JP2003002636A - Binder-less zeolite bead molding, manufacturing method for the same, and adsorbing and removing method using the same - Google Patents
Binder-less zeolite bead molding, manufacturing method for the same, and adsorbing and removing method using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、結合剤含有量が少
なく、かつ、成形体の物理的強度が優れた、いわゆる高
強度なバインダーレスゼオライトビーズ成形体及びその
製造方法に関するものである。さらにこれを用いてガス
中又は液中の被吸着物質を吸着除去する方法に関するも
のである。詳しくは、乾燥脱水剤あるいは吸着分離用と
して工業的に広く用いられ、例えばフロン冷媒、有機溶
媒中の水分除去、地球温暖化の環境問題である二酸化炭
素の吸着分離などの分野において有用となる高強度バイ
ンダーレスゼオライトビーズ成形体及びその製造方法、
さらにこれを用いてガス中又は液中の被吸着物質を吸着
除去する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called high-strength binderless zeolite bead molded body having a low binder content and excellent physical strength of the molded body, and a method for producing the same. Further, the present invention relates to a method of using this to adsorb and remove the substance to be adsorbed in the gas or the liquid. Specifically, it is widely used industrially as a dehydrating dehydrating agent or for adsorption separation, and is useful in the fields of, for example, fluorocarbon refrigerants, removal of water in organic solvents, and adsorption separation of carbon dioxide, which is an environmental problem of global warming. Strength binderless zeolite bead molded body and method for producing the same,
Further, the present invention relates to a method of using this to adsorb and remove the substance to be adsorbed in the gas or the liquid.
【0002】[0002]
【従来の技術】通常、ゼオライト成形体は、ゼオライト
粉末と粘土系バインダー、および増粘剤あるいは分散剤
などを添加し、ビーズ、又は、ペレットなど目的に応じ
た形状に造粒成形される。2. Description of the Related Art Usually, a zeolite compact is formed by adding zeolite powder, a clay-based binder, a thickener or a dispersant, etc., and granulating the mixture into beads, pellets or the like according to the purpose.
【0003】ゼオライトと非吸着成分の粘土系バインダ
ー等を用いて製造される吸着剤において、優れた吸着性
能を発揮するには、バインダー成分を低減させ有効吸着
成分であるゼオライトの含有率を高くすることが必要で
ある。In order to exhibit excellent adsorption performance in an adsorbent produced by using zeolite and a non-adsorbing component such as a clay-based binder, the binder component is reduced and the content of zeolite, which is an effective adsorbing component, is increased. It is necessary.
【0004】一方、吸着剤用途によってはその用途に応
じて要求される物性及び特性が異なり、例えば水分除去
を目的とした乾燥剤用途の場合、振動、加熱再生などの
過酷な条件下で使用されるため成形体の剥離、粉化など
の少ない、形状がビーズ状で物理的強度の高い成形体が
要求されていた。On the other hand, the required physical properties and characteristics differ depending on the use of the adsorbent. For example, in the case of a desiccant for the purpose of removing water, it is used under severe conditions such as vibration and heat regeneration. Therefore, there has been a demand for a molded product having a bead-like shape and high physical strength, which is less likely to cause peeling or powdering of the molded product.
【0005】従来、成形体の強度物性を向上させるため
に粘土系バインダー量を多くして成形しているのが実状
であったが、バインダー量が増加するに比例してゼオラ
イト含有率が低下し、満足する吸着性能が得られない吸
着剤になるとともに、バインダーが不均一に分散してし
まい強度物性、吸着能力共にバラツキが大きくなる。Conventionally, in order to improve the strength and physical properties of molded products, it has been the actual practice to mold with a large amount of clay-based binder, but as the amount of binder increases, the zeolite content decreases in proportion. In addition, the adsorbent does not have a satisfactory adsorption performance, and the binder is non-uniformly dispersed, resulting in large variations in the strength physical properties and the adsorption ability.
【0006】ゼオライト含有量を高める方法として、特
開昭57−122932号公報、には、ナトリウムA型
ゼオライト粉末とカオリン系粘土バインダーからなる柱
状成形体を焼成、水酸化ナトリウム水溶液を用い粘土成
分をゼオライト化するバインダーレス法が開示されてい
る。As a method for increasing the content of zeolite, JP-A-57-122932 discloses that a columnar molded body composed of sodium A-type zeolite powder and a kaolin-based clay binder is fired and a clay component is added using an aqueous sodium hydroxide solution. A binderless method for making a zeolite is disclosed.
【0007】特許第2756567号公報には、ゼオラ
イトとカオリン粘土、さらに重合度800以上のカルボ
キシメチルセルロースからなる混合物を、押出し成形、
焼成することで強度物性の高い円柱状成形体が得られる
と開示されている。Japanese Patent No. 2756567 discloses that a mixture of zeolite, kaolin clay, and carboxymethyl cellulose having a degree of polymerization of 800 or more is extruded and molded.
It is disclosed that a columnar molded article having high strength and physical properties can be obtained by firing.
