СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА СТРУКТУРЫ A И X ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ Российский патент 2006 года по МПК C01B39/14 C01B39/22 

Описание патента на изобретение RU2283278C1

Изобретение относится к получению гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х высокой фазовой чистоты. Полученный адсорбент может быть использован: в химической и нефтехимической промышленности для разделения смесей углеводородов на молекулярном уровне; в нефтегазодобывающей промышленности для осушки и очистки природного и нефтяного попутного газов; в теплоэнергетике и атомной энергетике как ионообменный материал для удаления катионов металлов и радионуклидов из водных потоков.

Известен "Способ получения гранулированного цеолита типа А, не содержащего связующих веществ" (А.С. СССР №1786781, кл. С 01 В 33/34), включающий формование гранул из смеси каолина и разрыхляющей добавки, сушку, прокалку и кристаллизацию гранул в щелочном алюминатном растворе, промывку и сушку цеолитных гранул. При этом в качестве разрыхляющей добавки используют метакаолин, полученный прокалкой каолина при 550-800°С в течение 2-6 ч, а смешение компонентов осуществляют при следующем соотношении, % мас.:

каолин90-10метакаолин10-90

и прокалку гранул ведут при 550-800°С.

Недостатком известного способа является использование в качестве алюмосиликатного сырья для получения гранулированного цеолита только каолина и метакаолина. Смешение каолина с метакаолином, пластификация смеси и формовка гранул не позволяют после сушки и прокаливания получить достаточно развитую микро-, мезо- и макропористую структуру гранул, обеспечивающую возможность полной кристаллизации гранул в цеолит типа А, и, как следствие, получение целевого цеолитного адсорбента с низкими степенью кристалличности и динамической адсорбционной емкостью по парам воды.

Для получения цеолитного адсорбента необходима продолжительная ступенчатая кристаллизация в щелочном алюминатном растворе: 12-14 ч при 20-30°С; 12-24 ч при 60°С; 12-36 ч при 95-98°С.

Известен "Способ получения гранулированного цеолита типа А на основе природного глинистого материала" (патент RU 2033967, С 01 В 39/20). В соответствии с известным способом цеолит получают путем смешения глинистого материала, например каолина, галлуазита с сульфатом алюминия, едким натром, а также с гидроксидом алюминия (в зависимости от состава исходной глины), последующей термопаровой (при температуре 110-250°С) и термической активации при 700°С, смешения с предварительно приготовленным алюмокремнегидрогелем (до образования пластичной массы), гранулирования, гидротермальной кристаллизации в растворе и сушки.

Существенным недостатком известного способа является невозможность достижения полной кристаллизации гранул в кристаллическую структуру цеолита типа А, так как:

- не обеспечивается стабильная вязкость исходной алюмосиликатной массы для грануляции, потому что смешение аморфного алюмосиликата приводит к термохимической реакции и последующему отвердению массы в грануляторе, и, как следствие, гранулы получаются с неоднородной структурой, что затрудняет массообменные процессы при гидротермальной кристаллизации;

- для получения цеолитного адсорбента необходима продолжительная ступенчатая кристаллизация в щелочном растворе: 18 ч при 30°С; 18-24 ч при 60°С; 10 ч при 90-95°С. Кристаллизация в щелочном растворе не обеспечивает необходимой интенсивности массообмена между гранулами и раствором и, как следствие, не позволяет достигнуть максимальной степени кристалличности готовых цеолитных гранул.

Вышеперечисленные недостатки приводят к получению целевого продукта с содержанием примесей и, в связи с этим, с низкими показателями (динамическая адсорбционная емкость и механическая прочность), которые определяют эффективность использования адсорбента в промышленных условиях.

Известен "Способ получения синтетического цеолита типа А" (патент RU 2146222, 7 С 01 В 39/20). В соответствии с известным способом цеолит типа А получают путем смешения природного глинистого минерала, имеющего соотношение SiO2:Al2O3=2:1, выбранного из ряда: каолин, галлуазит, с техническим углеродом в количестве 2÷8% мас., добавления 3%-ного раствора хлорида натрия до получения однородной массы, формования гранул, термоактивации их при 720°С, далее гидротермальной кристаллизации, обработки гранул раствором ортофосфорной кислоты с рН 4-5 и сушки при 180-200°С.

