181909. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tágpórusú faujasit tipusú zeolitok dealuminizálására
7 181909 8 2. példa 4 g (Na,NH4)-Y-zeolitot (1 g dehidratált zeolitra vonatkoztatva 2,88 mmól NH4+-t és 8,64 mg Na20-t tartalmazó anyag; ioncserefok: 62,5%, Si/Al modulusz: 2,3) az 1. példában ismertetett reaktorban, 10 1/óra térfogatsebességű nitrogénáramban 2 órán át 710 K-en dehidratáltunk és deammonizáltunk, majd ugyanezen a hőmérsékleten 2 órán át szobahőmérsékleten szilícium-tetrakloriddal telített nitrogéngázt vezettünk keresztül a zeolitágyon. A 2 óra letelte után 830 K-en folytattuk a szilícium-tetrakloridos kezelést, amíg az A1C13 füst képződése be nem fejeződött, majd a reakció hőmérsékletén nitrogéngázzal öblítettük át a reaktort. A reaktort szobahőmérsékletre hűtöttük, és a kapott terméket desztillált vízzel kloridmentesre mostuk. Ezután a terméket szárítottuk, majd 620 K-en hevítettük. A kapott dealuminált termék 2,57 súly% alumíniumoxidot és 1,56 súl% nátriumoxidot tartalmazott, Si/Al modulusza 32 volt. A dealuminált termék tulajdonságai gyakorlatilag megegyeztek az 1. példa szerint kapott termékével. 3. példa 20 g légszáraz Na-Y-zeolitot (Zeosorb, VEB Elektrochemisches Kombinat Bitterfeld) kvarcból készült, ± 5 K pontossággal szabályozható kemencével ellátott, függőlegesen elhelyezett csőreaktorba mértünk be. A Na-Y-zeolitot a reaktorban 10 1/h-ás nitrogénáramban 670 K-en dehidratáltuk, majd 550 K-re lehűtöttük és ezen a hőmérsékleten 15 percen át szobahőmérsékleten szilícium-tetrakloriddal telített nitrogént (10 1/h) vezettünk át. Utána felfűtöttük a zeolitot szilícium-tetraklorid/nitrogén áramban 750 K-re és további 45 percen át reagáltattuk ezen a hőmérsékleten. Ilyen körülmények között a képződő A1C13 nem távozik el a reaktorból, hanem az ugyancsak képződő NaCl-el nátrium-tetraklóro-alumináttá alakul át. A reakció befejeződése után a reaktort a reakcióhőmérsékleten átöblítettük nitrogénnel, majd szobahőmérsékletig való lehűtése után a mintát addig mostuk desztillált vízzel, amíg a mosóvíz klorid- és alumíniummentessé vált. A vízmentes kiindulási Na-Y-zeolit 23,2 súly% Al203-t és 14,1 súly% Na20-t tartalmazott, Si/Al modulja pedig 2,3 volt. Ezzel szemben a kapott dealuminált termék A1203, ill. Na20 vízmentes anyagra vonatkoztatott tartalma 1,24 súly%, ill. 0,34 súly%, Si/Al modulja pedig 67,5 volt. A dealuminált zeolit kristályszerkezete a röntgendiffrakciós felvételek tanúsága szerint azonos a kiindulási Na-Y-zeolitéval, a köbös elemi cella állandója 2,427 nm. 4. példa 20 g légszáraz Na-Y-zeolitot (Zeosorb, VEB Elektrochemisches Kombinat Bitterfeld) a 3. példában leírt csőreaktorba mértünk be. A Na-Y-zeolitot a reaktorban 10 1/h-ás nitrogénáramban 670 K-en dehidratáltuk, majd 600 K-re lehűtöttük és ezen a hőmérsékleten 1 órán át szobahőmérsékleten szilícium-tetrakloriddal telített nitrogént (10 1/h) vezettünk át. Ilyen körülmények között a képződő A1C13 nem távozik el a reaktorból, hanem az ugyancsak képződő NaCl-el nátrium-tetraklóro-alumináttá alakul át. A reakció befejeződése után a mintát a 