【0008】特許第3066427号公報には、ゼオラ
イト、カオリン粘土、水酸化ナトリウム、カルボキシメ
チルセルロースからなる混合物を、押出し成形、焼成、
水酸化ナトリウム水溶液を用いバインダーレス化するこ
とでより強度物性の高い円柱状成形体が得られると開示
されている。In Japanese Patent No. 3066427, a mixture of zeolite, kaolin clay, sodium hydroxide and carboxymethyl cellulose is extruded, calcined,
It is disclosed that a columnar molded article having higher strength and physical properties can be obtained by making the binderless using an aqueous solution of sodium hydroxide.
【0009】特許第2782744号公報には、カオリ
ン粘土量を増加させた円柱状の成形体をバインダーレス
化すると、得られる成形体強度は向上するが、ゼオライ
ト含有率は低いことが開示されている。[0009] Japanese Patent No. 2782744 discloses that when a columnar shaped article having an increased amount of kaolin clay is made binderless, the strength of the obtained article is improved, but the zeolite content is low. .
【0010】特開平10−87322号公報には、ゼオ
ライト、カオリン粘土、カルボキシメチルセルロースか
らなる混合物を、円柱状に押出し成形した後、転動整粒
を行ないビーズ状に変形させた成形体を焼成する方法が
開示されているが得られる成形体強度は、乾燥剤用途な
どの過酷な条件で使用する場合の成形体強度として不充
分である。In Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 10-87322, a mixture of zeolite, kaolin clay and carboxymethyl cellulose is extruded into a columnar shape, and then rolling and sizing is performed to transform the shaped body into a bead shape and then fired. Although a method is disclosed, the strength of the obtained molded body is insufficient as the strength of the molded body when used under severe conditions such as desiccant application.
【0011】さらに、吸着剤や乾燥剤などの用途で用い
る場合、ゼオライトの交換可能なカチオン部位の一部ま
たは全部をアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金
属、希土類元素などに属するカチオンにイオン交換して
用いられる。Further, when it is used as an adsorbent or a desiccant, part or all of the exchangeable cation moieties of the zeolite are ion-exchanged with cations belonging to alkali metals, alkaline earth metals, transition metals, rare earth elements and the like. Used.
【0012】イオン交換の方法としては公知の方法、ゼ
オライトにこれらのカチオンを含む水溶液を接触させイ
オン交換する方法が用いられ、例えば、特開平6−18
3726には、ナトリウムA型ゼオライト、カオリン粘
土、水酸化ナトリウム、カルボキシメチルセルロースか
らなる混合物を、円柱状に押出成形、焼成し、水酸化ナ
トリウム水溶液を用いバインダーレス化した後に、塩化
カルシウム水溶液を用いてイオン交換し、カルシウムA
型ゼオライトに変化させる方法、さらにカルシウムイオ
ンの交換率を40%以上70%未満にすることで優れた
吸着特性や機械的特性が得られると開示されているが、
実際に得られた成形体の耐圧強度は4kgf以下と、乾
燥剤用途で使用する場合にはより優れた強度物性を有す
る成形体が要求されていた。As a method of ion exchange, a known method or a method of contacting zeolite with an aqueous solution containing these cations and performing ion exchange is used. For example, JP-A-6-18
For 3726, a mixture of sodium A-type zeolite, kaolin clay, sodium hydroxide, and carboxymethyl cellulose is extruded into a columnar shape, fired, and made binderless with an aqueous sodium hydroxide solution, and then an aqueous calcium chloride solution is used. Ion exchange, calcium A
It is disclosed that excellent adsorption characteristics and mechanical characteristics can be obtained by changing the type of zeolite into a zeolite and by changing the exchange rate of calcium ions from 40% to less than 70%.
The pressure resistance of the molded product actually obtained is 4 kgf or less, and when used for a desiccant, a molded product having more excellent strength physical properties has been required.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
ゼオライトビーズ成形体における従来の課題を克服し、
中でも乾燥脱水剤用途に要求される、強い強度物性と優
れた吸着性能を併せ持つ、バインダーレスゼオライトビ
ーズ成形体およびその製造方法、さらにはそれを用いた
吸着除去方法を提供するものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention overcomes the conventional problems associated with such a molded zeolite bead,
Above all, there is provided a binderless zeolite bead molded body having a combination of strong physical properties and excellent adsorption performance required for use in a dry dehydrating agent, a method for producing the same, and an adsorption removal method using the same.
【0014】[0014]
【発明を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ゼオライト1
00重量部に対し、カオリン系粘土を20〜35重量部
と水溶液がアルカリ性で高水溶性の無機系分散剤を4〜
10重量部又は/及び0.5〜5重量部のセルロース誘
導体との混合物から転動造粒により成形したゼオライト
ビーズ成形体を焼成した後、水酸化ナトリウム水溶液と
接触させバインダーレス化しイオン交換、活性化する方
法によって、ゼオライト含有率95%以上、好ましくは
98%以上で、交換可能なナトリウムイオンの一部又は
全部が、一価から三価の陽イオンまたはこれらの混合物
で交換され、かつ、全粒子の内の粒径が1.7mm以上
である粒子の耐圧強度の平均値が6kgf以上であるバ
インダーレスゼオライト成形体が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Invention As a result of intensive studies conducted by the present inventors to solve the above problems, zeolite 1
20 to 35 parts by weight of kaolin clay and 4 to 4 parts by weight of an aqueous solution of an alkaline dispersant which is alkaline and highly water-soluble.