Недостатком известного способа является применение технического углерода, хлорида натрия и ортофосфорной кислоты. Применение хлорида натрия и ортофосфорной кислоты усложняет технологию, что приводит к существенному увеличению себестоимости продукции. Технический углерод ПМ-1 является недостаточно эффективной добавкой для образования развитой пористой транспортной структуры гранулы, необходимой для образования высококачественного цеолитного адсорбента. Для получения цеолитного адсорбента необходима продолжительная ступенчатая кристаллизация в щелочном растворе: 18 ч при 30°С; 12 ч при 60°С; 12 ч при 90°С. Кристаллизация в щелочном растворе не обеспечивает необходимой интенсивности массообмена между гранулами и раствором и, как следствие, не позволяет достигнуть максимальной степени кристалличности готового адсорбента. Вышеперечисленные недостатки известного способа приводят к усложнению технологического процесса, снижению технико-экономических показателей производства синтетических гранулированных цеолитов и получению их со сравнительно низкими основными показателями (динамическая адсорбционная емкость по парам воды и механическая прочность), которые определяют эффективность использования адсорбента в промышленных условиях.

Известен "Способ получения синтетического цеолита типа А" (патент RU 2203221, 7 С 01 В 39/14), который осуществляют следующим образом. Основной исходный материал - природный глинистый минерал каолин - смешивают с древесным углем. При перемешивании в смесь добавляют 2%-ный раствор едкого натра в количестве 10-20% мас., затем добавляют 1,5%-ный раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую затем формуют в гранулы. Полученные гранулы сушат при 50÷120°С в течение 3 ч. Затем проводят термическую активацию при 550-630°С, в результате которой образуется промежуточный аморфный алюмосиликат, способный кристаллизоваться в цеолитную структуру типа А, а полное выгорание древесного угля обеспечивает проницаемость гранулы для проведения эффективного массообмена в процессе гидротермальной кристаллизации. Полученные аморфные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе с концентрацией по оксиду натрия 100,8 г/л сначала 12 ч при 20°С, затем 24 ч при 90°С. Готовый цеолитный адсорбент обрабатывают острым водяным паром, промывают умягченной водой и сушат при 120-200°С.

Недостатком известного способа является использование в качестве алюмосиликатного сырья для получения гранулированного цеолита только природного глинистого материала - каолина. Смешение каолина с древесным углем, введение в смесь растворов едкого натра и поливинилового спирта, пластификация смеси и формовка гранул не позволяют после сушки и прокаливания получить достаточно развитую микро-, мезо- и макропористую структуру гранул, обеспечивающую возможность полной кристаллизации гранул в цеолитный адсорбент типа А. В связи с этим, гранулы адсорбента обладают пониженной степенью кристалличности, невысокими механической прочностью и динамической адсорбционной емкостью по парам воды, а процесс кристаллизации занимает продолжительное время.

Известен "Способ получения гранулированного цеолита типа А высокой фазовой чистоты" (патент RU 2203222, С 01 В 39/14), который осуществляют следующим образом. Основной исходный материал - природный глинистый минерал - каолин смешивают с древесным углем. В исходную смесь вводят 30-70% мас. порошкового цеолита типа А и перемешивают. При перемешивании в готовую смесь добавляют 2%-ный раствор едкого натра в количестве 10-20% мас., затем добавляют 1,5%-ный раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую затем формуют в гранулы. Полученные гранулы помещают в закрытые контейнеры, где они вызревают в течение 24 ч, затем подвергают чистовому формованию. Далее гранулы сушат в два этапа: 1-й этап сушки проводят при 54°С в течение 3 ч; 2-й этап - при 100°С в течение 3 ч горячим воздухом. Затем проводят термическую активацию при 550-630°С, в результате которой образуется промежуточный аморфный алюмосиликат, способный кристаллизоваться в цеолитную структуру типа А, а полное выгорание древесного угля обеспечивает проницаемость гранул для проведения эффективного массообмена в процессе кристаллизации. Полученные аморфные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе с концентрацией по оксиду натрия 92 г/л. Кристаллизацию осуществляют по ступенчатому температурному режиму, сначала при 20°С - 10 ч; затем при 88°С - 24 ч. Готовый цеолитный адсорбент обрабатывают острым водяным паром при 110-160°С, промывают умягченной водой и сушат при 120-200°С.

