[發明專利]一種從堿性超細分子篩合成母液中分離超細分子篩的方法

在審

• 申請號: 202211700186.2
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116199234A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 樊衛斌;吳志偉;李志凱;董梅;秦張峰;焦衛勇;朱華青
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: C01B39/38
• 分類號: C01B39/38;C01B39/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

本發明提供了一種從堿性超細分子篩合成母液中分離超細分子篩的方法，涉及化工分離技術領域。本發明采用氯化銨、尿素、丙烯腈和聚丙烯酰胺的水溶液作為第一絮凝劑對堿性超細分子篩合成母液進行第一絮凝處理，能夠消除分子篩晶粒之間的排斥力，使晶粒之間發生相互作用生成絮凝微團簇；本發明以聚丙烯酰胺的水溶液為第二絮凝劑對母液進行第二絮凝處理，能夠使微團簇快速團聚沉降，且團簇間形成交聯結構，防止團簇在攪拌、震蕩等情況下再次懸浮。本發明提供的方法不僅避免了添加酸堿調節pH值的步驟，而且二次絮凝之后經靜置沉降可直接得到沉降產物，沉降產物無需過濾就可以直接實現水相和固相的分離，極大地提高了超細分子篩的分離效率。

技術領域

本發明涉及化工分離技術領域，特別涉及一種從堿性超細分子篩合成母液中分離超細分子篩的方法。

背景技術

微孔沸石分子篩是一種無機含硅晶體，其骨架具有規則且有序排列、與分子尺寸相近的孔道，在催化、離子交換以及分離等領域被廣泛應用。例如ZSM-5沸石由10元環構成孔道體系，具有三維孔道，被廣泛應用于烷基化、異構化、歧化、選擇裂化和由甲醇合成汽油等反應中。

分子篩絕大多數活性位點都位于微孔(孔徑只有約0.55nm)結構中，大的分子較難于在其中擴散和反應，使得其優良的催化性能受到一定限制，因而促使人們研發制備顆粒更小的超細分子篩，以縮短反應物分子在孔道內的傳遞距離。此外，分子篩晶粒小，分子篩表面暴露的催化反應所需的活性中心就多，催化劑活性高，因此對大多數反應而言，越小的分子篩晶粒，催化反應效率更高。但分子篩顆粒越小，其總表面能越高，在完成晶化之后的分子篩堿性懸浮液(即分子篩合成母液)中分子篩顆粒溶膠化越強烈，從晶化后的分子篩堿性懸浮液中分離越困難。

分子篩晶粒從母液中分離多采用壓濾、離心或者膜分離的方式。但是壓濾受限于濾布的孔徑，不適用于超細的分子篩晶粒(粒徑200nm以下)分離；離心分離僅適用實驗室小批量分子篩的制備；膜分離方法需要消耗大量純水，且膜孔極易堵塞，僅適用于分離粒徑大于200nm的分子篩晶粒。

專利201510216500.3提供了一種分子篩堿性懸浮液中分離超細鈦硅分子篩的方法，包括以下步驟：(1)向完成晶化后的分子篩堿性懸浮液中，加稀酸性溶液調節分子篩懸浮液pH值至弱酸性；(2)然后依次加入酸性硅溶膠和聚丙烯酰胺溶液，(3)之后加稀堿性溶液調節pH值至弱堿性，(4)再加稀酸性溶液反調pH值至中性，靜止沉淀，過濾，分離回收得到超細鈦硅分子篩。該方法雖然實現了超細分子篩的分離，但是需要交替加入酸堿調節溶液pH值，步驟繁瑣。專利CN108793183A公開了一種鈦硅分子篩母液分離的方法，包括以下步驟：(1)向完成晶化后的鈦硅分子篩母液中加入水溶性的絮凝劑，具體為殼聚糖交聯陽離子高分子絮凝劑、聚二甲基二烯丙基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨-丙烯酰胺共聚物、聚苯乙烯磺酸鈉等中的一種或幾種；(2)加入有機酸或無機酸溶液，調節分子篩母液pH值至3～9；(3)靜置沉降0.5～24小時，過濾、干燥和焙燒后，分離得到鈦硅分子篩原粉。該方法仍然需要加入有機酸或無機酸調節母液pH值，且所得沉淀物仍需過濾分離。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種從堿性超細分子篩合成母液中分離超細分子篩的方法。本發明提供的分離方法過程簡單，無需添加酸堿試劑調節pH值，二次絮凝后可直接得到沉降產物，無需過濾，本發明極大地提高了超細分子篩的分離效率。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種從堿性超細分子篩合成母液中分離超細分子篩的方法，包括以下步驟：

將完成晶化后的堿性超細分子篩合成母液與第一絮凝劑混合進行第一絮凝處理，得到一次絮凝母液；所述第一絮凝劑為氯化銨、尿素、丙烯腈和聚丙烯酰胺的水溶液；

將所述一次絮凝母液與第二絮凝劑混合進行第二絮凝處理，得到二次絮凝母液；所述第二絮凝劑為聚丙烯酰胺的水溶液；

將所述二次絮凝母液靜置沉降，抽離上層清液，所得沉淀物為超細分子篩。