152353. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves volyadékok abszolutizálására klinoptilolittal

3 152353 4 gén, kéndioxid, ammónia, etilén stb. szelektív eltávolításához nem megfelelő és a pórusok „beszabályozását" sem sikerült eddig megoldani. Sikerült viszont mesterséges hidrotermális körülmények között számos, a természetben elő nem forduló zeolitféleséget szintetizálni. Ezeket kristályszerkezetük szerint különböztetik meg, és az egyes fajtákat az ABC nagy betűivel jelölik. Ezek közül az A-val jelölt típus pórusait lehet úgy szabályozni, hogy normál és izoparaffinok szétválasztásához megfelelő (5A jelű) és bizonyos esetekben vízmentesítéshez megfelelő pórusokkal rendelkezzék (3A, 4A). Ezt a típust ezért már jelenleg is tiszta egyedi normál paraffinok előállítására, valamint bizonyos esetekben petrolkémiai nyersanyagok közbenső termékeinek és késztermékeinek szárítására alkalmazzák. Ismeretlen rendeltetéssel korlátozott mennyiségben alkalmazza még az ipar az X-szel jelölt szintetikus terméket is. A szintetikus molekulasziták alkalmazásának és elterjedésének azonban bizonyos korlátai vannak. A szintézis nagyüzemben nehezen valósítható meg. Az alapanyagokból (nátriumszilikát, nátriumaluminát, nátronlúg és víz) előálló viszkózus gélek hővezetőképessége rossz. A rendkívül intenzív keverés ellenére is helyi túlmelegedések keletkezhetnek a gélben, amelyek a kristályosodást nem kívánt irányban tolják el. Ezért a termékek sok inaktív szennyezést tartalmaznak. A keletkező kristályok rendkívül finom szemesések (0,5—5 mikron), önmagukban nem pasztillázhatók. A pasztillázhatóságok kb. 20% inert kötőanyag, pl. bentonit bekeverésével érik el. A kötőanyag azonban a pórusokat elzárja és a pasztillázott anyag adszorptív tulajdonságai nem megfelelőek (lassú az adszorpciója). Másrészt a szemcsék ekkor is könnyen porlódnak és víz hatására szétesnek, ezért a szintetikus molekulaszitákat csak nyugvó-ágyas berendezésekben alkalmazzák és víztől vagy vízgőztől óvják. A legtöbb szintetikus molekulaszita kémiai ellenállöképessége is kicsi; már híg savak hatására elbomlanak és tömény lúgoknak sem állnak ellen. Az említett problémák miatt a szintetikus molekulasziták ára magas, alkalmazási körük és legtöbbször beszerezhetőségük — különösen hazai viszonylatban — korlátozott. A találmány szerinti megoldás alkalmazásával ezek a nehézségek elkerülhetők, mivel a természetes klinoptilolit őrleményének megfelelő kezelésével és aktiválásával sikerült olyan vízmentesítő szert előállítani, amellyel a szerves folyadékokat hatékonyabban és eredményesebben vízmentesíthetjük, mint az eddig alkalmazott A típusú molekulaszitákkal. Ezenkívül a klinoptilolit alkalmazhatósági köre is kiterjedtebb. A klinoptilolit természetes zeolitféleség, amely hazánkban Tokaj vidékén, Mád, Rátka és Mezőzömbor határában nagy mennyiségben és egységes minőségben közvetlenül a felszín alatt fordul elő, ily módon könnyen hozzáférhető. Előfordulásait a világon másutt is felismerték (lásd: F. A. Mumpton: The American Mineralogist, 45, March—April, 1960. pp. 351— 369). Azt találtuk, hogy ha természetes klinoptilolitot megőrlünk, és az őrölt töltetet kb. 2n káliumsó oldattal kezeljük, majd állás után a kezelt anyagot vízzel sómentesítjük, a kimosott anyagot oszlopba töltjük és fokozatos felhevítés útján 400 C-ig hevítjük és hőntartjuk, mimellett a kőzetből felszabaduló vízgőzt inert gázárammal kihajtjuk oly módon, hogy óránként 20—30 1 inert gázsebességet alkalmazunk 1 kg bevitt őrleményre, míg az így nyert adszorbensből távozó inert gáz víztartalma gyakorlatilag nem kimutatható mennyiségre csökkent, és ha az őrlést és a káliumsós kezelést úgy végeztük, hogy az oszlopba ezen művelet eredményeképp pen a töltetsúlynak a hézagtérfogathoz való aránya 1 :0,5—1 értékek közé esik, de legelőnyösebben 1 :0,6—0,8 körüli érték, majd lehűlése után az oszlopra a vizes folyadékot úgy adagoljuk, hogy tized % nagyságrendben vizet tartalmazó nyersanyag esetében a többletsúly és az adagolási sebesség aránya 1 :0,3—5 legyen, század % nagyságrendben vizet tartalmazó nyersanyag esetén pedig ugyanez az arány 1 :5—15 legyen, akkor rendkívül alacsony víztartalmú szerves folyadékokat lehet folyamatosan nyerni. Az elérhető termékvíztartalom 2 ppm-nél, vagyis 0,0002%-nál is kisebb lehet. Vizsgálataink során úgy találtuk, hogy a klinoptilolitból az eljárásnak megfelelően készült és aktivált őrlemény lehetővé teszi a legkülönfélébb szerves folyadékok vízmentesítését, egyszerű készülékben, folyamatos megoldással. Kimerülése után inert gázáramban 400 C°-on hevítve szelektív vízmegkötőképességét visszanyeri, ily módon egy töltet sok egymás után következő ciklusban felhasználható. A találmány szerinti eljárás különösen alkalmas diklórmetán és más halogéntartalmú szerves folyadékok, etanol, izopropanol, általában alkoholok, éter, aceton, alifás és aromás éterek, észterek, ketonok, alifás és aromás szénhidrogének, így benzol, toluol, n-heptán, benzinek, ciklohexán, továbbá tetrahidrofurán, piridin, butílmalonészter, dietilkarbonát stb. vízmentesítéséhez, de felhasználható szerves savak, pl. ecetsav vízmentesítésére is. A találmány szerinti eljárás részleteit az alábbi kiviteli példákon szemléltetjük. 1. példa: Rátkai kőbányából származó klinoptilolitot 1 mm körüli szemcsenagyságúra őriünk, az őrle^ ményt 1—2-szeres térfogatú 2n káliumkloridoldattal vesszük fel és egy napig állni hagyjuk, majd desztillált vízzel az adszorbenst sómentesre mossuk. Az így előkezelt őrleményt oszlopba töltjük és két órán keresztül 4Ö0 C°-on hevítjük, mimellett az adszorbensből felszabaduló vízgőzt gyenge nitrogén öblítéssel (20—30 l/óra/kg adszorbens) hajtjuk ki. A fűtés meg-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60