Способ обработки натрийсодержащих синтетических цеолитов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9) 8(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НАТРИЙЩИХ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЦЕОЛИТОВ(57) Изобретение относится к способам обработки натрийсодержащих синтетических цеолитов и позволяет повысить адсорбционные свойства цеолитов по газам, молекулы которых имеют квад рупольный момент. Цеолиты ХаХ или МаА подвергают термообработке при 300-450 С в газовой среде (воздух, азот, гелий, аргон и т,д.) при кон - центрации паров воды менее 200 мг/м и содержании диоксида углерода в среде 0,15-10 об.%. Обработку ведут при 350 С и вьппе в течение 0,5-1 ч илиопри 300 С 10-15 ч. 4 табл.Изобретение относится к адсорбционной технике, конкретно к технике подготовки цеолитов, используемых для очистки газовых потоков путем адсорбционного извлечения из них ве Йеств, молекулы которых обладают квадруполным моментом (например, диоксид углерода, монооксид углерода, азот) .Целью изобретения является улучще ние адсорбционных свойств по газам, молекулы которых имеют квадрупольный момент.П р и м е р 1. Гранулированный цеолит без связующего типа ЯаА в количестве 100 мл помещают в кварцевуюФотрубку, нагревают до 350 Си выдерживают в токе сухого воздуха, в который вводят диоксид углерода в течение 5 ч. В каждом опыте берут свежую на-веску цеолита и выдерживают ее в среде с концентрацией диоксида углерода, постоянной в данном опыте, но варьируемой от опыта к опыту.Обработанную, укаэанным образом навеску цеолита охлаждают и по обычной методике определяют равновесную активность обработанного образца.Условия определения активности в этом и в следующих примерах постояноны и соответствуют 25 С, давление СО 4 мм рт. ст.Данные по изменению активности в зависимости от содержания диоксида углерода в воздухе, используемом при 35 термогазовой обработке, представлены в табл. 1.Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что термогазовая обработка натрийсодержащего цеолита в условиях, 40 соответствующих предлагаемому способу, приводит к повышению активности адсорбента по диоксиду углерода - веществу, обладающему квадрупольным момен-, том. Представленные данные определяют 45 общий интервал концентрации диоксида углерода в газовой среде в период тер. могазовой обработки 0,15-10,0 об.7 П р и м е р 2. При содержании диок. 50 сида углерода 0,5 об.Е и прочих усло- виях, укаэанных в примере 1, обрабаты. вают 13 образцов цеолитов типа ИаА, относящихся к разным партиям цеолита НаА без связующего. В условиях, ука эанных в примере 1, определяют равновесную активность цеолита каждой партии до и после термогазовой обработки. Результать 1 опытов представлены в табл.2.Из данных табл,2 следует, что тер могазовая обработка, проведенная по предложенному способу, повышает активность всех партий цеолитов пример но до постоянного уровня, характерного для лучшей партии цеолитов этого типа (8,3 г/100 г).Образец цеолита 13 подвергают дополнительным испытаниям во многоцикловых опытах по очистке воздуха от диоксида углерода. Результаты этих испытаний: активность исходного образца, не прошедшего термогазовую обработку, после 60 циклов снижается с 6,00 до 4,7 г/100 г, активность этого же образца, прошедшего предварительную термогазовую обработку, после 60 циклов снижается с 8,28 до 6,60 г/100 г. Данные этого опыта свидетельствуют о том, что термогазовая обработка, выполненная по предлагаемому способу повышает стабильностьюнатрийсодержащего цеолита в условиях мно гоцикло вой раб о ты.В условиях примера 2 термогазовой обработке подвергают три образца цеолита МаА со связующим. После это" го определяют их равновесную активность по диоксиду углерода.Результаты опытов представлены в табл.3.