[實用新型]一種利用粉煤灰合成超細4A型分子篩的裝置

有效

• 申請號: 201320012096.4
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN202988755U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 陳彥廣;陸佳;盧宏男;趙輝;韓志遠;徐雪峰
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: C01B39/14
• 分類號: C01B39/14
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

一、?????技術領域：

本實用新型涉及的是化工領域中分子篩的合成設備，具體涉及的是一種利用粉煤灰合成超細4A型分子篩的裝置。

二、背景技術：??

粉煤灰是煤粉燃燒過的細粒分散狀殘余物，是我國最主要的一種固體廢棄物。隨著我國經濟的飛速發展，煤炭的用量不斷提高，粉煤灰排放量也與日俱增。據有關部門統計，我國每年消耗標準煤約20億噸，排放粉煤灰3.0億噸以上，這些固體廢棄物的排放對空氣、水源和土地等生態環境造成了嚴重的污染，對人體健康危害很大。國內粉煤灰的整體利用程度不高，主要應用于修筑道路、生產建筑材料和填滿煤礦開采后的礦洞。

沸石分子篩是一種水合鋁硅酸鹽，具有一定的骨架結構，其中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊的空穴。這種結構使其具有良好的催化、吸附和離子交換性能，因此常被用作吸附劑、干燥劑、洗滌劑和催化劑載體，廣泛應用于精細化工，石油化工、環境保護等領域。但由于其產量小，限制了它在工業上的應用，同時利用純化學原料合成則價格昂貴，粉煤灰中的主要原料SiO₂和Al₂O₃約占70%以上，利用粉煤灰代替化學原料來合成沸石分子篩，不僅可以節約化學原料，還能實現廢棄物資源化利用，變廢為寶。

4A分子篩，Na₂O·Al₂O₃·2SiO₂·9/2H₂O，其孔徑為4?，可以吸附直徑小于4??的分子，如水，甲醇、乙醇、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳、乙烯、丙烯。對水的選擇吸附性能高于任何其他分子，在工業常用作干燥劑，是工業上用量最大的分子篩品種之一。同時4A分子篩可作為洗滌劑助劑，主要是交換水中的鈣離子產生軟化水，去除污垢和防止污垢再沉積；4A分子篩可以去除污水中的NH₃-N及Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺，可處理來源于金屬礦山、冶煉廠、金屬表面處理和化學工業等部門排放的污水，同時還能實現回收重金屬。

4A型沸石的合成方法，按原料分主要有：水玻璃法、高嶺土法、蒙脫土法、同時還可以利用鋁土礦，明礬石等制備4A分子篩。按合成體系分主要有微波合成法、純固體原料合成法、蒸汽相合成法、非水體系合成法、水熱合成法和模板合成法。這些方法一般存在成本高或者晶化不完全，晶粒過大等缺點。

三、發明內容：

本實用新型的目的是提供一種利用粉煤灰合成超細4A型分子篩的裝置，這種利用粉煤灰合成超細4A型分子篩的裝置用于解決以粉煤灰為原料合成4A型分子篩工藝中晶粒過大的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：這種利用粉煤灰合成超細4A型分子篩的裝置包括螺旋給料器、堿液儲存罐、硅源補充罐、鋁源補充罐、模板液儲存罐、合成反應釜、超聲波加熱裝置、混合塔，螺旋給料器上方設置有振篩機，螺旋給料器、堿液儲存罐分別通過管線連接混合塔，混合塔通過管線連接合成反應釜，硅源補充罐、鋁源補充罐、模板液儲存罐分別通過管線連接合成反應釜；合成反應釜設置在超聲波加熱裝置內，超聲波加熱裝置的底部設置有環形加熱管，合成反應釜頂部安裝有壓力表。

上述方案中混合塔與合成反應釜連接的管線上設置離心泵。

上述方案中堿液儲存罐與混合塔連接的管線上安裝流量計和控制閥。

上述方案中硅源補充罐與合成反應釜連接的管線上安裝流量計和控制閥；鋁源補充罐與合成反應釜連接的管線上安裝流量計和控制閥；模板液儲存罐與合成反應釜連接的管線上安裝流量計和控制閥。

上述方案中超聲波加熱裝置的控制面板上有開關、顯示儀表、指示燈，其中顯示儀表包括壓力顯示器、溫度調節按鈕、反應溫度顯示器、設置溫度顯示器。

有益效果：

（1）本實用新型可以實現粉煤灰定向合成4A分子篩，適用性強，不僅提高了分子篩的產率，還使分子篩粒徑分布范圍較窄，在100-200nm之間，形成超細分子篩晶粒。

（2）本實用新型結構簡單、易于操作。

四、附圖說明：

圖1是本實用新型的結構示意圖。

1振篩機??2螺旋給料器??3離心泵??4壓力表???5混合塔???6?超聲波加熱裝置??7合成反應釜???8環形加熱管??9流量計???10控制閥??11堿液儲存罐??12硅源補充罐??13鋁源補充罐??14模板液儲存罐??15控制面板??16指示燈??17開關。

五、具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：