沸石原粉生產工藝的製作方法

2023-06-22 03:02:31

專利名稱：沸石原粉生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種沸石生產技術，尤其涉及一種沸石原粉生產工藝。
傳統的沸石生產方法是氫氧化鈉、水玻璃、偏鋁酸鈉溶液以一定的配比，一定的溫度和時間，經過配製、成膠、晶化過程，即形成具有晶狀結構和具有吸附性能的沸石。其具體工藝步驟為配料，成膠、升溫至100℃左右，打入晶化罐內晶化，保溫3～5小時，然後分離母液、水洗產品、乾燥、成品包裝，但這種工藝在沸石生產的晶化過程中，由於多方面因素影響，特別是雜晶的影響，容易導致產品質量不穩定，重複性能不好，質量時高時低；晶化度不足和晶化過頭不易控制。再則，現有的分離工藝，多採用壓濾機或離心機內裝布袋子過濾，即做一個布口袋放在離心機內，料漿加在布袋內，出料時要把布袋拿出來刮淨，出料加料速度慢，效率低，操作麻煩。因此各生產沸石的廠家都在研究試驗新的生產工藝，以期望改善現有技術中所存在的問題。
本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而研製出的一種新的沸石生產工藝，利用該工藝生產出的沸石，產品質量穩定，合格率為99％以上，生產重複性好。
本發明的目的是通過以下方法來實現的本發明的生產工藝依次包括以下工藝步驟以氫氧化鈉、水玻璃、偏鋁酸鈉溶液為原料(與現有技術相同)，經過配製、成膠、晶化、分離過濾、乾燥、粉碎包裝，本發明的特徵在於在成膠工藝與晶化工藝之間，增加一道誘導晶化工藝，該誘導晶化方法為，在配製成膠後，繼續攪拌30～90分鐘，打入一容器內，升溫至55℃～90℃，保溫3～8小時，然後再打入晶化罐進行晶化。
在本發明中的誘導晶化工藝中，升溫溫度最好在65℃～80℃，保溫4～6小時。
本發明中，在分離過濾工藝中採用濾網過濾，即緊貼離心機轉股布置兩層1000目的過濾布，再放一圈活動的鐵篩網，分離、水洗在同一離心機內進行。
本發明的沸石生產工藝與現有生產工藝相比具有以下優點由於在成膠工藝與晶化工藝之間，增加了誘導晶化工藝，以較低的溫度(65℃～85℃)促進晶體成核，抑止雜晶產生，工藝符合沸石合成規律，按照此工藝生產出的產品，其吸水、吸附性高，生產重複性好。採用本發明的分離過濾工藝，可使分離、水洗在同一離心機內進行，提高了分離效率，確保了產品的水洗質量。某公司自採用此項技術以來，產品合格率達99％以上，得到國內外十幾個使用廠家的好評。以下是採用本發明工藝所生產產品與國內外其他一些沸石生產廠家的產品技術指標對照表單位名稱 4A吸水 13X吸水 13XCO2吸附本發明所產產品27％ 32.5％ 23.5％瑞士猶迪卡公司26.6％ 30％～32％ 23.2％上海中美合資UOP 26.5％ 31.5％ 23％大連催化劑廠 24％～25％ 30％～31％ 21％本發明以下結合實施例作進一步具體描述，但並不限制本發明。
實施例1由於生產沸石是以氫氧化鈉、水玻璃、偏鋁酸鈉溶液為原料，按一定的比例配製(這一點與現有技術相同)，而偏鋁酸鈉溶液是由液鹼(即氫氧化鈉)、氫氧化鋁加熱溶解反應而成，為了有助於更全面地了解本發明，現將沸石生產的配料及主要生產計算方法介紹如下沸石生產配料原則，按原料(氫氧化鋁、液鹼、水玻璃)中各組分Na2O、Al2O3、SiO2的質量計算，採用去水溶質計算法。
(1)計算製備3m3偏鋁酸鈉溶液示例(根據化驗室分析液鹼中Na2O含量及Al(OH)3中Al2O3的百分含量及配製的體積和要求進行計算)如液鹼中Na2O＝300/lAl(OH)3中Al2O3＝50％配製要求偏鋁酸鈉溶液3m3Al2O3濃度＝100/l ak＝2(ak即溶液中Na2O的摩爾質量與Al2O3的摩爾質量之比)計算得須投Al(OH)3100千克×3m3/0.5＝600千克須投液鹼300千克(Al2O3)/102(Al2O3分子量)×2(ak比)×62(Na2O分子量)/300(液鹼中Na2O含量)＝1.22m3反應溶解完全補充水至3m3。
(2)成膠配料計算方法示例將配方的摩爾比化為質量比。