Известный способ имеет недостатки:

- сложность и многостадийность технологии, а именно: промежуточное вызревание гранул в закрытых контейнерах в течение 24 ч; двухстадийное формование для получения гранулированного продукта; сушка гранул в два этапа сначала 3 ч при 54°С, затем 3 ч при 100°С;

- для получения цеолитного адсорбента необходима продолжительная ступенчатая кристаллизация в щелочном растворе: 10 ч при 20°С; 24 ч при 88°С. Кристаллизация в щелочном растворе не обеспечивает необходимую интенсивность массообмена между гранулами и раствором и, как следствие, не позволяет достигнуть максимальной степени кристалличности готового цеолитного адсорбента, обладающего одновременно высокой динамической емкостью по парам воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является "Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х высокой фазовой чистоты" (патент RU 2203220, С 01 В 39/14), который и выбран за прототип.

Способ осуществляют следующим образом. Основной исходный материал - природный глинистый минерал каолин - смешивают с древесным углем. В исходную смесь вводят 30-70% мас. порошкового фожазита (цеолит типа Х) и перемешивают. При перемешивании в готовую смесь добавляют 2%-ный раствор едкого натра в количестве 10-20% мас., затем добавляют 1,5%-ный раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую затем формуют в гранулы. Полученные гранулы помещают в закрытые контейнеры, где они вызревают в течение 24 ч, затем подвергают чистовому формованию. Далее гранулы сушат в два этапа: 1-й этап сушки проводят при 54°С в течение 3 ч; 2-й этап - при 100°С в течение 3 ч горячим воздухом. Затем проводят термическую активацию при 550-630°С, в результате которой образуется промежуточный аморфный алюмосиликат, способный кристаллизоваться в цеолитную структуру типа А, а полное выгорание древесного угля обеспечивает проницаемость гранулы для проведения эффективного массообмена в процессе кристаллизации. Полученные аморфные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном растворе с концентрацией по оксиду натрия 95,3 г/л. Кристаллизацию осуществляют по ступенчатому температурному режиму, сначала при 20°С - 10 ч; затем при 90°С - 24 ч. Готовый цеолит обрабатывают острым водяным паром при 110-160°С, промывают умягченной водой и сушат при 120-200°С.

Известный способ имеет недостатки:

- сложность и многостадийность технологии, а именно: промежуточное вызревание гранул в закрытых контейнерах в течение 24 ч; двухстадийное формование для получения гранулированного продукта; сушка гранул в два этапа сначала 3 ч при 54°С, затем 3 ч при 100°С;

- для получения цеолитного адсорбента необходима продолжительная ступенчатая кристаллизация в щелочном растворе: 10 ч при 20°С; 24 ч при 90°С. Кристаллизация в щелочном растворе не обеспечивает необходимую интенсивность массообмена между гранулами и раствором и, как следствие, не позволяет достигнуть максимальной степени кристалличности готового цеолитного адсорбента, обладающего одновременно высокой динамической емкостью по парам воды.

Цель предлагаемого изобретения - совершенствование технологии получения гранулированного цеолитого адсорбента структуры А и Х высокой фазовой чистоты и, как следствие, получение гранул адсорбента с высокими динамическими адсорбционными и прочностными характеристиками при одновременном сокращении продолжительности и снижении температуры гидротермальной кристаллизации.

Поставленная задача решается за счет использования следующих новых технологических приемов.

Введение в исходную смесь 30-70% мас. порошкообразного цеолита фожазита (тип Х) с размером микрокристаллов 1-2 мкм позволяет получать гранулы развитой микро-, мезо- и макропористой структуры, что увеличивает степень проницаемости гранул при гидротермальной кристаллизации и увеличивает эффект образования поликристаллических сростков в гранулах, а, значит, степень кристалличности товарного цеолитного адсорбента и его динамические адсорбционные характеристики.

Введение в исходную смесь 30-70% мас. порошкообразного цеолита фожазита (тип Х) с размером микрокристаллов 1-2 мкм при одновременном осуществлении процесса гидротермальной кристаллизации в щелочном алюминатном растворе с концентрацией по оксиду алюминия 10-30 г/л, по оксиду натрия 100-120 г/л и соотношением: масса гранул/объем раствора, равным 1:(3-5), позволяет сократить продолжительность кристаллизации. Кристаллизацию осуществляют по ступенчатому температурному режиму: 2 ч при - 20°С; 6-10 ч при 60°С; 2 ч при 80°С.

Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х в виде поликристаллических сростков путем кристаллизации предварительно сформованных алюмосиликатных гранул в щелочных алюминатных растворах известен. Однако только новый технологический прием использования в качестве кристаллизационного раствора раствора алюмината натрия (концентрация по оксиду алюминия - 10-30 г/л, по гидроксиду натрия 100-120 г/л) в совокупности с гранулами, в состав которых предварительно (до кристаллизации) введен цеолит с определенным (1-2 мкм) размером микрокристаллов, позволяет значительно интенсифицировать массообмен в процессе кристаллизации, что также приводит к сокращению продолжительности и снижению температуры кристаллизации при одновременном увеличении степени кристалличности товарных цеолитных гранул.

Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х в виде поликристаллических сростков путем ступенчатой кристаллизации предварительно сформованных алюмосиликатных гранул в щелочных алюминатных растворах также известен. Однако только новый технологический прием кристаллизации по ступенчатому температурному режиму: 2 ч при 20°С; 6-10 ч при 60°С; 2 ч при 80°С в совокупности с проведением гидротермальной кристаллизации гранул в щелочном алюминатном растворе с концентрацией по оксиду алюминия 10-30 г/л, по оксиду натрия 100-120 г/л и соотношением: масса гранул/объем раствора, равным 1:(3-5), позволяет получить товарный цеолитный адсорбент со структурой А и Х с высокими динамическими адсорбционными и прочностными характеристиками и без примесей иных цеолитных фаз.

Новый технологический прием введения в исходную смесь в качестве добавки, содержащей углерод, 2,5-5,0% мас. карбоксиметилцеллюлозы позволяет пластифицировать смесь каолина и цеолита и получить гранулы необходимой микро-, мезо- и макропористой структуры, что улучшает проницаемость гранул при гидротермальной кристаллизации, а за счет этого увеличивает степень кристалличности, динамические адсорбционные характеристики и прочность товарного цеолитного адсорбента.

Указанные технологические приемы приводят к существенному упрощению технологии получения гранулированного цеолитного адсорбента, снижению его себестоимости и обеспечивают получение гранул адсорбента, обладающих высокими степенью кристалличности и механической прочностью и улучшенной динамической адсорбционной емкостью по парам воды.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Исходный материал - природный глинистый минерал каолин - смешивают с 30-70% мас. порошкообразного фожазита (цеолит типа Х) с размером микрокристаллов 1-2 мкм и карбоксиметилцеллюлозой, взятой в количестве 2,5-5,0% мас.

При перемешивании в смесь добавляют 2%-ный раствор едкого натра в количестве 10-20% мас., затем добавляют 1,5%-ный раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую затем формуют в гранулы. Полученные гранулы сушат при 50-120°С в течение 3 ч.

Затем проводят термическую активацию при 550-630°С, в результате которой из каолина образуется промежуточный алюмосиликат, способный кристаллизоваться в цеолитную структуру типа А, а полное выгорание карбоксиметилцеллюлозы обеспечивает проницаемость гранул для проведения эффективного массообмена в процессе гидротермальной кристаллизации. Полученные гранулы охлаждают и подвергают гидротермальной кристаллизации в щелочном алюминатном растворе с концентрацией по оксиду алюминия 10-30 г/л, по гидроксиду натрия 100-120 г/л и соотношением: масса гранул/объем раствора, равным 1:(3-5), по ступенчатому температурному режиму: 2 ч при 20°С; 6-10 ч при 60°С; 2 ч при 80°С.

