DD295608A5 - Verwendung eines adsorptionsmittels - Google Patents
Verwendung eines adsorptionsmittels Download PDFInfo
- Publication number
- DD295608A5 DD295608A5 DD29177386A DD29177386A DD295608A5 DD 295608 A5 DD295608 A5 DD 295608A5 DD 29177386 A DD29177386 A DD 29177386A DD 29177386 A DD29177386 A DD 29177386A DD 295608 A5 DD295608 A5 DD 295608A5
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- zeolite
- enrichment
- processes
- nacaa
- adsorption
- Prior art date
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 4
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Zeolithgranulat mit verbesserter Trennleistung und erhoehter dynamischer Arbeitskapazitaet in Prozessen der Druckwechseladsorption, besonders der O2-Anreicherung. Erfindungsgemaesz wird ein nach Verformung und Kalzinierung unter definierten Bedingungen behandelter NaCaA-Zeolith mit definierter Porenstruktur eingesetzt.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Zeolithgranalien für Prozesse der Druckwechseladsorption.
Der Einsatz zeolithischer Molekularsiebe in PSA-Prozessen ist allgemein bekannt. Verfahren der O2- oder H2-Anreicherung und andere PSA-Verfahren arbeiten in der Regel mit zeolithischen Molekularsieben der Typen A und X, wie z. B. beschrieben in den US-PS 2548290, US-PS 3140932, US-PS 3977845, US-PS 4194891, und Mordenit, beschrieben in den DE-OS 2443872, DE-OS 3155468, DE-OS 3144012, DE-OS 2823119 sowie in den DE-AS 1265724 und DE-AS 2629450. In Verfahren der O2-Anreicherung sind z.T. auch natürliche Zeolithe (z. B. Clinoptilolith) verwendet worden (DE-OS 1817004, DE-OS 2214820, DE-OS 2651123), die zwar billig sind, aber keine hohe Leistung erbringen.
In einem Verfahren der H2-Anreicherung, DE-OS 3143993, wird von NaCaX-Zeolith mit einem Ca2+-lonengehaIt größer 50 Mol-% ausgegangen.
In der DE-OS 2329210 wird für die N2/O2-Trennung und die C02-Adsorption ein Zeolith A eingesetzt mit mindestens 80Mol-% Me2+-Kationen, vor allem Ca2+, wobei der Aufwand zur Erzielung derart hoher Ca2+-Austauschgrade sehr groß ist. Gemäß DE-OS 2016838 wird ein Zeolith A/X-Mischgranulat, mit Kieselsol verformt, mit Aluminatlösung behandelt und mit Magnesiumoxid in Wasser aufgeschlämmt, verwendet. Nachteilig dabei ist vor allem die vielstufige Herstellung des Zeoliths. In den DD-PS 150599 und DD-PS 202680 werden NaMgA-Zeolithe mit z.T. hohen Mg2+-Gehalten (50 bis 85Mol-%) für PSA-Prozesse, besonders für die ^-Adsorption beschrieben. Es werden zwar hohe statische N2-Adsorptionskapazitäten erhalten, nachteilig ist jedoch u. a. der Aufwand zur Erzielung der hohen Austauschgrade und die hohe Wasserdampfempfindlichkeit der NaMgA-Typen.
Die aufgeführten technischen Lösungen sind sehr aufwendig bzw. bevorzugen sehr hohe Gehalte an Ca2+- bzw. Mg2+-lonen.
Damit wird jedoch weder eine Verbesserung der Trennleistungen noch eine Erhöhung der nutzbaren Kapazität fürPSA-Prozesse erbracht.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, ein einfach herzustellendes, spezifisches Adsorptionsmittel für Prozesse der Druckwechseladsorption, besonders der O2-Anreicherung, zu verwenden, das mit erhöhter dynamischer Arbeitskapazität verbesserte Trennleistungen aufweist.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spezifisches Adsorptionsmittel auf der Grundlage von mit Ton verformtem und kalziniertem Zeolith NaCaA in Prozessen der Druckwechseladsorption, besonders der N2/O2-Trennung und der CO2-Entfernung einzusetzen, das eine erhöhte dynamische Arbeitskapazität und Trennleistung aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein nach der Kalzinierung durch Hydratisierung auf mindestens 16Ma.-% bei einer Hydratisierungsgeschwindigkeit von höchstens 0,8g Wasser/100g Zeolith und Stunde, 12- bis 24stündige Behandlung in 10%iger NaOH bei 343,15 bis 363,15K, Ionenaustausch auf 65 bis 75Mol-% Ca2+-lonen und Nachaktivierung bei 623,15 bis 723,15 K erzeugter Zeolith vom Typ NaCaA mit einem häufigsten Porenradius im Zwischenkornvolumen von 200 bis 800 A verwendet wird.