如4A型沸石的配比為摩爾比3.0Na2O∶1.0Al2O3∶2.0SiO2∶150H2O質量比(摩爾比數乘以各自的分子量)3.0×62Na2O∶1.0×102Al2O3∶2.0×60SiO2∶150×18H2O根據質量比和化驗室分析各組分溶液濃度進行計算，例如化驗室分析。
偏鋁酸鈉中Al2O3＝102g/l Na2O＝124g/l ak＝2
水玻璃中Na2O＝93g/l SiO2＝300g/l回頭母液(即氫氧化鈉溶液)中Na2O＝45g/l配製體積150×18/1000＝2.7m3計算須用偏鋁酸鈉102千克/1029/l(Al2O3含量)＝1m3須用水玻璃120千克/300g/l(水玻璃中SiO2含量)＝0.4m3須補充Na2O(用母液補充)[Na2O質量-偏鋁酸鈉中Na2O質量-水玻璃中Na2O質量]/母液中Na2O含量＝(3.0×62-124×1-93×0.4)/45＝0.55m3須補充水配料體積-鋁酸鈉體積-水玻璃體積-母液體積＝2.7-1-0.4-0.55＝0.75m313X型沸石的配比為摩爾比3.4Na2O∶1.0Al2O3∶3.0SiO2∶144H2O計算方法與上述4A型相同。
現將配製方法描述如下按照計算的體積，分別把水、回頭母液、水玻璃及偏鋁酸鈉溶液分別打入各自計量，開動成膠攪拌，由計量罐依次投入水、母液、水玻璃升至40℃，最後投入偏鋁酸鈉溶液，再攪拌45分鐘左右，把反應料漿打入誘導容器，將打入誘導容器的料漿升溫至80℃後停止攪拌，保溫約5小時。然後再把反應料漿打入晶化罐，升溫至約95℃，進行晶化，一般4A型晶化3小時，13X型晶化5小時，之後即可放料進行分離水洗。在離心機轉股內布置有兩層1000目的過濾布，再放一圈活動的鐵篩網，離心機高速運轉下，產品緊貼濾布形成濾餅，母液由於離心作用，穿過濾餅，排出離心機外，母液流入母液貯槽，回收使用。分離後的濾餅，可如水洗至PH＜11，把濾餅挖出即可，以往的分離方法卻不是這樣，而是做一個布口袋放在離心機內，料漿加在布袋內，出料時要把布袋拿出來刮淨，本發明這一工藝的改進，出料加料速度明顯提高，大大提高了離心水洗效率，使用非常方便。離心機出來的產品，含水量約30～40％，用蒸氣乾燥、烘乾，使產品含水量在20％左右，烘乾後經300目風旋磨粉碎，在密閉容器中包裝，即為成品。
實施例2配料方式及方法均與實施例1相同，不再贅述，不同之處僅在於在誘導晶化工藝中的溫度及時間的控制，即把反應料漿打入誘導容器中的料漿升溫至70℃後停止攪拌，保溫約6小時。然後再把反應料漿打入晶化罐，升溫至約96℃，進行晶化，之即可放料進行分離水洗。以下均與實施例1相同。
權利要求
1.一種沸石原粉生產工藝，它依次包括以下工藝步驟以氫氧化鈉、水玻璃、偏鋁酸鈉溶液為原料，經過配製、成膠、晶化、分離過濾、乾燥、粉碎包裝，本發明的特徵在於在成膠工藝與晶化工藝之間，增加一道誘導晶化工藝，該誘導晶化方法為，在配製成膠後，繼續攪拌30～90分鐘，打入一誘導容器內，升溫至55℃～90℃，保溫3～8小時，然後再打入晶化罐進行晶化。
2.根據權利要求1所述的沸石原粉生產工藝，其特徵在於在誘導晶化工藝中，升溫溫度最好在65℃～80℃，保溫4～6小時。
3.根據權利要求1所進的沸石原粉生產工藝，其特徵在於在分離過濾工藝中採用濾網過濾，即緊貼離心機轉股布置兩層1000目的過濾布，再放一圈活動的鐵篩網，分離、水洗在同一離心機內進行。
全文摘要
一種沸石原粉生產工藝,它依次包括以下工藝步驟:以氫氧化鈉、水玻璃、偏鋁酸鈉溶液為原料,經過配製、成膠、晶化、分離過濾、乾燥、粉碎包裝,本發明的特徵在於:在成膠工藝與晶化工藝之間,增加一道誘導晶化工藝,以較低的溫度(65℃～85℃)促進晶體成核,抑止雜晶產生,工藝符合沸石合成規律,按照此工藝生產出的產品,其吸水、吸附性高,利用該工藝生產出的沸石,產品質量穩定,合格率在99%以上,生產重複性好。
文檔編號C01B39/02GK1190079SQ9710902
公開日1998年8月12日 申請日期1997年2月5日 優先權日1997年2月5日
發明者張雪成 申請人:張雪成