PL162653B1 - Sposób wytwarzania zeolitu typu f ilipsytu o wlasnosciach sit molekularnych PL - Google Patents
Sposób wytwarzania zeolitu typu f ilipsytu o wlasnosciach sit molekularnych PLInfo
- Publication number
- PL162653B1 PL162653B1 PL27381988A PL27381988A PL162653B1 PL 162653 B1 PL162653 B1 PL 162653B1 PL 27381988 A PL27381988 A PL 27381988A PL 27381988 A PL27381988 A PL 27381988A PL 162653 B1 PL162653 B1 PL 162653B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mixture
- crystallization
- reaction mixture
- hours
- na2o
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 title claims abstract description 5
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 title 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 28
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims abstract description 12
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005216 hydrothermal crystallization Methods 0.000 claims abstract description 7
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 7
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 11
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229910052675 erionite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001665 trituration Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o wlasnosciach sit molekularnych na drodze reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stezonym hydrozolem kwasu krzemowego lub szerokoporowatym zelem kwasu krzemowego przy zachowaniu miedzy materialami wyjsciowymi takich proporcji, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie reakcyjnej wynosily: Na2O: (Na2O + K2O) = 0,7-0,8 (Na2O + K2O ): SiO2 = 0,3-0,5 H2O : (Na2O + K2O) = 35-45 i wówczas miesza sie materialy wyjsciowe, korzystnie w temperaturze 285-300K i kontynuuje mieszanie i rozcieranie mieszaniny w ciagu 0,3-0,7 godziny, nastepnie mieszanine kontaktuje sie ze szklem borokrzemia- nowym w takiej ilosci, aby stosunek powierzchni szkl a kontaktujacego sie z mieszanina reakcyjna do objetosci tej mieszaniny miescil sie w granicach 110 do 130 m2/m3, nastepnie swiezo otrzymany hydrozel glinokrzemia- nowy przed rozpoczeciem krystalizacji poddaje sie starzeniu w temperaturze 280-305K przez okres 12-24 godzin, po czym prowadzi sie, nie przerywajac kontaktu mieszaniny ze szklem borokrzemianowym, proces hydrotermalnej krystalizacji w temperaturze 350-400K przez 100-200 godzin, a po skonczonej krystalizacji oddziela sie krysztaly i przemywa woda destylowana do pH przesaczu okolo 10, znamienny tym, ze stosunek molowy SiO2 : Al2O3 w mieszaninie reakcyjnej przed jej skontaktowaniem ze szklem borokrzemianowym miesci sie w granicach: 2 = SiO2 : Al2O3 = 4.6. PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sita molekularnego z efektywną średnicą porów około 0,28 nm.
Naturalny filipsyt krystalizuje w układzie rombowym, grupa przestrzenna B2mb. Jego skład chemiczny przedstawia molowy wzór tlenkowy:
/Ca,K2,Na2/O · A^3 · 4,4Si02 ‘ 4(^0.
Wiele z pośród szeregu faz syntetycznych zaliczono w literaturze niesłusznie do typu filipsytu. Ostatnia przyjęto, że nazwa filipsyt przysługuje fazom, których widmo zgadza się z modelem teoretycznym Steinfinka. Zgadzają się z nim widma zeolitu ZK-19 otrzymanego przez KUhla z użyciem drugorzędowych fosforanów kompleksujących glin oraz wysokokrzemowej odmiany filipsytu opisanej w opisie patentowym PRL nr 100 912.
Sposób wytwarzania odmiany wysokokrzemowej filipsytu /moduł krzemowy Si02:Al^3 około 6/ według polskiego opisu patentowego nr 100 912 dotyczy układu pięcioskładnikowego Na20-K20-Si02-Al20j-H20. Reakcję prowadzi się tak, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie reakcyjnej wynosiły:
Na20: /Na70+Kr0/ = 0,7 - 0,0 /Na20+K20/ : SiO2 = 0,35 - 0,45 Si02 : A^3 = 20-20 H20 : /Na20+K20/ =39-45
162 653 i tak aby procentowe zawartości poszczególnych tlenków w układzie mieściły się w zastrzeżonych granicach. HydroZel poddaje się starzeniu, a następnie prowadzi się hydrotermalną krystalizację w zamkniętym autoklawie stalowym w temperaturze 373 K przez okres 160-200 godzin i w czasie krystalizacji stosuje się mieszanie ciągłe lub periodyczne. Szczególnie charakterystyczne jest, Że moduł krzemowy w mieszaninie reakcyjnej był w granicach 20-28 a mieszanina była poddawana krystalizacji bez kontaktu ze szkłem borokrzemianowym.