After firing a zeolite bead molded body formed by rolling granulation from a mixture of 10 parts by weight or / and 0.5 to 5 parts by weight of a cellulose derivative, it is brought into contact with an aqueous sodium hydroxide solution to form a binderless form, ion exchange and activity. Depending on the method of conversion, some or all of the exchangeable sodium ions are exchanged with monovalent to trivalent cations or mixtures thereof with a zeolite content of 95% or more, preferably 98% or more, and The inventors have found that a binderless zeolite compact having an average value of compressive strength of particles having a particle diameter of 1.7 mm or more among particles of 6 kgf or more can be obtained, and completed the present invention.
【0015】以下、A型ゼオライトを例にして本発明を
詳細に説明する。The present invention will be described in detail below by taking A-type zeolite as an example.
【0016】本発明のバインダーレスゼオライト成形体
の製造方法は、ゼオライト100重量部に対し、カオリ
ン系粘土を20〜35重量部と水溶液がアルカリ性で高
水溶性の無機系分散剤を4〜10重量部又は/及び0.
5〜5重量部のセルロース誘導体との混合物から転動造
粒により成形したゼオライトビーズ成形体を、水酸化ナ
トリウム水溶液と接触させバインダーレス化、イオン交
換、活性化する工程から構成されたおり、以下、順に説
明する。The method for producing a binderless zeolite molded article of the present invention comprises 20 to 35 parts by weight of kaolin clay and 4 to 10 parts by weight of an aqueous dispersion of an inorganic dispersant which is alkaline and highly water-soluble with respect to 100 parts by weight of zeolite. Part or / and 0.
It is composed of a step of contacting a zeolite bead molded body molded by tumbling granulation from a mixture with 5 to 5 parts by weight of a cellulose derivative with a sodium hydroxide aqueous solution to make it binderless, ion exchanged and activated. , Will be described in order.
【0017】本発明のゼオライト種としては、特に限定
されるものではないが、前記したように、乾燥対象物質
の分子径の面からA型ゼオライト又はX型ゼオライトが
好ましく用いられる。A型又はX型ゼオライトの製造方
法は公知の方法、すなわちアルミン酸ナトリウムおよび
ケイ酸ナトリウム、水酸化ナトリウムを原料として合成
される。The type of zeolite of the present invention is not particularly limited, but as described above, A-type zeolite or X-type zeolite is preferably used in view of the molecular diameter of the substance to be dried. The method for producing the A-type or X-type zeolite is a known method, that is, it is synthesized using sodium aluminate, sodium silicate, and sodium hydroxide as raw materials.
【0018】本発明の粘土バインダーとしては、カオリ
ン系粘土を用いる。カオリン系粘土は、カオリン鉱物に
属する粘土でありカオリナイト、ハロイサイト、木節粘
土、蛙目粘土などが挙げられる。Kaolin clay is used as the clay binder of the present invention. The kaolin-based clay is a clay belonging to kaolin minerals, and examples thereof include kaolinite, halloysite, kibushi clay and frog eye clay.
【0019】これら粘土バインダーは、成形体中のゼオ
ライト粒子間に存在するものであり、特に成形体の強度
を向上させるため成形体密度を高く、ゼオライトビーズ
成形体中に存在する空隙の比率、即ち、空隙率を低くす
るには1次粒子径が1μm以下のものが好ましく、例え
ば、ジョージアカオリン粘土等が挙げられる。これら
は、1種単独のみならず、2種以上が混合されてもよ
い。These clay binders are present between the zeolite particles in the molded article, and in particular, the density of the molded article is high in order to improve the strength of the molded article, that is, the ratio of voids present in the zeolite bead molded article, that is, In order to reduce the porosity, those having a primary particle diameter of 1 μm or less are preferable, and examples thereof include Georgia kaolin clay. These may be used alone or in combination of two or more.
【0020】カオリン系粘土の混合部数は、成形体の物
理的強度を高くバインダーレス化で高いゼオライト含有
率を得るためには、無水基準でゼオライト粉末100重
量部に対し20〜35重量部の範囲が好ましい。35重
量部を超えると、バインダーレス化においてメタカオリ
ン成分がゼオライト結晶への転換に長時間要すること
や、成形体内中心部分まで完全にゼオライト結晶へ転換
せず、高いゼオライト含有率が得られない。また、20
重量部以下になると物理的強度が満足されず、乾燥脱水
剤としての使用目的に耐え難いものになることがある。The mixing ratio of the kaolin-based clay is in the range of 20 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the zeolite powder on an anhydrous basis in order to obtain a high physical strength of the molded product and to obtain a high binder content without binder. Is preferred. When it exceeds 35 parts by weight, it takes a long time for the metakaolin component to be converted into zeolite crystals in the binderless process, and the central part of the molded body is not completely converted into zeolite crystals, so that a high zeolite content cannot be obtained. Also, 20
When the amount is less than the weight part, the physical strength may not be satisfied and it may be difficult to endure the purpose of use as a dry dehydrating agent.
【0021】本発明は、ゼオライトビーズ成形体を得る
際に、水溶液がアルカリ性で高水溶性の無機系分散剤又
は/及びセルロース誘導体を混合することを特徴とす
る。The present invention is characterized in that an aqueous solution is mixed with an alkaline and highly water-soluble inorganic dispersant or / and a cellulose derivative when a zeolite bead molded body is obtained.
【0022】本発明の無機系分散剤としては、水溶液が
アルカリ性で高い水溶性を示す縮合リン酸塩やアルミン
酸塩が好ましい。その縮合リン酸塩としては、ピロリン
酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸
カリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリ
ン酸カリウムなどが挙げられ、中でもピロリン酸ナトリ
ウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム
が好ましい。これらは単独もしくは2種以上の混合物で
使用しても問題ない。As the inorganic dispersant of the present invention, a condensed phosphate or an aluminate whose aqueous solution is alkaline and has high water solubility is preferable. Examples of the condensed phosphate include sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, potassium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, potassium hexametaphosphate, and the like, among which sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, and potassium pyrophosphate are preferable. There is no problem even if these are used alone or as a mixture of two or more kinds.
【0023】また、アルミン酸塩としては、アルミン酸
ナトリウムやアルミン酸カリウムが挙げられ、中でもア
ルミン酸ナトリウムが好ましい。これらは単独もしくは
2種の混合物で使用しても良い。さらに、縮合リン酸塩
とアルミン酸塩と組合せて使用しても問題ない。Examples of aluminates include sodium aluminate and potassium aluminate, with sodium aluminate being preferred. You may use these individually or in mixture of 2 types. Further, there is no problem even if the condensed phosphate and the aluminate are used in combination.
【0024】本発明の無機系分散剤の混合部数として
は、有姿で4〜10重量部が好ましい。従って、縮合リ
ン酸塩を用いる場合、五酸化リン基準で2〜5重量部、
また、アルミン酸塩を用いる場合も酸化アルミニウム基
準で2〜5重量部を水に溶解して添加する。添加する水
の量としては、特に限定されないが40〜60重量部の
範囲が好ましい。無機系分散剤の量が10重量部を超え
ると、混合混練に用いる水分では溶解できず、スラリー
状態で混合することになり、混合混練物を均一分散でき
ず一様な成形体強度が得られない。よって水に溶解度の
高い縮合リン酸塩やアルミン酸塩が好ましい。また、縮
合リン酸塩やアルミン酸塩の量が4重量部以下になると
分散効果が不充分で物理的強度が満足されない。The mixing number of the inorganic dispersant of the present invention is preferably 4 to 10 parts by weight. Therefore, when the condensed phosphate is used, 2 to 5 parts by weight based on phosphorus pentoxide,
Also, when using an aluminate, 2 to 5 parts by weight based on aluminum oxide is dissolved in water and added. The amount of water added is not particularly limited, but is preferably in the range of 40 to 60 parts by weight. If the amount of the inorganic dispersant exceeds 10 parts by weight, the water cannot be dissolved in the water used for mixing and kneading, and the mixture is mixed in a slurry state, so that the mixed and kneaded product cannot be uniformly dispersed and uniform molded product strength can be obtained. Absent. Therefore, condensed phosphates and aluminates having high solubility in water are preferable. If the amount of condensed phosphate or aluminate is 4 parts by weight or less, the dispersion effect is insufficient and the physical strength is not satisfied.
【0025】また、縮合リン酸塩の中でも水溶液が酸性
を示すものは、A型ゼオライトのような耐酸性の低いゼ
オライトの場合、ゼオライトの結晶崩壊の原因となるた
め水溶液としてアルカリ性を示すものが好ましい。Among the condensed phosphates, those whose aqueous solution is acidic cause a crystal collapse of zeolite in the case of a zeolite having low acid resistance such as A-type zeolite, and therefore those which are alkaline as the aqueous solution are preferable. .
【0026】本発明のセルロース誘導体は、増粘性多糖
類に属するものである。セルロース誘導体に属するもの
として、カルボキシメチルセルロース(以下CMCと記
す)、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
エチルセルロースが挙げられ中でもCMCが好ましい。
その他としてグアーガム誘導体に属するグアーガム、ヒ
ドロキシプロピルグアーガムや、バイオガムに属するキ
サンタンガム、ウエランガム、ジェランガムも使用でき
る。増粘性多糖類の効果としては、増粘効果を利用して
造粒時の粒子付着力の向上による成形体強度の向上、成
形操作性や収率の向上などが挙げられる。The cellulose derivative of the present invention belongs to a thickening polysaccharide. Carboxymethyl cellulose (hereinafter referred to as CMC), hydroxyethyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, which belong to the cellulose derivatives,
Among them, ethyl cellulose is preferable, and CMC is preferable among them.
In addition, guar gum, hydroxypropyl guar gum, which belongs to the guar gum derivative, and xanthan gum, welan gum, and gellan gum, which belong to the biogum, can be used. Examples of the effect of the thickening polysaccharide include improving the strength of the molded product by improving the particle adhesion force during granulation by utilizing the thickening effect, and improving the molding operability and yield.
【0027】セルロース誘導体の混合部数は有姿0.5
〜5重量部の範囲が好ましい。混合部数が5重量部以上
になると、増粘作用が強すぎるため成形したビーズ状成
形体同士の付着などが起こり均一に成形できない。ま
た、0.5重量部以下になると増粘効果が不充分で物理
的強度が満足されない。The number of parts of the cellulose derivative mixed is 0.5.