Untersuchungen zur O2-Anreicherung aus Luft zeigten bei der erfindungsgemäßen Verwendung insbesondere von Granulaten bis 4mm Größe dieses Adsorptionsmittels einen gegenüber den nach anderer Rezeptur hergestellten NaCaA-Molekularsieben größeren Spielraum hinsichtlich der nutzbaren Kapazität und eine verbesserte Trennfähigkeit. Dadurch werden die Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung des betreffenden Molekularsiebes in PSA-Prozessen sichtbar, wie die Beispiele zeigen.
Ein NaCaA-Zeolith, hergestellt aus einem Zeolithpulver mit einem Ca2+-lonengehalt von 72 Mol-%, bei dem der Ionenaustausch nach an sich bekannten Methoden erfolgte, verformt mit 20% Ton Wolfka zu Kugefgranulat von 0,5 bis 1,0 mm und kalziniert für 5 Stunden bei 823,15K, mit einem häufigsten Porenradius im Zwischenkornbereich vosn 2800 A (Charge I - nicht erfindungsgemäß), ein NaCaA-Zeolith, hergestellt aus kalziniertem NaCaA-Kugelgranulat 0,5 bis 1,0mm (Charge I), 36 Stunden
hydratisiert über einer Wasserdampfatmosphäre, 12 Stunden behandelt in 10%iger Natronlauge bei 358,15 K, ionenausgetauscht auf einen Gehalt von ca. 72 MoI-0A Ca2+-lonen und nachaktiviert bei 723,15K, mit einem häufigsten Porenradius im Zwischenkornbereich von 420 A (Charge Ha- erfindungsgemäß) und ein NaCaA-Zeolith, hergestellt aus NaA-Kugelgranulat 0,5 bis 1,0mm, 5 Stunden kalziniert bei 823,15K, 36 Stunden rehydratisiert über einer Wasserdampfatmosphäre, 12 Stunden behandelt bei 358,15K in 10%iger Natronlauge, ionenausgetauscht auf einen Gehalt von ca. 72 Mol-% Ca2+-Ionen und nachaktiviert bei 723,15K, mit einem häufigsten Porenradius im Zwischenkornbereich von 350Ä (Charge Hberfindungsgemäß) wurden nachfolgenden Untersuchungen unterzogen.
In einer Testapparatur wurden nacheinander jeweils 500g der Chargen I, Il a und Il b fünfmal abwechselnd jeweils 5 Minuten mit über Zeolith 4A getrocknetem Sauerstoff und 3 Minuten mit über Zeolith 4A getrockneter Luft beaufschlagt. Dabei wurden folgende Oj-Anreicherungswerte ermittelt:
Zeolithcharge O2-Anreicherung (cm3)
Charge I 1 650
Chargella 2040
Charge Hb 2030
Das Ergebnis weist deutlich eine höhere O2-Anreicherung durch die Chargen Ha und Ub aus.
In einer dynamischen PSA-Testapparatur, bestehend aus 2 wechselseitig von Adsorption auf Desorption umschaltbaren Adsorbern, wurden jeweils 6,21 der Chargen I, Il a und Il b nacheinander auf O2-Anreicherung aus Luft getestet.
Bedingungen:
Adsorptionsdruck: 0,275MPa Desorptionsdruck: 0,1 MPa Einsatzluftmenge: 2000i/h
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Zeolithcharge (^-Anreicherung (Vol.-%) bei Produktgasmenge
100 l/h 150 l/h 200 l/h
Charge I 92,5 81,5
Chargella 93,5 91
Charge lib 93 90,5 79,5
Die Ergebnisse weisen aus, daß bei größerer Produktgasmenge die Chargen Il a und Il b der Charge I deutlich überlegen sind und bei gleicher Leistung eine höhere (^-Anreicherung erbringen.
In einem Druckadsorber wurden jeweils 325g der Chargen I, Il a und Il b auf ihre C02-Adsorption aus Stickstoff unter nachfolgend aufgeführten PSA-Bedingungen untersucht:
Gasdurchsatz: 100 l/h CO2-Gehalt:41Vol.-% Adsorptionsdruck: 1,0MPa Desorptionsdruck: 0,15 bis 0,20 MPa Adsorptionsdauer: 300s Spüldauer: 300s
Spülmedium: 10l/h N2 im Gegenstrom Entspannungsdauer: 30s Anzahl der Zyklen: 35 Die Bespannung erfolgte jeweils im Gegenstrom mit trockenem Stickstoff auf 0,5 MPa und im Gleichstrom mit Einsatzgas auf 1,0MPa.