3. példában leírt módon dolgoztuk fel. A kapott dealuminált termék A1203, ill. Na20 vízmentes anyagra vonatkoztatott tartalma 12,13 súly%, ill. 1,40 súly%, Si/Al modulja pedig 6,2 volt. A dealuminált zeolit kristályszerkezete a röntgendiffrakciós felvételek tanúsága szerint azonos a kiindulási Na-Y-zeolitéval, a köbös elemi cella állandója 2,403 nm. 5. példa 20 g légszáraz Na-Y-zeolitot (Zeosorb, VEB Elektrochemisches Kombinat Bitterfeld) a 3. példában leírt csőreaktorba mértünk be. A zeolitot a 3. példában leírt dehidratálása után 460 K-re lehűtöttük és ezen a hőmérsékleten 1 órán át szobahőmérsékleten szilícium-tetrakloriddal telített nitrogént (10 1/h) vezettünk át a reaktoron. A reakció befejeződése után a reaktort a reakcióhőmérsékleten átöblítettük nitrogénnel, majd szobahőmérsékletig való lehűtése után a mintát 0,1 m 3,5 pH-jú dinátrium-citrát/HCl pufferoldatba öntöttük, hogy a viszonylag alacsony Si/Al-arányú zeolitos termék kristályrácsának az egyik reakciótermékként képződő Na[AlCl4] hidrolízis következtében kialakuló savasság hatására bekövetkező összeomlását elkerüljük. Ezután a mintát addig mostuk, amíg a mosóvíz klorid- és alumíniummentessé vált. A vízmentes kiindulási Na-Y-zeolit 23,2 súly% Al203-t és 14,1 súly% Na20-t tartalmazott, Si/Al modulja pedig 2,3 volt. Ezzel szemben a kapott, részlegesen dealuminált termék AI203, ill. Na20 vízmentes anyagra vonatkoztatott anyagtartalma 17,2, ill. 3,2 súly%, Si/Al modulja pedig 3,9 volt. A részlegesen dealuminált zeolit kristályszerkezete a röntgendiffrakciós felvételek tanúsága szerint azonos a kiindulási Na-Y-zeolitéval, a köbös elemi cella állandója 2,451 nm. 6. példa 20 g légszáraz Na-Y-zeolitot (Zeosorb, VEB Elektrochemisches Kombinat Bitterfeld) a 3. példában leírt módon dehidratáltuk, majd 600 K-re lehűtöttük és ezen a hőmérsékleten 15 percen át szilícium-tetrakloriddal szobahőmérsékleten telített nitrogént (10 h/1) vezettünk keresztül a reaktoron. Utána 870 K-re fűtöttük fel a zeolitot szilícium-tetraklorid/nitrogén áramban és további 45 percen át reagáltattuk ezen a hőmérsékleten. A reakció folyamán a képződő A1C13 egy része fehér füstként távozik a reaktorból, a maradék Na[AlCl4] formájában visszamarad a termékben. A mintát a 3. példában leírt módon dolgoztuk fel. A röntgendiffraktogram csúcsainak helyzetéből a köbös kristályrendszerű anyag rácsállandója 2,427 nm-nek adódik, a kristályos fázis Si/Al-aránya tehát azonos a 3. példa szerint előállított anyagéval. A diffraktogramok csúcsainak az intezitásából azonban az következtethető, hogy a 3. példa szerint előállított, teljesen kristályos termékkel szemben az ezen példa szerint nyert anyag faujasit-szerkezetű fázisa csak kb. 20%-ot tesz ki. Az anyag 80%-a a már viszonylag magasabb reakcióhőmérséklet hatására röntgenamorffá vált. 7. példa 20 g légszáraz Na-Y-zeolitot (Zeosorb, VEB Elektrochemisches Kombinat Bitterfeld) a 3. példában leírt módon dehidratáltunk és dealumináltunk azzal a különbséggel, hogy szilícium-tetraklorid helyett triklór-szilánt használtunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