Готовый цеолитный адсорбент обрабатывают острым водяным паром, промывают умягченной водой и сушат при 120-200°С.

Сущность способа поясняется конкретными примерами его осуществления.

Пример 1. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х из каолина, порошка карбоксиметилцеллюлозы и порошкообразного фожазита - цеолита типа Х с размером микрокристаллов 1-2 мкм, взятого в количестве 30% мас.

В смеситель загружают 3500 г каолина с соотношением SiO2:Al2O3=2:1; 125 г порошка карбоксиметилцеллюлозы (2,5% мас.) и 1200 г порошкообразного фожазита - цеолита типа Х (30% мас.). Смесь перемешивают и затем добавляют 2%-ный раствор едкого натра в количестве 572 мл (10% мас.) и 1,5%-ный раствор поливинилового спирта в количестве 2400 мл. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы. Затем осуществляют формование, получая гранулы диаметром 1,6 мм, которые сушат при 50-120°С в течение 3 ч. Высушенные гранулы подвергают термической активации при 550-630°С в течение 2 ч, после чего охлаждают. Прокаленные гранулы помещают в кристаллизатор и заливают кристаллизационным раствором, представляющим собой щелочной алюминатный раствор с концентрацией по оксиду натрия 100 г/л, по оксиду алюминия 10 г/л, взятым в количестве 16,7 л (соотношение масса гранул : объем раствора 1:3). Реакционную массу выдерживают при 20°С - 2 ч, затем при 60°С - 10 ч, после чего при 80°С - 2 ч.

Полученный цеолит обрабатывают острым паром в течение 6 ч, промывают умягченной водой и сушат при 120-200°С.

У готового образца рентгеноструктурным методом определяют тип кристаллической решетки и степень кристалличности, механическую прочность гранул на раздавливание и динамическую адсорбционную емкость по парам воды. Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.

Пример 2. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что исходная смесь содержит 5% мас. карбоксиметилцеллюлозы и 50% мас. порошкообразного фожазита - цеолита типа Х с размером микрокристаллов 1-2 мкм.

Физико-химические характеристики адсорбента приведены в таблице.

Пример 3. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что исходная смесь содержит 5% мас. карбоксиметилцеллюлозы и 70% мас. порошкообразного фожазита - цеолита типа Х с размером микрокристаллов 1-2 мкм (таблица).

Пример 4. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что исходная смесь содержит 5% мас. карбоксиметилцеллюлозы и 10% мас. порошкообразного фожазита - цеолита типа Х с размером микрокристаллов 1-2 мкм (таблица).

Пример 5. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что исходная смесь содержит 5% мас. карбоксиметилцеллюлозы и 90% мас. порошкообразного фожазита - цеолита типа Х с размером микрокристаллов 1-2 мкм (таблица).

Пример 6. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что исходная смесь содержит 1,5% мас. карбоксиметилцеллюлозы (таблица).

Пример 7. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что исходная смесь содержит 7,5% мас. карбоксиметилцеллюлозы (таблица).

Пример 8. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что соотношение масса гранул : объем раствора 1:5 (таблица).

Пример 9. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в качестве кристаллизационного раствора используется щелочной алюминатный раствор с концентрацией по оксиду алюминия 30 г/л, по гидроксиду натрия 120 г/л (таблица).

Пример 10. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что в качестве кристаллизационного раствора используется щелочной раствор с концентрацией по гидроксиду натрия 90 г/л (таблица).

Пример 11. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 3, отличающемуся тем, что исходная смесь содержит 5,0% мас. карбоксиметилцеллюлозы (таблица).

Пример 12. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 3, отличающемуся тем, что в качестве кристаллизационного раствора используется щелочной алюминатный раствор с концентрацией по гидроксиду натрия 150 г/л, по оксиду алюминия 40 г/л (таблица).