Znany z opisu patentowego PRL nr 136 902 sposób wytwarzania zeolitów zabezpieczający odtwarzalność, regulację czystości fazowej i wydajności produktu stałego syntezy hydrotermalnej wszystkich typów zeolitów dotyczy tych przypadków kiedy pola krystalizacji, a więc i korzystne stosunki molowe SiO2:Al2^3 w mieszaninie reakcyjnej są znane. W przykładach podanych w tym opisie ograniczono się do dwóch najważniejszych przypadków. Oba przykłady dotyczą sytuacji gdy znane jest pole krystalizacji zeolitu typu erionitu-offretytu w szkle, w małej skali i chcemy zwiększyć skalę syntezy pozostając w szkle /przykład I/ lub równocześnie zwiększyć skalę syntezy i przejść do autoklawów stalowych, ale przy zachowaniu kontaktu mieszaniny reakcyjnej ze szkłem borokrzemianowym /przykład II/. Wtedy wystarczy do mieszaniny reakcyjnej wprowadzić dodatkowe elementy szklanne w takiej ilości w stosunku do objętości mieszaniny reakcyjnej, aby stosunek powierzchni szkła pochodzącego z naczynia i z wprowadzonych elementów szklannych, kontaktującego się z mieszaniną reakcyjną, do objętości tej mieszaniny był stały, po czyn prowadzi się w znany sposób procesy dojrzewania i krystalizacji. Sposób według opisu 136 902 może być także łatwo zastosowany do przypadku zmniejszania skali syntezy lub do przypadku przejścia od syntezy w naczyniach szklannych do stalowych bez zmiany skali, ale ciągle w kontakcie szkła z mieszaniną reakcyjną. I to wyczerpuje listę przypadków, w których można, bez dodatkowych badań zastosować praktycznie opis 136 902. Sposób według opisu 136 902 w przykładach I i II opiera się na znajomości pola krystalizacji zeolitu typu erionitu-offretytu w naczyniach szklannych, czyli opisu patentowego nr 100 926.
Specyficzną cechą dziedziny syntezy zeolitów jest fakt, że są fazami metastabilnymi i dlatego wynik syntezy silnie zależy od drogi reakcji,a więc od wielu czynników o charakterze Kinetycznym. Dlatego zależy od nich tak zwane pole krystalizacji zeolitu, czyli korzystny dla tworzenia danej struktury zeolitowej zakres składów chemicznych mieszanin reakcyjnych. Tłumaczy to fakt, że w omawianym układzie Na2O-K2O-Al2Oj-SiO2-H2O zmiana jednego parametru syntezy modułu krzemowego w mieszaninie reakcyjnej - przy niemal niezmiennych pozostałych parametrach syntezy, potrafi sterować procesem krystalizacji i w rezultacie dać raz filipsyt, raz chabazyt a raz erionit-offretyt. Ootyczy to zarówno krystalizacji w stali jak i krystalizacji w kontakcie mieszaniny reakcyjnej ze szkłem.
Sposooem według wynalazku syntetyczny zeolit typu filipsytu o własnościach sit molekularnych wytwarza się na drodze reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stężonym hydrozolem kwasu krzemowego Iuo szerokoporowatym żelem kwasu krzemowego, przy czym doprowadza się do bezpośredniego kontaktu mieszaniny reakcyjnej ze szkłem borokrzemowym w takiej ilości aby stosunek powierzchni szkła kontaktującego się z mieszaniną do objętości tej mieszaniny był stały, po czym prowadzi się procesy starzenia hydrożelu i hydrotermalnej krystalizacji. Podczas zmieszania materiałów wyjściowych zachowuje się takie proporcje, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie wyjściowej wynosiły:
Na2O : /Na2O + ^O/ = 0,7 - 0,8 /Na2O + K2O/ : SiO2 = 0,3 - 0,5 2 <SiO2 : Al2O3 4,6
H2O : /Na2O + K2O/ = 35 - 45.