The range of 5 parts by weight is preferred. When the number of mixed parts is 5 parts by weight or more, the thickening effect is too strong, so that the formed bead-shaped molded articles adhere to each other and cannot be uniformly molded. On the other hand, if it is less than 0.5 part by weight, the thickening effect is insufficient and the physical strength is not satisfied.
【0028】これら増粘性多糖類は単独のみならず2種
以上を混合してもよい。また、本発明の無機系分散剤で
ある縮合リン酸塩とアルミン酸塩のうち1種以上と組合
せて使用しても問題ない。また、高いゼオライト含有率
を得るためには、これらの増粘性多糖類が成形後の焼成
工程で、燃焼あるいは分解し成形体中に残存しないもの
が好ましい。These thickening polysaccharides may be used alone or in combination of two or more. Further, there is no problem even if the inorganic dispersant of the present invention is used in combination with at least one of condensed phosphate and aluminate. Further, in order to obtain a high zeolite content, it is preferable that these thickening polysaccharides are not burned or decomposed in the firing step after molding and do not remain in the molded body.
【0029】上記に説明したゼオライト粉末、カオリン
系粘土、水溶液がアルカリ性で高水溶性の無機系分散剤
又は/及びセルロース誘導体は必要な水分を加え混合混
練する。混合の方法は特に限定されないが、リボンブレ
ンダー、ニーダー、ナウターミキサー、ミックスマラー
等を用いて行なうことができるが、得られる混合物の嵩
密度が0.8〜1.0kg/リットルであることが好ま
しい。混合物の嵩密度が0.8kg/リットルよりも小
さい場合は圧密効果が不充分で混合物粒子間に気孔が多
く存在するため、高い成形体強度が得られない。The zeolite powder, the kaolin-based clay, the inorganic dispersant whose aqueous solution is alkaline and / or the water-soluble cellulose derivative and / or the cellulose derivative described above are mixed and kneaded by adding necessary water. The mixing method is not particularly limited, and it can be carried out using a ribbon blender, a kneader, a Nauter mixer, a mix muller, etc., but the bulk density of the obtained mixture is 0.8 to 1.0 kg / liter. preferable. When the bulk density of the mixture is less than 0.8 kg / liter, the compaction effect is insufficient and a large number of pores are present between the particles of the mixture, so that a high molded body strength cannot be obtained.
【0030】本発明では、高い成形体強度を得るため
に、転動造粒でビーズ状に成形することを特徴とする。The present invention is characterized in that it is molded into beads by rolling granulation in order to obtain high strength of the molded body.
【0031】転動造粒にはプレート型、パン型、ドラム
型、羽根撹拌式転動造粒法が挙げられ、中でも羽根撹拌
式転動造粒法が好ましい。これは通常の転動造粒に比し
て羽根撹拌することで強い剪断力が与えられ、空隙が小
さく緻密な成形体に形成できるからである。The rolling granulation includes plate type, pan type, drum type, and blade stirring type rolling granulation methods, and among them, the blade stirring type rolling granulation method is preferable. This is because a strong shearing force is applied by stirring with a blade as compared with ordinary rolling granulation, and a compact having a small void can be formed.
【0032】さらに物理的強度、特に摩耗強度を要求さ
れる場合、真球度の高いビーズ成形体であることが望ま
しく、成形したビーズを公知の方法、例えばマルメライ
ザー成形機を用いて任意の回転数、時間条件で整粒して
成形体表面を滑らかにすることが一般的に行なわれる方
法である。又、本発明で得られるゼオライトビーズ成型
体の粒度分布は0.1〜20mmと幅広いが、成型、整
粒されるビーズの粒径は用途によって大きさを選択する
ことが必要であり、篩等による分級で大きさを揃えれば
良い。Further, when physical strength, particularly abrasion strength is required, it is desirable to use a bead molding having a high sphericity, and the molded beads can be rotated by a known method, for example, using a Marumerizer molding machine. It is a generally practiced method to smooth the surface of a molded product by sizing under the condition of several times. Further, the particle size distribution of the zeolite bead molded body obtained in the present invention is as wide as 0.1 to 20 mm, but it is necessary to select the size of the beads to be molded and sized according to the use, such as a sieve. All you have to do is classify by size.
【0033】このようにして成形された成形体は乾燥、
焼成され、添加されたカオリン系粘土バインダーは非晶
質のメタカオリンに転換、焼結される。乾燥、焼成方法
としては公知の方法を用いることができ、例えば、熱風
乾燥機、電気マッフル炉、管状炉、回転炉などを用い、
焼成温度は400〜700℃の範囲で行なえばよい。The molded body thus molded is dried,
The kaolin-based clay binder that has been calcined and added is converted into amorphous metakaolin and sintered. A known method can be used as the drying and firing method, for example, using a hot air dryer, an electric muffle furnace, a tubular furnace, a rotary furnace, or the like.
The firing temperature may be in the range of 400 to 700 ° C.
【0034】次いで、得られた焼成物を水酸化ナトリウ
ム水溶液と接触させバインダーレス化を行なう。バイン
ダーレス化は公知の方法を用い、3〜10重量%の水酸
化ナトリウム水溶液を用いて50〜100℃の温度で行
なえばよい。Then, the obtained calcined product is brought into contact with an aqueous solution of sodium hydroxide to make it binderless. The binderless method may be performed using a known method at a temperature of 50 to 100 ° C. using a 3 to 10 wt% sodium hydroxide aqueous solution.
【0035】また、本発明のバインダーレスゼオライト
ビーズ成形体のゼオライト含有率はバインダーレス化後
の成形体を焼成、活性化して求めることができる。The zeolite content of the binderless zeolite bead molded product of the present invention can be determined by firing and activating the binderless molded product.
【0036】次いで、高いゼオライト含有率を有した成
形体は、交換可能なナトリウムイオンの一部又は全部を
一価から三価の陽イオンまたはこれらの混合物を含む水
溶液と接触させイオン交換を行なう。Next, the shaped body having a high zeolite content is subjected to ion exchange by bringing a part or all of the exchangeable sodium ions into contact with an aqueous solution containing monovalent to trivalent cations or a mixture thereof.
【0037】一価から三価の陽イオンには、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、遷移金属、希土類元素が挙げら
れ、中でも高い水分吸着容量を得るにはアルカリ金金
属、アルカリ土類金属が好ましい。アルカリ金属として
は、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウム、ルビ
ジウム、フランシウムがなどがあり中でもナトリウム、
カリウム、リチウムが好ましい。アルカリ土類金属とし
ては、カルシウム、マグネシウム、バリウム、ストロン
チウム、ベリリウム、ラジウムなどがあり中でもカルシ
ウム、マグネシウムが好ましい。遷移金属としては、
鉄、銅、チタン、銀、ジルコニウム、白金、金、タング
ステン、クロム、マンガン、ニッケル、コバルト、ガリ
ウム、ゲルマニウムなどが挙げられ、希土類元素として
は、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウ
ム、ネオジム、プロメチウム、サマリウムが挙げられ
る。The monovalent to trivalent cations include alkali metals, alkaline earth metals, transition metals and rare earth elements. Among them, alkali gold metal and alkaline earth metal are preferable for obtaining high water adsorption capacity. . Examples of alkali metals include sodium, potassium, lithium, cesium, rubidium, and francium. Among them, sodium,
Potassium and lithium are preferred. Examples of the alkaline earth metal include calcium, magnesium, barium, strontium, beryllium, and radium. Of these, calcium and magnesium are preferable. As a transition metal,
Examples include iron, copper, titanium, silver, zirconium, platinum, gold, tungsten, chromium, manganese, nickel, cobalt, gallium, and germanium, and rare earth elements include scandium, yttrium, lanthanum, cerium, neodymium, promethium, and samarium. Is mentioned.
【0038】イオン交換方法は公知の方法、これら金属
の塩化物、水酸化物、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩の水溶液
を用い、0.1〜5Nの濃度に調製した水溶液を用い、
10℃〜90℃の温度で行なえばよい。また、交換可能
なナトリウムイオンをアルカリ金属、アルカリ土類金
属、遷移金属、希土類元素から選ばれたカチオンの混合
物にする場合、そのカチオンを含んだ混合水溶液を用い
てイオン交換すればよい。The ion exchange method is a known method, using an aqueous solution of chloride, hydroxide, nitrate, carbonate or acetate of these metals, and using an aqueous solution prepared to a concentration of 0.1 to 5N.
It may be performed at a temperature of 10 ° C to 90 ° C. When the exchangeable sodium ions are made into a mixture of cations selected from alkali metals, alkaline earth metals, transition metals, and rare earth elements, ion exchange may be performed using a mixed aqueous solution containing the cations.
【0039】カチオンの交換率は、ゼオライト種類や交
換カチオンの種類あるいは交換率により吸着特性が多種
多様に変化するため、そのカチオンの交換率は目的に応
じて選択すればよい。The cation exchange rate can be selected according to the purpose because the adsorption characteristics vary widely depending on the type of zeolite, the type of exchange cation or the exchange rate.
【0040】例えば、ナトリウムA型ゼオライトを、カ
リウムイオンで交換すると水分吸着容量は低下するが、
ゼオライト細孔径が4Åから3Åへ変化するため、窒素
などの小分子径のガス中に含まれる水分のみを吸着除去
させる際には、ゼオライト細孔径が3Åであるカリウム
A型ゼオライトが有効である。特開平6−48728記
載によると、3Åとなる交換率は16%以上と開示され
ている。For example, when sodium A type zeolite is exchanged with potassium ions, the water adsorption capacity decreases,
Since the zeolite pore size changes from 4Å to 3Å, potassium A-type zeolite having a zeolite pore size of 3Å is effective for adsorbing and removing only water contained in a gas having a small molecular size such as nitrogen. According to Japanese Patent Laid-Open No. 6-48728, the exchange rate of 3Å is disclosed to be 16% or more.
【0041】イオン交換された成形体は水洗、乾燥され
焼成活性化される。焼成活性化の方法としては公知の方
法を用い実施することができ、例えば、熱風乾燥機、電
気マッフル炉、管状炉、回転炉などを用い、焼成活性化
温度は300〜700℃の範囲で行なえばよい。The ion-exchanged molded product is washed with water, dried, and activated by firing. A known method can be used as the calcination activation method. For example, a hot-air dryer, an electric muffle furnace, a tubular furnace, a rotary furnace, or the like can be used, and the calcination activation temperature can be 300 to 700 ° C. Good.