Пример 13. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу, приведенному в примере 3, отличающемуся тем, что реакционная масса кристаллизуется при 20°С - 2 ч, затем при 60°С - 6 ч, после чего при 80°С - 6 ч (таблица).

Пример 14. Данный пример демонстрирует возможность получения адсорбента согласно способу приведенному в примере 1, отличающемуся тем, что реакционная масса кристаллизуется при 20°С - 2 ч, затем при 60°С - 2 ч, после чего при 80°С - 2 ч (таблица).

Снижение соотношения масса гранул : объем раствора при кристаллизации ниже, чем 1:3, невозможно, так как часть гранул остается вне жидкой фазы и нет возможности обеспечить циркуляцию раствора через слой гранул. Увеличение этого соотношения выше 1:5 экономически не целесообразно из-за снижения производительности цеолитного производства.

Как видно из таблицы, полученный цеолитный адсорбент обладает более высокими показателями степени кристалличности, динамической адсорбционной емкости по парам воды и механической прочности по сравнению с прототипом, что обеспечивает его более эффективное использование в технологических процессах (примеры 1-3, 8, 9, 11).

Похожие патенты RU2283278C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТА ТИПА А ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ 2005
  • Рахимов Халил Халяфович
  • Кутепов Борис Иванович
  • Рогов Максим Николаевич
  • Ишмияров Марат Хафизович
  • Рахимов Марат Наврузович
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Цаплин Юрий Матвеевич
  • Лукъянчиков Игорь Иванович
  • Патрикеев Валерий Анатольевич
  • Галяутдинов Анвер Амирович
  • Басимова Рашида Алмагиевна
  • Махаматханов Рустам Азимжанович
RU2283281C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЦЕОЛИТА ТИПА А 2005
  • Рахимов Халил Халяфович
  • Кутепов Борис Иванович
  • Рогов Максим Николаевич
  • Ишмияров Марат Хафизович
  • Рахимов Марат Наврузович
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Мельников Геннадий Николаевич
  • Лукъянчиков Игорь Иванович
  • Патрикеев Валерий Анатольевич
  • Галяутдинов Анвер Амирович
  • Махаматханов Рустам Азимжанович
  • Басимова Рашида Алмагиевна
RU2283280C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ФОЖАЗИТА ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ 2007
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Травкина Ольга Сергеевна
  • Кутепов Борис Иванович
  • Павлова Ирина Николаевна
  • Пашкина Альбина Николаевна
  • Веклов Виталий Александрович
RU2343115C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ФОЖАЗИТА 2007
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Травкина Ольга Сергеевна
  • Кутепов Борис Иванович
  • Павлова Ирина Николаевна
  • Пашкина Альбина Николаевна
  • Веклов Виталий Александрович
RU2343116C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА СТРУКТУРЫ А И Х ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ 2009
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Травкина Ольга Сергеевна
  • Кутепов Борис Иванович
  • Павлова Ирина Николаевна
RU2420457C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА А 2009
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Травкина Ольга Сергеевна
  • Кутепов Борис Иванович
  • Павлова Ирина Николаевна
RU2425801C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА А ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ 2009
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Травкина Ольга Сергеевна
  • Кутепов Борис Иванович
  • Павлова Ирина Николаевна
RU2420456C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА NaA 2017
  • Бодрый Александр Борисович
  • Усманов Ильшат Фаритович
  • Рахматуллин Эльвир Маратович
  • Тагиров Айдар Шамилевич
  • Илибаев Радик Салаватович
  • Суркова Лидия Васильевна
  • Кислицын Руслан Алексеевич
RU2655104C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА NaX ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ 2009
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Басимова Рашида Алмагиевна
  • Кутепов Борис Иванович
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Травкина Ольга Сергеевна
RU2404122C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОМОДУЛЬНОГО ФОЖАЗИТА БЕЗ СВЯЗУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ 2014
  • Шавалеев Дамир Ахатович
  • Павлов Михаил Леонардович
  • Басимова Рашида Алмагиевна
  • Шавалеева Назифа Наилевна
  • Эрштейн Антон Сергеевич
  • Травкина Ольга Сергеевна
  • Кутепов Борис Иванович
RU2553876C1

