[发明专利]丝光沸石的铵交换改性方法

说明书

本发明涉及丝光沸石的制备领域，公开了一种丝光沸石的铵交换改性方法，该方法包括在铵交换条件下，将丝光沸石进行多次铵交换，并在各次铵交换之后进行固液分离得到回收液，其特征在于，将在后进行的铵交换得到的回收液作为在前进行的铵交换的交换液使用。本发明的方法能够减少至少75％的硝酸铵原料用量，降低污水中58％以上的氨氮含量和46％以上的硝基氮含量，缩短50％以上的分子筛交换时间，提高了生产的机动性，降低了劳动强度。

技术领域

本发明涉及丝光沸石的制备领域，具体涉及一种丝光沸石的铵交换改性方法。

背景技术

现有的沸石分子筛约160种，其中40种为天然沸石，120种为人工合成沸石。分子筛的基本结构为硅氧四面体和铝氧四面体按一定的顺序通过氧原子连接而成，根据硅铝比的不同，可以分为A型(1.5-2)，X型(2.1-3.0)，Y型(3.1-6.0)，丝光沸石(9-11)，ZSM-5(20-366)等。分子筛中的硅铝比决定分子筛催化剂的稳定性和表面酸性，一般硅铝比越大，其稳定性越好。然而，硅铝比越大，酸性越低，即甲苯歧化的活性中心越少，活性越小。基于对催化剂稳定性和活性的考虑，丝光沸石成为甲苯歧化与烷基转移催化剂工业生产中的首选。

采用硅源和铝源晶化合成的丝光沸石是一种钠型分子筛，钠离子会在催化剂热处理过程中助熔，使催化剂颗粒增大、表面积减小，降低稳定性和活性。因此，需将分子筛内部的Na⁺置换出来，使H原子占据Na⁺所在的位置，分子筛表面呈酸性。通常，可以通过铵盐溶液交换和酸交换处理置换出其中Na⁺，不同阳离子置换使得分子筛具有不同的表面酸性和酸性中心分布。通过交换铵盐溶液交换引入的铵根离子可以在在催化剂热处理过程中会生成氨气脱除，增强催化剂的酸性，提高其催化活性。作为丝光沸石改性的关键步骤，铵交换工艺的优化直接影响沸石分子筛的性能，从而影响催化剂的性能。

在丝光沸石分子筛的工业生产过程中，常规使用过量的硝酸铵溶液在95℃的条件下，在交换釜中连续搅拌4h，共交换四次的生产工艺。该工艺的交换硝酸铵用量过大、产生的污水中总氮浓度过高，大大增加了分子筛的生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的硝酸铵用量大造成污染的问题，提供一种新的丝光沸石的铵交换改性方法，该方法充分利用铵交换过程中的硝酸铵，降低了成本，并且具有良好的铵交换效果。

为了实现上述目的，本发明提供一种丝光沸石的铵交换改性方法，该方法包括在铵交换条件下，将丝光沸石进行多次铵交换，并在各次铵交换之后进行固液分离得到回收液，其特征在于，将在后进行的铵交换得到的回收液作为在前进行的铵交换的交换液使用。

优选地，所述铵交换的次数为4次以上。

优选地，所述铵交换的次数为4次，第一次铵交换使用回收液A进行，第二次铵交换使用回收液B进行，第三次铵交换使用液氨回收液进行，第四次铵交换使用硝酸铵溶液进行；所述回收液A为第四次铵交换得到的回收液，所述回收液B为第三次铵交换得到的回收液。

优选地，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液和所述硝酸铵溶液中的硝酸铵的浓度分别为0.1-1M。

更优选地，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液和所述硝酸铵溶液中的硝酸铵的浓度分别为0.6-0.8M。

优选地，相对于1重量份所述丝光沸石，以硝酸铵计，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液和所述硝酸铵溶液的用量分别为0.2-0.4重量份。

优选地，所述铵交换条件包括：温度为75-95℃，时间为1-4h。

优选地，所述固液分离的方法选自过滤、离心和沉降中的一种或多种。

优选地，所述铵交换方法的Na⁺交换度为98％以上。