【0042】このようにして得られたバインダーレスゼ
オライトビーズ成形体は、まずその形状がビーズ状であ
ることが特徴である。また、その成形体の大きさは限定
されないが、吸着剤として用いる場合、高い動的吸着性
能を得るためには粒径が0.5〜5mmの範囲が90%
以上含むことが好ましい。The thus obtained binderless zeolite bead molded product is characterized in that the shape thereof is a bead shape. Further, the size of the molded body is not limited, but when it is used as an adsorbent, in order to obtain high dynamic adsorption performance, the range of the particle size of 0.5 to 5 mm is 90%.
It is preferable to include the above.
【0043】また、乾燥剤として用いる場合、満足され
る成形体強度の6kgf以上を得るには、1.7〜2.
4mmの範囲が90%以上含むことが好ましい。さらに
この粒径範囲の中でも充填容器における乾燥剤の充填性
を向上させるためには粒径範囲の揃った1.7〜2.0
mmの粒径が90%以上含むものが好ましい。When used as a desiccant, in order to obtain a satisfactory strength of the molded body of 6 kgf or more, 1.7 to 2.
It is preferable that the range of 4 mm includes 90% or more. Further, in order to improve the filling property of the desiccant in the filling container within this particle size range, the particle size range of 1.7 to 2.0 is uniform.
Those having a particle size of 90% or more in mm are preferable.
【0044】本発明で得られるバインダーレスゼオライ
トビーズ成形体は、ゼオライト含有率が95%以上、好
ましくは98%以上で、交換可能なナトリウムイオンの
一部又は全部が一価から三価の陽イオンまたはこれらの
混合物で交換され、かつ、全粒子の内、粒径が1.7m
m以上の粒子における耐圧強度の平均値が6kgf以上
である。The binderless zeolite bead molded product obtained in the present invention has a zeolite content of 95% or more, preferably 98% or more, and some or all of the exchangeable sodium ions are monovalent to trivalent cations. Or, it is exchanged with a mixture of these, and the particle size of all particles is 1.7 m.
The average value of the compressive strength of particles of m or more is 6 kgf or more.
【0045】さらに、本発明のバインダーレスゼオライ
トビーズ成形体は、乾燥脱水用あるいは吸着分離用とし
て広く用いられる。例えば、カーエアコン用などの各種
冷凍空調機器で用いられる冷媒用フロンの脱水剤として
用いることができ、その他、大型自動車用エアーブレー
キ用脱水剤、有機溶媒中あるいは空気中の水分除去、
又、地球温暖化の環境問題である二酸化炭素の吸着など
吸着分離剤分野の用途にも有用である。Further, the binderless zeolite bead molded product of the present invention is widely used for dry dehydration or adsorption separation. For example, it can be used as a dehydrating agent for refrigerant CFCs used in various refrigeration and air-conditioning equipment for car air conditioners, etc., and also as a dehydrating agent for air brakes for large vehicles, removal of water in organic solvents or air,
It is also useful in the field of adsorption / separation agents such as the adsorption of carbon dioxide, which is an environmental problem of global warming.
【0046】また、本発明のバインダーレスゼオライト
ビーズ成形体を硝酸銀水溶液などを用いて銀イオン交換
することで、天然ガスやエチレンガス中の水分と微量含
まれる水銀も同時に除去することができる。Further, by subjecting the binderless zeolite bead molding of the present invention to silver ion exchange using a silver nitrate aqueous solution or the like, it is possible to simultaneously remove water contained in natural gas or ethylene gas and a small amount of mercury.
【0047】[0047]
【実施例】以下、本発明について実施例を用いてさらに
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。尚、各評価は以下に示した方法によって実施し
た。EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, each evaluation was implemented by the method shown below.
【0048】(1)嵩密度
JIS−K−3362の見かけ密度測定器を用いた方法
に準じ、混合混練後の混合物を容積Vmlのポリエチレ
ン製のカップ(W1)に受け、山盛りになったところで
直線状のヘラですり落とした後、混合物の入ったカップ
の重量(W2)を1g単位まで読み取り、次の式により
嵩密度を算出した。(1) Bulk Density In accordance with the method using an apparent density measuring device of JIS-K-3362, the mixture after mixing and kneading is received in a polyethylene cup (W1) having a volume of Vml, and a straight line is formed at a heap. After scraping off with a spatula, the weight (W2) of the cup containing the mixture was read up to the unit of 1 g, and the bulk density was calculated by the following formula.
【0049】
嵩密度(kg/リットル)=(W2−W1)/V
(2)水分平衡吸着量
焼成・活性化したバインダーレスゼオライトビーズ成形
体を冷却後、温度25℃、相対湿度80%のデシケータ
ー中で16時間以上放置して完全に水和した。次いで、
マッフル炉中で900℃、1時間焼成し、成形体に吸着
された水分平衡吸着量を測定した。Bulk density (kg / liter) = (W2-W1) / V (2) Moisture equilibrium adsorption amount After desiccating and firing the binderless zeolite bead molding, the desiccator at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 80% It was left to stand for 16 hours or more to be completely hydrated. Then
The mixture was fired at 900 ° C. for 1 hour in a muffle furnace, and the moisture equilibrium adsorption amount adsorbed on the molded body was measured.
