探析高浓度合成4a沸石工艺研究及应用

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1、中南大学硕士学位论文高浓度合成4A沸石工艺研究及应用姓名：赵善雷申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：叶红齐;霍登伟20051128工程硕士学位论文摘要4A沸石是一种空穴结构的铝硅酸钠结晶，具有离子交换、表面吸附、抗污垢再沉淀以及健康安全等性能，是国际上性能最佳的代磷助剂。山铝在烧结法氧化铝流程嫁接生产4A沸石，目前已发展成为亚洲最大的洗涤剂用4A沸石生产基地。4A沸石的合成体系是一个复杂的体系，本文研究了以工业铝酸钠溶液、水玻璃为原料在高浓度合成条件下，合成体系配比、合成浓度、合成温度、导向剂、晶化时间温度等因素对合成4A沸

2、石的影响，探索出高浓度合成4A沸石的最佳工艺条件，并成功应用于工业生产。高浓度条件下合成4A沸石优选体系配比是：Si02／hl：03----1．8--2．0；Na20／Al：03=2．8-3．2：H20／Na：0=46-54；研究结果表明，SiO：／A1。O。偏高，会导致相区偏移，产生杂相从而降低沸石钙交换性能；体系的碱度控制了硅酸根阴离子的聚合状态和各组分的平衡，影响到产品的最终质量。高浓度条件下合成4A沸石的优选工艺条件是：浆化温度60—65Y：：导向剂添加量0．5％(体积百分比)；晶化温度85℃；晶化时间2h。研究结果表明，

3、在高温浆化条件下，后续的结晶过程更接近固相机理，容易产生钠硅渣杂相；添加导向剂可以明显缩短晶化时间：高温晶化条件加速了4A沸石转晶成羟基方钠石的进程。高浓度合成工艺应用于生产，与常规低浓度工艺相比，晶化体系的固含从80提高到1259／k以上，水耗降低了0．7t／t，蒸汽降低了0．3t／t，电耗降低了30kwh／t：质量指标明显提高，其中钙交换能力从297提高到306mgCaC03／g，铝离子从18．04％提高到18．16％，LCC从37提高到459／1009。钙交换速率也从205提高到215mgCaC03／g；合计降低成本930．

4、8万元／年，成功实现了在氧化铝流程嫁接生产4A沸石的高浓度合成新工艺。关键词沸石，洗涤剂，合成㈠■一工程硕士学位论文ABSTRACTZeolite4Aiscrystallinesodiumalumina-silicatewithacagestructureandhasseveralcharacteristics，suchasions-exchange。surfactantadsorption．AnditisagloballypreferreddetergentbuilderreplacedSTPP．ShandongCHALCOha

5、sdevelopedazeoliteprocessthatisgranedonthesinteraluminaprocess．Andnow,itbecomesabiggestmanufacturecenterinAsia．Thesynthesissystemof4Azeoliteisverycomplex．Inthisp印er，theinfluenceofmolerate，concentration，temperature，crystallizationdirectorsandcrystallizationtimeonzeolit

6、esynthesiswithhigherconcentrationwasstudied．Thepreferabletechniquepararaeterswasobtainedandappliedsuccessfullyintheindustry．Thepreferabletechniqueparametersobtainedfll"e船follow：Si02：A1203isintherangeoffrom1．8to2．0，Na20：舢203isbetvveen2．8to3．2andH20：Na20isfrom46to54．Itw

7、asfoundthatthecrystallizationphasewouldbeshifted,impuritybeincreasedincrystallineandthecalciumexchangingcapacityofzeoliteobtainedwouldbereducedifSi02：A1203ishigher．Thealkalinityplaysaimportantroleinpolymerizationofsilicateionsandthebalanceofspeciesinthesystem．Asforthe

8、concentration,temperature，crystallizationdirectorsandcrystallizationtimeinthesynthesissystem,itwasfoundthebestconditionsale：