Таким образом, предлагаемый способ может быть применен для обработки цеолитов типа НаА, полученных разными технологическими путями.П р и м е р ЗВ условиях примера 2 проводят термогазовую обработку двух образцов цеолита ЯаХ разных заводов-изготовителей. В условиях примера 1 измеряют равновесную активность образцов по диоксиду углерода до и после обработки. По известнымметодикам измеряют также равновесные активности цеолита 1 до и после обработки по другим веществам - воде, сероводороду, кислороду, аргону, азоту, монооксиду углерода.В ходе определений термогазовая обработка, осуществляемая по предлагаемому способу, не приводит к изменению равновесной активности цеолита по полярным (вода, сероводород) и аполярным (кислород, аргон) веществам, но увеличивает активность цеолитов по всем веществам, молекулы которых25 0,03 (воз,00дух) 6- 7 6,60 8 - 10 6,30 6,40 О, 15 14 7,20 5,80 0,20 8,20 100 5,60 0,6 7,60 2,0 Таблица 2 Образец до обработки после обработки 4,15 8,07 6,50 8,10 4,40 8,68 3 13051 имеют квадрупольный момент (СО, СО, азот).Активность цеолитов по этим веществам до и после обработки указана в табл.4 (активность по монооксиду углерода и по азоту измеряют при атомосферном давлении и 25 С).Данные табл,4 свидетельствуют о применимости термогазовой обработки, осуществляемой в соответствии с пред- Ю лагаемым способом для улучшения адсорбционных свойств натрийсодержащих цеолитов различных структурных типов ло ряду веществ, если молекулы их обладают квадрупольным моментом. Обра ботка кальций- и калийсодержащих цеолитов не дает положительных резуль татов.В ходе дополнительных испытаний установлено, что продолжительность 20 термогазовой обработки, осуществляемой в соответствии с предлагаемымО,"способом, при 350 С и выше должна сос тавлять не менее 0,5-1 ч, при 300 С 10-15 ч, Обработка одинаково эффектив 25 на, если в качестве основы дпя газовой среды используют воздух, азот, гелий, аргон. Эффект достигается только в тех случаях, когда содержание паров воды в газовой среде не превы шает 200 мг/м . Количественные реЭэультаты дополнительных опытов совпаСодержание Активность,СО , об.% г/100 г дают с данными, приведенными в примерах. Таким образом, осуществление термогаэовой обработки обеспечивает улучшение адсорбционных свойств натрийсодержащих образцов цеолитов по веществам, молекулы которых имеют квадрупольный момент, что закладывает реальные предпосылки для создания надежно функционирующей адсорбционной аппаратуры для таких промышленно важных процессов, как получение защитных газов, очистка воздуха от диоксида углерода при ннзкотемпературном разделении, некриогенное разделение воздуха, очистка синтез-газа в производстве аммиака и др. Формула изобретения Способ обработки натрийсодержащих синтетических цеолитов, включающиио их термообработку при 300-450 С в газовой среде при содержании паров воды не более 200 мг/м , о т л и -йч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения адсорбционных свойств по газам, молекулы которых имеют квадрупольный момент, термообработку ведут в присутствии диоксида углерода в среде в количестве 0,15-10 об.%.Таблица 1 Содержание Активность,СО , об,% г/100 г1305125 Продолжение табл.2 до обработки после обработки 9,47 7,75 8,47. 7,1 1 8,94 7,50 8,40 6,60 6,95 7,60 7,45 6,15 10 6,30 8,71 7,53 6,75 9,50 8,30 12 8,28 6,00 13 Таблица 3 Равновесная активность по СО , г/100 г Образец до обработки после обработки 7,61 6,65 6,54 5,66 6,50 6,00 Таблица 4 Обра- Активность по СО,зец г/100 г до обра- после обботки работкидо обра- после до обра- послеботки обра боткиботки 12,9 14,2 9,1 10,8 5,82 3,31 6,60 7,14 ВНИИПИ Заказ 1379/19 Тираж 456 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Образец Активность поэазоту, нсм /г тивность по СО,нсм /г з