162 653
Miesza się materiały wyjściowe w temperaturze 285 - 300 K i kontynuuje mieszanie i rozcieranie mieszaniny w ciągu 0,3 - 0,7 godziny, następnie mieszaninę kontaktuje się ze szkłem borokrzemianowym w takiej ilości, aoy stosunek powierzchni szkła kontaktującego się z mieszaniną reakcyjną do oojętości tej mieszaniny mieścił się w granicach 110 do 130 m‘/m , po czym świeżo otrzymany hydrożel glinokrzemianowy przed rozpoczęciem krystalizacji poddaje się starzeniu w temperaturze 200 - 305 K przez okres 12 - 24 godzin, po czym prowadzi się, nie przerywając kontaktu mieszaniny ze szkłem borokrzemowym, proces hydrotermalnej krystalizacji w temperaturze 350 - 400 K przez okres 100 - 200 godzin, a po skończonej krystalizacji oddziela się kryształy i przemywa wodą destylowaną do pH przesączu około 10. W czasie krystalizacji nie stosuje się mieszania lub miesza się okresowo.
Identyfikacja i ocena własności produktu opiera się na badaniach mikroskopowych, proszkowej analizie rentgenowskiej, analizie chemicznej i badaniach sorpcyjnych. Widmo produktu porównuje się z widmem teoretycznym Steinfinka i z widmem zeolitu ZK-19 KUhla. Widmo zeolitu ZK-19 zamieszczono w tabeli I. Zważenie produktu i oznaczenie zawartości wody pozwala ocenić wydajność produktu stałego syntezy.
Obecny wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania zeolitu typu filipsytu o niskiej zawartości krzemionki /moduł krzemowy SiO2:A12Oj od 3 do 4,5/ czyli odmiany wysokoglinowej, o odmiennych właściwościach fizykochemicznych: większej ilości pozycji kationowych w komórce elementarnej, wyższym stężeniu centrów jonowymiennych i adsorpcyjnych, odmiennej lokalizacji centrów w strukturze, zmienionej mocy centrów i ich dystrybucji, zmienionej trwałości termicznej i hydrolitycznej. Opis dotyczy nieznanego pola krystalizacji wysokoglinowej odmiany filipsytu co go wyraźnie odróżnia od sposobów według opisów 100 912 i 136 902. Sposób charakteryzuje się głównie krańcowo odmiennym modułem krzemowym w mieszaninie reakcyjnej przed jej skontaktowaniem ze szkłem i wynoszącym 24SiO2:4^03^4,6 utrzymywaniem stałego kontaktu szkła borokrzemowego z mieszaniną reakcyjną podczas starzenia i krystalizacji. M sposobie według wynalazku konkretny stosunek powierzchni szkła do objętości mieszaniny reakcyjnej, rozszerzony zakres korzystnych temperatur i czasów krystalizacji,' możliwość krystalizacji bez użycia mieszania.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość zastępowania szklanycn naczyń krystalizacyjnych autoklawami stalowymi z użyciem dodatkowych elementów szklanych o powierzchni wyznaczonej stosunkiem powierzchni szkła do objętości mieszaniny reakcyjnej oraz zabezpieczenie odtwarzalności, czystości fazowej i wydajności syntezy przy przejściu od krystalizacji w szklanych naczyniach krystalizacyjnych w małej skali do krystalizacji w autoklawach stalowych w dużej skali.
Rozwiązanie według wynalazku jest objaśnione bliżej w przykładach wykonania.
Przykład I. 0o odważonej ilości stężonego zolu krzemionki dodano podczas mieszania w temperaturze pokojowej, wodnego roztworu wodorotlenków sodu i potasu, następnie wkroplono odważoną ilość stężonego, wodnego roztworu glinianu sodowego. Ilości wagowe surowców, odpowiadające im ilości moli składników /tlenków/ oraz stosunki molowe tlenków i skład mieszaniny wyjściowej /reakcyjnej/ podano w tabeli II. Mieszanie i rozcieranie kontynuowano przez 0,5 godziny, a następnie tak otrzymany hydrożel przeniesiono do autoklawu stalowego, gdzie wprowadzono obliczoną ilość elementów ze szkła Oorukrzemianuwego typu termisil.
Obliczenie ilości elementów szklanych oparto na założeniu, że stosunek sumy powierzchni dodanych elementów szklanych stykających się z hydrożelem - S, do objętości mieszaniny reakcyjnej - V powinien wynosić:
S/V = 121 m2/m3.
przykładzie użyto rurki ze szkła termisil o przeciętnej średnicy 0=0,0095 m. Objętość -4 3 mieszaniny reakcyjnej V = 10 m . Stąd potrzebna powierzchnia szkła:
S = 121 · V = 121 · 10'4 m2 = 121 · 10-4 ffl2.
Biorąc pod uwagę, że rurka na kształt walca oraz że z hydrożelen styka się powierzchnia zewnętrzna i wewnętrzna mamy:
Srurk i ’ nigdzie: 0 - przeciętna średnica rurki = ♦ 0wewr)2
L - całkowita długość rurki w Jednym kierunku.
162 653
Ponieważ:
Srurki * S· stąd obliczamy całkowitą długość rurki:
L = S/2ΠD = 20,28 · i02 m.
_2
Dzieląc rurkę na odcinki o długości 1=5 * 10 m otrzymany ilość potrzebnych elementów szklanych:
n = L/1 = 4,06 = 4 sztuki.
Hydrożel z umieszczonymi w nim 4 rurkami ze szkła termisil poddano starzeniu w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, bez mieszania. Następnie przeprowadzono hydrotermalną krystalizację w zamkniętym autoklawie stalowym, w temperaturze 373 K, bez mieszania, przez okres 168 godzin. Po krystalizacji osad oddzielono na filtrze próżniowym, wymyto wodą destylowaną do pH przesączu około 10, wysuszono w temperaturze 383 K i klimatyzowano w warunkach pokojowych przez 24 godziny.
Masa produktu klimatyzowanego wynosiła 36,62 ' 10*- kg, a masa produktu suchego w temperaturze 623 K wynosiła 30,76 ' 10*3 kg. Są to jednocześnie wydajności produktu stałego syntezy
-4 3 w przeliczeniu na 10 m mieszaniny reakcyjnej. Obraz mikroskopowy produktu przy powiększeniu 540-krotnym wykazał obecność średniej wielkości symetrycznych obiektów o kształcie krzyża oraz obiektów zaokrąglonych. Proszkowa analiza rentgenowska pozwoliła uzyskać widmo, które zamieszczono w tabeli 1 wraz z widmem zeolitu ZK-19 KUhla. Widoczne, znaczne podobieństwo obu widm, brak dodatkowych linii pochodzących od innych faz oraz charakter widma wskazują, ze sposobem według wynalazku otrzymano zeolit typu filipsytu bez domieszek krystalicznych, o wysokim stopniu krystaliczności.
Analiza chemiczna produktu pozwoliła ustalić jego wzór tlenowy:
0,70Na2O · 0,42«2O · A^Oj · 4,34SiO2 · 4,32H;O.
Moduł krzemowy produktu okazał się wyższy od modułu w mieszaninie wyjściowej /4,2'' i jednocześnie znacznie niższy od modułu odmiany wysokokrzemowej opisanej w opisie patentowym PR. nr 100 9.12 /około 6/.
weoług pomiarów sorpcyjnych produkt uzyskany sposobem weoług wynalazku aktywowany w temperaturze 623 K adsurbuje w temperaturze 290 K przy ciśnieniu względnym p/p_ = 0,2
-3-1 0
17,96 · 10 kg pary wodnej na 10 kg zeolitu, a w temperaturze 77 nie sorbuje azotu.
Przykład II. Do syntezy zastosowano te same materiały wyjściowe i w tych samych ilościach co w przykładzie I. Skład mieszaniny wyjściowej był taki san jak w przykładzie I /tabela II/. Różnica polegała na tym, że starzenie hydrożelu przed krystalizację i krystalizacja odbywały się w zatopionej, cylindrycznej ampułce ze szkła termisil. Obliczony na podstawie wymiarów ampułki i objętości mieszaniny reakcyjnej stosunek S/V wynosił 121 m'/rn.. Pozostałe warunki starzenia i krystalizacji były takie same jak w przykładzie I.
W rezultacie otrzymano czysty zeolit typu filipsytu, którego wydajność, własności sorpcyjne i skład chemiczny nie odbiegały od uzyskanych w przykładzie I.
Tabela I
| Wskaźniki Millera | Zeolit ZK-19 według pracy KUhla | Zeolit otrzymany sposobem według wynalazku | ||
| hkl | d /nm/ | 100 · I Imax | d /nm/ | 100 · I Ima* |
| 101 | 0.81.7 | 19 | 0.8207 | 17 |
| 002 | 0.713 | 00 | 0.7161 | 65 |
| 121 | 0.537 | 19 | 0.53853 | 15 |
| 022 | 0.503 | 11 | 0.50390 | 32 |
| 200 | 0.498 | 34 | 0.49939 | 42 |
| 103 | 0.429 | 12 | 0.42990 | 16 |
162 653 cd. tabeli
| I-Γ | 2 | 3 | -;— | 5 |
| 113 | 0.413 | 7 | 0.41253 | 32 |
| 220 | 0.406 | 26 | 0.39935 | 13 |
| 141 | 0.326 | 15 | 0.32526 | 35 |
| 024 | 0.313 | 100 | 0.31865 | 100 |
| 311 | 0.315 | 16 | 0.30830 | 12 i |
| 321 | 0.294 | 30 | 0.29497 | 16 ί |
| 105 | 0.274 | 23 | 0.27549 | 17 ; |
| 224 | 0.2635 | 31 | 0.26905 | 32 |
| 323 | 0.254 | 0.25408 | 6 | |
| 341 | 0.239 | 5 | 0.23900 | 5 |
| 244 | 0.224 | 5 1 | 0.22406 ; i | 5 |
d - odległości międzypłaszczyznowe w na,
I - intensywność linii dyfrakcyjnej,
Imax - intensywność linii najsilniejszej.
Tabela II
| 1 Materiał 1 ! wyjściowy 1 1 j | Ilość mm teriału *g· 10*’ | f^O | 1- ' Ilość moli | |||
| ; ^0 | A^O’ | S^ | H^ | |||
| roztwór glinianu sodowego | 30.020 | 0.0949 | 0.0703 | 0.0970 | ||
| ! Stężony j zo1 | krzemionki | 67.000 | 0.0023 | 0.3287 | 2.6151 | ||
| ! Stały NaOH . | 0.315 | 0.0039 | 0.0039 j | |||
| Stały ; KOH | | 3.751 | 0.0337 | 1 1 0.0337 | |||
| Woda desty lowana i 1 1 | 33.677 | - | - | - | 1.8693 | |
| Razem i 1 1 | 134.902 | 0.1011 | 0.0337 | 0.0783 | 0.3287 | 5.4150 |
Stosunki molowe tlenków:
Na20 : /Naz0 + KjO/ = 0.75 ; /0a+0 2 /20/ : Si02 = 0.41 ;
SiO2 : A^Oj = 4.2 ; ł^O : /Na^ · K^/ = 40.2.
Procent wagowy składnika w bezwodnej mieszaninie reakcyjnej:
Na^ = 16.62% ; ^0 = 6.50% ; Al^ · 4.2Si0.2 = 74.38%.
Iljści tlenków, stosunki molowe i skład procentowy dotyczą okresu przed skontaktowaniem mieszaniny wyjściowej ze szkłem.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych na drodze reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stężonym hydrozolem kwasu krzemowego lub szerokoporowatym żelem kwasu krzemowego przy zachowaniu między materiałami wyjściowymi takich proporcji, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie reakcyjnej wynosiły:Na2O : /Na2O + K2O/ = 0,7 - 0,8 /Na2O + K2O/ : SiO2 = 0,3 - 0,5 H2O : /Na2O + K2O/ =35-45 i wówczas miesza wię materiały wyjściowe korzystnie w temperaturze 285 - 300 K i kontynuuje mieszanie i rozcieranie mieszaniny w ciągu 0,3 - 0,7 godziny, następnie mieszaninę kontaktuje się ze szkłem borokrzemianowym w takiej ilości, aby stosunek powierzchni szkła kontaktującego się z mieszaniną reakcyjną do objętości tej mieszaniny mieścił się w granicach 110 do 130 m /m następnie świeżo otrzymany hydrożel glinokrzemianowy przed rozpoczęciem krystalizacji poddaje się starzeniu w temperaturze 260 - 305 K przez okres 12 - 24 godzin, po czym prowadzi się nie przerywając kontaktu mieszaniny ze szkłem borokrzemianowym, proces hydrotermalnej krystalizacji w temperaturze 350 - 400 K przez okres 100 - 200 godzin, a po skończonej krystalizacji oddziela się kryształy i przemywa wodą destylowaną do pH przesączu około 10, znamienny tym, że stosunek molowy SiO2:Al2O3 w mieszaninie reakcyjnej przed jej skontaktowaniem ze szkłem borokrzemianowym mieści się w granicach:
- 2 SiO2:Al2Oj 4.6.2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że proces hydrotermalnej krystalizacji prowadzi się bez mieszania ciągłego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL27381988A PL162653B1 (pl) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Sposób wytwarzania zeolitu typu f ilipsytu o wlasnosciach sit molekularnych PL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL27381988A PL162653B1 (pl) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Sposób wytwarzania zeolitu typu f ilipsytu o wlasnosciach sit molekularnych PL |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL273819A1 PL273819A1 (en) | 1990-01-22 |
| PL162653B1 true PL162653B1 (pl) | 1993-12-31 |
Family
ID=20043326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL27381988A PL162653B1 (pl) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Sposób wytwarzania zeolitu typu f ilipsytu o wlasnosciach sit molekularnych PL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL162653B1 (pl) |
-
1988
- 1988-07-18 PL PL27381988A patent/PL162653B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL273819A1 (en) | 1990-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1220612A (en) | Process for the preparation of crystalline sheet-type alkali metal silicates | |
| JP3299763B2 (ja) | 改質ジ珪酸ナトリウムの製造方法 | |
| CA1152967A (en) | Synthesis of a new cesium-containing zeolite, csz-1 | |
| EP0142350B1 (en) | Crystalline zeolite composition ecr-2 and process for its preparation | |
| KR100288898B1 (ko) | 극미세입자인 알칼리금속 알루미늄 실리케이트 제올라이트의 제조방법 | |
| US4016246A (en) | Manufacture of synthetic zeolites | |
| US4581213A (en) | Crystalline silicic acid, its salts, and processes for their preparation | |
| EP0142349B1 (en) | Stoichiometric process for preparing a zeolite of the l type | |
| US4925613A (en) | Process for preparation of synthetic faujasite molded body | |
| EP0107908A1 (en) | Zeolites | |
| US3391994A (en) | Method for producing faujasitetype zeolites | |
| US3898319A (en) | Process for preparing zeolite Y | |
| AU673474B2 (en) | Amorphous aluminosilicate and process for producing the same | |
| US2958579A (en) | Process for manufacture of molecular sieve adsorbents | |
| PL162653B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu f ilipsytu o wlasnosciach sit molekularnych PL | |
| US3264059A (en) | Process for the preparation of synthetic faujasite | |
| PL161557B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych | |
| PL161558B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu chabazytu z podwyższonym modułem krzemowym o własnościach sit molekularnych | |
| PL161556B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu chabazytu z podwyższonym modułem krzemowym o własnościach sit molekularnych | |
| Toktarev et al. | Studies on crystallization of ZSM-12 type zeolite | |
| RU2780972C1 (ru) | Способ получения синтетического алюмосиликатного цеолита | |
| JPS60191018A (ja) | 分子ふるい型ゼオライト | |
| Mishra | Production of novel zeolite of type na-p from sodium aluminate liquor/spent liquor/alumina tri-hydrate of Nalco’s alumina refinery, Damanjodi, Orissa, India: A unique material for detergent formulation | |
| PL184427B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu erionitu-offretytu w autoklawach stalowych, z podwyższoną wydajnością | |
| Carlson et al. | Hydrothermal preparation of some strontium silicates |