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten (Durchschnittsergebnis von 35 AdVOesorptionszyklen jeweils am Ende des Adsorptionzyklus):
Zeolithcharge CO2-Restgehalt im Reingas (Vol.-%)
Charge I 0,3
Charge Il a 0,05
Charge Ub 0,05
Die ermittelten Werte widerspiegeln deutlich die qualitativen Unterschiede der 3 Chargen. Während bei Charge I noch ein verhältnismäßig hoher CO2-Restgehalt zu verzeichnen ist, wird mit den Chargen Il a und Il b ein nahezu CO2-freies Gas erhalten.
Claims (1)
- Verwendung eines Adsorptionsmittels für Verfahren der Druckwechseladsorption, besonders für Verfahren der (^-Anreicherung aus Luft und der CO2-Entfernung aus Gasen, auf der Grundlage von mit Ton granuliertem und kalziniertem Zeolith vom Typ NaCaA, gekennzeichnet dadurch, daß ein nach der Kalzinierung durch Hydratisierung auf mindestens 16Ma.-% Wasser, Natronlaugebehandlung, Ionenaustausch auf einen Ca2+-lonengehalt von 65 bis 75 Mol-% und Nachaktivierung erzeugter Zeolith mit einem häufigsten Porenradius im Zwischenkornbereich von 200 bis 800Ä verwendet wird.Anwendungsgebiet der Erfindung
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29177386A DD295608A5 (de) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Verwendung eines adsorptionsmittels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29177386A DD295608A5 (de) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Verwendung eines adsorptionsmittels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD295608A5 true DD295608A5 (de) | 1991-11-07 |
Family
ID=5580315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD29177386A DD295608A5 (de) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Verwendung eines adsorptionsmittels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD295608A5 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108745297A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-06 | 合肥艾飞新材料有限公司 | 一种改性钙沸石吸附材料的制备方法 |
-
1986
- 1986-06-27 DD DD29177386A patent/DD295608A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108745297A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-06 | 合肥艾飞新材料有限公司 | 一种改性钙沸石吸附材料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69836159T2 (de) | Druckwechseladsorptionsverfahren zur Wasserstoffreinigung | |
| DE60004382T2 (de) | Zeolithische adsorbentien,verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zum entfernen von co2 aus gasströmen | |
| DE69526042T2 (de) | Entfernung von Kohlendioxid aus Gasströmen | |
| DE69205137T2 (de) | Stickstoffadsorption mit einen Ca- und/oder Sr-ionenausgetauschter Lithiumzeolit des X-Typs. | |
| DE69903410T2 (de) | Entkarbonisierung von gasen unter verwendung von zeolithischen adsorptionsmitteln | |
| DE69107516T2 (de) | Druckwechseladsorption zur Lufttrennung. | |
| DE69829021T2 (de) | Gebundenes zeolithisches Adsorbens, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung bei der kryogenen Trennung von Prozessgas | |
| DE3887312T2 (de) | Durchwechseladsorptionsverfahren und System zur Gastrennung. | |
| DE69330452T2 (de) | Stickstoffadsorption mittels eines, mit einem zweiwärtigen Kation ausgetauschtem Li X Zeoliths | |
| EP0078966B1 (de) | Molekularsieb-Zeolith für die Gewinnung von Wasserstoff mit der Druckwechsel-Adsorptions-Technik | |
| DE69224464T2 (de) | Verbesserte Adsorptionsbetten für Druckwechseladsorptionsverfahren | |
| DE69506139T2 (de) | Zeolithen und deren Verwendung in der Trennung von Gasmischungen | |
| DE69326983T2 (de) | Trennung durch Adsorption unter Verwendung einer verdünnten adsorptiven Phase | |
| DE69416577T2 (de) | Zeolithzusammensetzungen für Gastrennungen | |
| DE2016838B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von granulierten, abriebfesten, bindemittelfreien Molekularsiebzeolithen | |
| DE69001849T2 (de) | Die reinigung von gasen mit chabazitadsorbentien. | |
| DE4424329A1 (de) | Mit organischen Farbstoffen modifizierte Adsorbenzien auf Basis anorganischer Oxide | |
| DE19518407A1 (de) | Verfahren zur adsorptiven Sauerstoffanreicherung von Luft mit Mischungen aus Molekularsieb-Zeolithen | |
| DE60021307T2 (de) | Mittel, Verfahren und Einrichtung zur Gasreinigung | |
| DE2626065C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Clinoptiloliths und dessen Verwendung | |
| EP0756886A2 (de) | Verfahren zur Adsorption von Stickstoff aus Gasgemischen mittels Druckwechseladsorption mit Zeolithen | |
| DE3219475A1 (de) | Agglomerierter gegenstand aus modifiziertem zeolith | |
| US3242641A (en) | Purification of polymerizable olefin hydrocarbons | |
| DD295608A5 (de) | Verwendung eines adsorptionsmittels | |
| DE69218123T2 (de) | Verwendung von kristallinen molekularsieben, welche geladene achtseitige lagen enthalten, in zyklischen trockenprozessen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |