ný adsorbent 5A-V sa v porovnaní s adsorbentora 5A vyznačuje vý-razné zvýšenou kapacitou na vodu al n-heptán výbornou kinétickaucharakteristikou, obzvlášť pře rychlost adsorpcie n-alkánova přitom zváčšenou pevnostou častíc.Calcium adsorbent 5A and high-performance 5A-Vsa prepared in this way were also evaluated by equilibrium adsorption capacity to n-heptane at 25 ° C and steam in addition to the tests given in Examples 1 and 2. n-heptane pellet 1.5 KPa. From the results of the tests given in Tab. 3 shows that the high-performance adsorbent 5A-V has a markedly increased water capacity and excellent heptane-excellent kinetic characteristics compared to the adsorbent 5A, in particular the n-alkane adsorption rate and the increased particle strength.

TabuTka 3 Vápenatý adsorbent 5A 5A-V RAK - H20, 25 °C, g/100 g 20,1 24,8 RAK - nC7, 25 °C, g/100 g 12,9 15,7 to , 5 “ H2 0 , S 204 131 to. 5 - nC7 , s 42 10 pevnost, N/časticu valčeky >/ 1,6 mm 13,8 15,9 drt 0,8 až 1 mm 3,9 5,8 Příklad 4 Z čistého práškového zeolitu 4A a přírodného práškového hlinito-kremičitanového spojiva s molárnym pomerom SiC)2;Al203 2,26 'sapřipravili postupom uvedeným v příklade 1 východiskové a roztokomhydroxidu sodného kontaktované formované zeolítové adsorbenty 4As obsahom spojiva 40 % hmot., 50 % hmot. a 100 % hmot. .- čistéspoj ivo. V tab. 4 sú porovnané ich rovnovážné adsorpčné kapacity navodu, včítane dvojice adsorbentov z příkladu 1 s obsahom 20 %hmot. spojiva. Zo zmien rovnovážných adsorpčných kapacit /RAK/ navodu vidiet, že až do obsahu 40 % hmot. daného spojiva vo formo-vanom adsorbente 4A sa připravil kontaktováním s vodným roztokomTable 3 Calcium adsorbent 5A 5A-V RAK - H20, 25 ° C, g / 100 g 20.1 24.8 RAK - nC7, 25 ° C, g / 100 g 12.9 15.7 to, 5 "H2 0 , With 204 131 it. 5 - nC7, s 42 10 strength, N / particle rollers> / 1,6 mm 13,8 15,9 crush 0,8 to 1 mm 3,9 5,8 Example 4 Of pure 4A zeolite and natural aluminum powder of the silicate binder having a SiCl 2 molar ratio of Al 2 O 3 2.26%, prepared by the method of Example 1 starting and sodium hydroxide solution, formed formed zeolite adsorbents 4A with a binder content of 40% by weight, 50% by weight. and 100 wt. .- purefeed. Tab. 4 compares their equilibrium adsorption capacities, including the pair of adsorbents of Example 1 containing 20% by weight. binders. From changes in equilibrium adsorption capacities (RAK), it can be seen that up to 40 wt. of said binder in the formed 4A adsorbent was prepared by contacting with an aqueous solution

