[發明專利]一種高成膜率合成NaA沸石膜的方法

有效

• 申請號: 201310560448.4
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103599709A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 陳贊;于海斌;胡毅;臧毅華;鄭秋紅;季超;劉宗園
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油天津化工研究設計院;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/10;B01D67/00
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1.一種高成膜率合成NaA沸石膜的方法，其特征在于：按如下步驟進行：

一、晶種層制備：

載體管預處理和涂晶遵循下列步驟：

1）選用平均粒徑大小為400-600nm的納米NaA分子篩作為晶種，配置成0.1-1g/L晶種溶液，晶種溶液超聲震蕩2-6h，靜置12-48h待用；

2）取α-Al₂O₃載體管，對其外表面先使用1200#砂紙打磨光滑，再將打磨后的α-Al₂O₃載體管先后浸泡在0.1-1mol/L鹽酸溶液和0.1-1mol/L氫氧化鈉溶液中，分別超聲震蕩0.5-2h，取出后用去離子水洗至中性，放入烘箱50-100℃烘干16-24h，后在馬弗爐200-400℃下煅燒2-6h，取出待用；

3）將載體管兩端用聚四氟乙烯密封，在150-200℃下加熱2-4h，取出迅速放入晶種溶液中，浸漬10-60s；

4）將載體管一端堵死，另一端接真空泵抽真空，并同時使用醫用脫脂棉擦拭載體表面，使管表面晶種層均勻、平整；繼續抽真空，真空度在0.05-0.08Mpa則涂晶合格，進行一下步驟；如果真空度小于0.05Mpa，則重復第3步驟；

5）將載體管放入馬弗爐，在150-300℃下煅燒固化1-4h；

所述載體管的幾何形狀為管狀，材質為α-Al₂O₃，載體的孔徑大小為1-3μm，孔隙率為30-60%；載體管的外徑為8-20mm，管壁厚為1-3mm，管長為50-1500mm；

所述納米NaA分子篩是按照摩爾比：2.8-3.4Na₂O：Al₂O₃：2SiO₂：100-150H₂O，遵循下列步驟合成：

1）將NaOH溶于去離子水中，攪拌約10-20min，均混直至全溶，將溶液均分，分別放置于兩個聚乙烯瓶中；

2）將一瓶中的NaOH溶液加鋁酸鈉，攪拌約10-20min，均混，置蓋封的瓶中直至澄清；

3）將另一瓶中的NaOH溶液加偏鋁酸鈉，攪拌約10-20min，均混，置蓋封的瓶中直至澄清；

4）將3）中的溶液快速倒入2中，直至稠狀凝膠生成，在蓋封下用電磁攪拌攪勻；

將密封于聚丙烯瓶中的硅鋁溶膠置烘箱中，在100℃下均相反應器中反應16-24h冷卻，過濾時用去離子水洗到PH<9，放置在80-110℃烘箱內干燥過夜，得到產物納米NaA分子篩晶種；

二、合成母液的配制：

合成母液摩爾比為：1.5-2Na₂O：2SiO₂：Al₂O₃：100-130H₂O；

將硅源，鋁源，氫氧化鈉，依次溶解在去離子水中，配制合成液，具體配制步驟為：在燒杯內稱取氫氧化鈉，然后往里面加入一定量的去離子水攪拌直至氫氧化鈉全部溶解，再在強攪拌下往其中緩慢滴加硅源，滴加完畢后的溶液在25℃下陳化16-20h；這時將鋁源用剩余的去離子水的1/2溶解后滴加到燒杯內，在25℃攪拌陳化2-8h，最終得到合成母液；

所述硅源指硅溶膠、白炭黑、粉體硅膠其中的一種；鋁源選用NaAlO₂、硅酸鈉其中的一種；

三、晶化：

首先將已預涂晶種的載體，然后垂直放入于不銹鋼晶化釜中，再將晶合成母液緩慢注入晶化釜中，最后將晶化釜密封后置于80-100℃恒溫烘箱，晶化合成2-6h；晶化合成結束后，取出合成的膜后首先用去離子水將其表面游離的沸石分子篩小心清洗干凈，然后用清水洗滌至中性，在室溫下干燥，獲得NaA沸石膜產品。