Реферат патента 2006 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА СТРУКТУРЫ A И X ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ

Изобретение относится к способам получения гранулированных цеолитных адсорбентов, которые могут быть использованы в промышленности для разделения смеси углеводородов на молекулярном уровне, для осушки и очистки природного и попутного газов, для удаления катионов металлов и радионуклидов из водных потоков. Сущность изобретения: природный глинистый минерал - каолин - смешивают с 30-70% мас. порошкообразного фожазита с размером микрокристаллов 1-2 мкм и карбоксиметилцеллюлозой, взятой в количестве 2,5-5,0% мас. В смесь добавляют 2%-ный раствор едкого натра в количестве 10-20% мас. и 1,5%-ный раствор поливинилового спирта до образования однородной пластичной массы, которую формуют в гранулы. Полученные гранулы сушат при 50-120°С в течение 3 ч и термоактивируют при 550-630°С. Гранулы охлаждают и кристаллизуют в щелочном алюминатном растворе с концентрацией по оксиду алюминия 10-30 г/л, по гидроксиду натрия 100-120 г/л и соотношением: масса гранул/объем раствора, равным 1:(3-5), по ступенчатому температурному режиму: 2 ч при 20°С; 6-10 ч при 60°С; 2 ч при 80°С. Готовый цеолитный адсорбент обрабатывают острым водяным паром, промывают умягченной водой и сушат при 120-200°С. Полученный цеолитный адсорбент обладает более высокими показателями степени кристалличности, динамической адсорбционной емкости по парам воды и механической прочности по сравнению с известными аналогами. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 283 278 C1

Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х высокой фазовой чистоты, не содержащего связующего, включающий смешение природного глинистого материала - каолина с добавкой, содержащей углерод, химическую обработку исходной смеси, добавления жидкости до получения однородной массы, термоактивацию, гидротермальную кристаллизацию и сушку, отличающийся тем, что в качестве добавки, содержащей углерод, используют карбоксиметилцеллюлозу в количестве 2,5-5,0 мас.%, в исходную смесь дополнительно вводят 30-70 мас.% порошкообразного фожазита - цеолита типа Х с размером микрокристаллов 1-2 мкм, а гидротермальную кристаллизацию гранул осуществляют в щелочном алюминатном растворе с концентрацией по оксиду алюминия 10-30 г/л, по оксиду натрия 100-120 г/л и соотношении: масса гранул/объем раствора, равном 1:(3-5) по ступенчатому температурному режиму: 2 ч при 20°С; 6-10 ч при 60°С; 2 ч при 80°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2283278C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА СТРУКТУРЫ А И Х ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ 2001
  • Глухов В.А.
  • Глухов А.В.
RU2203220C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТА ТИПА А ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ 2001
  • Глухов В.А.
  • Глухов А.В.
RU2203222C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЦЕОЛИТА ТИПА А 2001
  • Глухов В.А.
  • Гайнуллин Д.Т.
RU2203221C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТА ТИПА А НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОГО ГЛИНИСТОГО МАТЕРИАЛА 1992
  • Успенский Б.Г.
  • Дудин М.В.
  • Успенская Л.А.
  • Аваков С.А.
  • Глухов В.А.
  • Киселев В.Б.
  • Рыбаков И.П.
RU2033967C1

RU 2 283 278 C1

Авторы

Рахимов Халил Халяфович

Кутепов Борис Иванович

Рогов Максим Николаевич

Ишмияров Марат Хафизович

Рахимов Марат Наврузович

Павлов Михаил Леонардович

Цаплин Юрий Матвеевич

Лукъянчиков Игорь Иванович

Патрикеев Валерий Анатольевич

Галяутдинов Анвер Амирович

Махаматханов Рустам Азимжанович

Басимова Рашида Алмагиевна

Молчанов Сергей Александрович

Чехонин Михаил Федорович

Даты

2006-09-10Публикация

2005-03-21Подача