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spósob přípravy vysokoúčinných zeolitových adsorbentov typu A, vyznačujúci sa tým, že sa krystalický práškový zeolit 4A formuje s prídavkom hlinitokremičitanového spojiva, po formovaní sa suší pri teplote do 200 °C a/alebo kalcinuje pri teplote 450 až 600 °C a takto připravený formovaný zeolitový adsorbent 4A sa uvedie do kontaktu s vodným roztokom hydroxidu sodného o koncentrácii 0,1 až 10 % hmot., pri teplote 20 až 130 °C, tlaku 0,1 až 0,5 MPa, na dobu 1 až 10 hodin, potom sa oddělí z adsorbenta prebytok hydroxidu sodného premývaním vodou a premytý adsorbent sa suší pri teplote do 200 °C a/alebo dehydratuje pri teplote 350 až 600 °C sa získá vysokoúčinný formovaný zeolitový adsorbent 4A alebo sa zeolitový adsorbent 4A po kontaktovaní s vodným roztokom hydroxidu sodného a nás lednom premývaní vodou podrobí výměně katiónu Na+ za dvojmocné katióny kovu z druhej skupiny periodickej sústavy prvkov, ďal'ším kontaktováním s vodným roztokom hydroxidu alebo soli tohto dvojmocného katiónu o koncentrácii 0,05 až 1 mól/liter roztoku, pri teplote 20 až 130 °C, tlaku 0,1 až 0,5 MPa na dobu 1 až 10 hodin, po výměně lónov sa oddělí z adsorbenta prebytok iónovýmenného roztoku premývaním vodou a premytý adsorbent sa suší pri teplote do 200 °C alebo ďalej dehydratuje pri teplote 300 až 600 °C čím sa získá vysokoúčinný formovaný zeolitový adsorbent 5ft.Process for the preparation of high-performance type A zeolite adsorbents, characterized in that the crystalline powder zeolite 4A is formed with the addition of an aluminosilicate binder, dried after drying at a temperature of up to 200 ° C and / or calcined at 450 to 600 ° C and thus prepared the formed zeolite adsorbent 4A is contacted with an aqueous solution of sodium hydroxide having a concentration of 0.1 to 10% by weight, at a temperature of 20 to 130 ° C, a pressure of 0.1 to 0.5 MPa, for 1 to 10 hours, then excess sodium hydroxide is separated from the adsorbent by washing with water and the washed adsorbent is dried at up to 200 ° C and / or dehydrated at 350-600 ° C to obtain a high performance molded zeolite adsorbent 4A or zeolite adsorbent 4A after contact with aqueous sodium hydroxide solution and washing us in January with water to exchange the Na + cation for divalent metal cations from the second group of the Periodic Table of the Elements, by further contacting with an aqueous solution of a hydroxide or a salt of this divalent cation at a concentration of 0.05 to 1 mol / liter of solution, at a temperature of 20 to 130 ° C, a pressure of 0.1 to 0.5 MPa for 1 to 10 hours, after the exchange of ions, the excess ion exchange solution is separated from the adsorbent by washing with water and washed the adsorbent is dried at a temperature of up to 200 ° C or further dehydrated at a temperature of 300 to 600 ° C to obtain a high performance molded zeolite adsorbent 5ft. 2. Sposob podl'a bodu 1, vyznačujúci formováni© obsahuje minimálně 20 vého zeolitu 4A a maximálně 80 % spoj iva.2. The process according to item 1, characterized in that the molding comprises a minimum of 20 zeolite 4A and a maximum of 80% binder. sa tým, že zmes připravená na % hmot, krystalického práškohmot. hlinitokremičitanovéhoprovided that the mixture is prepared in% by weight of crystalline powder. aluminosilicate 3. Sposob podl'a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že ako hl initokremičitanové spoj Ivo sa použije halloysit alebo kaolín alebo bentonlt.3. The process according to item 1, characterized in that halloysite or kaolin or bentonlt is used as the main silicate bond Ivo. 4. Sposob podl'a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že ako východiskový zeolitový adsorbent sa použije formovaný komerčný adsorbent 4A, ktorý sa bez predchádzajúcej kalcinácie priamo kontaktuje s roztokom hydroxidu sodného, aby sa získal vysokoúčinný adsorbent .4. The process according to item 1, characterized in that a molded commercial adsorbent 4A is used as the starting zeolite adsorbent, which is directly contacted with a sodium hydroxide solution without prior calcination to obtain a highly effective adsorbent.
CS902265A 1990-05-08 1990-05-08 A method for preparing high-performance type A zeolite absorbents CS276808B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS902265A CS276808B6 (en) 1990-05-08 1990-05-08 A method for preparing high-performance type A zeolite absorbents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS902265A CS276808B6 (en) 1990-05-08 1990-05-08 A method for preparing high-performance type A zeolite absorbents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS226590A3 CS226590A3 (en) 1992-03-18
CS276808B6 true CS276808B6 (en) 1992-08-12

Family

ID=5359273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS902265A CS276808B6 (en) 1990-05-08 1990-05-08 A method for preparing high-performance type A zeolite absorbents

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS276808B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS226590A3 (en) 1992-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5827231B2 (en) Solid adsorbent for purifying hydrocarbon streams, method for producing the same and method for removing contaminants from hydrocarbon streams using the same
US8680344B2 (en) Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof
US3773690A (en) Zeolite adsorbents
JP5375890B2 (en) Carbon dioxide adsorption separation method
US3119660A (en) Process for producing molecular sieve bodies
GB2109359A (en) Preparation of binderless 3a zeolite adsorbents
CN103772134B (en) For the method for methylbenzene methanol side chain alkylation preparation of styrene
US9162899B2 (en) BaX type Zeolite granule and process for preparing the same
US4604372A (en) Agglomerated article of modified zeolite
JP2006522730A (en) Synthetic zeolite for adsorption of carbon dioxide from gas streams
KR101009310B1 (en) Sintered adsorbents, preparation methods thereof and use in drying organic compounds
RU2203224C1 (en) Method of preparing high-phase purity granulated faujasite
US3158579A (en) Molecular sieve sorbents bonded with ion-exchanged clay
RU2203220C1 (en) Method of preparing granulated high-phase purity a and x-structure zeolite adsorbent
RU2203222C1 (en) Method of preparing high-phase purity a-type zeolite
RU2203221C1 (en) Method of preparing synthetic a-type zeolite
US5002742A (en) Inorganic oxide sorbents for sulfur oxides
CS276808B6 (en) A method for preparing high-performance type A zeolite absorbents
JP4873108B2 (en) Carbon dioxide adsorption separation method
CA1226858A (en) Inorganic oxide sorbents
RU2203223C1 (en) Method of preparing synthetic granulated faujasite
JPH062575B2 (en) Clinoptilolite-type zeolite and method for producing the same
JPH0566330B2 (en)
JP2002018226A (en) Carbon dioxide adsorption separation method
RU2180318C1 (en) Method of synthetic zeolite adsorbent of structure a and x producing