高嶺土對低硅X型沸石有哪些影響

時(shí)間：2014-05-07 10:16:33

作者：世邦機(jī)器

低硅X型沸石：X型、Y型沸石同屬于立方結(jié)構(gòu)的八面沸石，骨架硅鋁比在1.5以上稱為Y型沸石，在1.5以下稱為X型沸石。硅鋁比高的Y型沸石有更好的熱穩(wěn)定性，常用于催化劑;硅鋁比低的X型沸石，有更多的骨架負(fù)電荷，更多地被用于離子交換劑和吸附劑。典型的X型沸石，骨架硅鋁比為1.25，它與A型沸石相比，具有更大的孔容與孔直徑，它的骨架負(fù)電荷較Si/Al比值為1的4A沸石少。若將X型沸石的骨架硅鋁比從1.25降至為1時(shí)，這種結(jié)構(gòu)仍然不違反Lowenstein規(guī)則，它就具有與4A沸石相同的骨架負(fù)電荷，并且維持X型沸石的孔容、孔直徑。這無疑會(huì)改善原有的A型和X型沸石的吸附性能，因此對低硅鋁比X型沸石的合成引起人們的關(guān)注。

由高嶺土通過高嶺土加工技術(shù)自黏結(jié)合成低硅X型沸石(PLSX)的步驟簡便，先將含水高嶺土擠壓成柱狀，然后在973K燒結(jié)后，經(jīng)堿液晶化，脫水即得沸石。這種自黏結(jié)合成沸石的方法與常規(guī)合成方法比較，有以下優(yōu)點(diǎn)。

①高嶺土磨粉機(jī)磨出高嶺土粉末具備了 PLSX所需的全部SiO2和A12O3量，不再需要其它的硅源和鋁源，極大地降低了合成原料的成本。

②成型并轉(zhuǎn)化為偏高嶺土的顆粒安置在晶化容器內(nèi)，通過堿液外循環(huán)進(jìn)行晶化，較溶膠法或粉末法合成，同樣的處理量極大地減少了容器的體積，即晶化設(shè)備的投資減少。

③不需要對粉末進(jìn)行洗滌過濾的設(shè)備，也不需要加黏結(jié)劑后的高溫?zé)Y(jié)工序，只需在773K下脫水。

④不需加入無活性的黏結(jié)劑，加入的20%〜30%的黏結(jié)劑導(dǎo)致活性組成的結(jié)晶度理想為80.70%，而出眾的自黏結(jié)沸石可達(dá)100%結(jié)晶度。

總之，原料結(jié)構(gòu)的改變也帶來了生產(chǎn)流程的簡化和設(shè)備的減少，但是由高嶺土轉(zhuǎn)化為偏高嶺土?xí)r，需要在973K焙燒2〜3h，才能全部轉(zhuǎn)化為偏高嶺土，亦需要消耗一定的能量;PLSX的合成尚需加一定量的造孔劑，可避免雜晶的形成和較大地增加吸附速率。

雷曉鈞等以高嶺土為原料，一步合成自黏結(jié)的柱狀的低硅X型沸石(PLSX)，經(jīng)X射線衍射，29SiMASNMR譜、27A1MASNMR譜證實(shí)，它含X型沸石的組成為40.40%,含4A沸石的組成為17.92%，其余為無定形硅鋁氧化物。PLSX的骨架硅鋁比接近1，是骨架負(fù)電荷分配較均勻的X型沸石，293K時(shí)靜態(tài)法測定和推算PLSX的飽和吸附水達(dá)39.80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，其組成為Na96-x-xKx(Al96Si96 O386 )?310H2O，是吸附量高、價(jià)廉的吸水劑。PLSX對空氣中氮氧的分離系數(shù)為3.15，高于用于PSA的商品5A(2.33)和13X的分離系數(shù)(2.36)。PLSX也是一種極好的吸附分離劑。