【0050】(3)耐圧強度
イオン交換、洗浄、乾燥後に、焼成・活性化したバイン
ダーレスゼオライトビーズ成形体を冷却後、1.7〜
2.4mmの2段階の篩にて水分を吸着しないよう素早
く篩い分け、そのうちの1.7〜2.0mmのもの25
個を硬度計(藤原製作所製、型式:KHT−20)で一
個ずつ測定した。測定は、直径5mmの圧子によって一
定速度で成形体に加重を加える方式によるもので、成形
体が破砕された時の加重量を耐圧強度(kgf)とし、
得られた値の平均値を各実施例、比較例の耐圧強度とし
た。(3) Pressure-resistant strength After ion-exchange, washing and drying, the calcined and activated binderless zeolite bead molded body is cooled to 1.7 to
Quickly sieving with a 2.4 mm two-stage sieve so as not to adsorb water, of which 1.7-2.0 mm 25
The individual pieces were measured one by one with a hardness meter (manufactured by Fujiwara Seisakusho, model: KHT-20). The measurement is based on a method of applying a load to the molded body at a constant speed with an indenter having a diameter of 5 mm, and the weight when the molded body is crushed is defined as the compressive strength (kgf),
The average value of the obtained values was used as the pressure resistance strength of each Example and Comparative Example.
【0051】(4)ゼオライト含有率
上記の水分平衡吸着量測定方法において、純粋な4A型
ゼオライト粉末の水分平衡吸着量は28.0%であっ
た。バインダーレス化後、純水で水洗し乾燥した成形体
を焼成・活性化した成形体の水分平衡吸着量(A)を測
定し、ゼオライト含有率を以下の式で算出した。(4) Zeolite content In the above method for measuring the water equilibrium adsorption amount, the water equilibrium adsorption amount of pure 4A type zeolite powder was 28.0%. The water-equilibrated adsorption amount (A) of the molded product obtained by firing and activating the molded product which was washed with pure water and dried after binderless conversion was calculated, and the zeolite content was calculated by the following formula.
【0052】
ゼオライト含有率(%)=A/28.0×100
(5)イオン交換率
イオン交換した成形体を、硝酸とフッ酸を用いて完全に
溶解した後、ICP発光分析装置(パーキンエルマー社
製、型式optima3000)を用い、ナトリウム、
イオン交換カチオンの含有量を測定値し、総カチオンに
対する交換カチオンのモル分率からイオン交換率を計算
した
実施例1
合成ナトリウムA型ゼオライト粉末(東ソー株式会社
製、SiO2/Al2O3=2.0)100重量部に対し
てジョージアカオリン粘土30重量部および50重量部
の水に溶解させたP2O5基準で4.5重量部のトリポリ
リン酸ナトリウムをミックスマーラー混練機(新東工業
社製、型式:MSG−05S)で充分に混合混練した。
得られた混合物の嵩密度を前記の方法によって測定した
結果、0.98kg/リットルであった。Zeolite content (%) = A / 28.0 × 100 (5) Ion exchange rate After the ion-exchanged molded body was completely dissolved using nitric acid and hydrofluoric acid, an ICP emission spectrometer (Perkin Elmer Manufactured by the company, model Optima 3000), sodium,
Example 1 Synthetic sodium A type zeolite powder (manufactured by Tosoh Corporation, SiO 2 / Al 2 O 3 =) in which the content of ion exchanged cations was measured and the ion exchange rate was calculated from the mole fraction of exchanged cations with respect to total cations 2.0) 4.5 parts by weight of sodium tripolyphosphate based on P 2 O 5 dissolved in 30 parts by weight of Georgia Kaolin clay and 50 parts by weight of water based on 100 parts by weight of a mixed muller kneader (Shinto Kogyo Co., Ltd.) Sufficiently mixed and kneaded with the product, model: MSG-05S).
The bulk density of the obtained mixture was measured by the above method, and was found to be 0.98 kg / liter.
【0053】この混合物を羽根攪拌式転動造粒機ヘンシ
ェルミキサー(三井鉱山社製、型式:FM−75)を用
いビーズ形状に造粒成形した。This mixture was granulated into beads by using a blade-stirring type rolling granulator Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd., model: FM-75).
【0054】この成形物から粒径1.7〜2.4mmの
粒子を篩いを用いて分級し、マルメライザー成形機(不
二パウダル社製、型式:Q−1000)を用いて整粒し
た後、乾燥し、マッフル炉(アドバンテック社製、型
式:KM−600)を用いて空気流通下において650
℃雰囲気中5時間焼成して粘土を焼結、メタカオリン化
させた。Particles having a particle size of 1.7 to 2.4 mm were classified from this molded product using a sieve, and then sized using a Marumerizer molding machine (manufactured by Fuji Paudal Co., model: Q-1000). 650 in a muffle furnace (manufactured by Advantech, model: KM-600) under air circulation.
The clay was sintered for 5 hours in an atmosphere of ℃ to metakaolinize.
【0055】この焼成物を無水基準で100gと7重量
%の水酸化ナトリウム水溶液400ccを1リットルの
蓋付きステンレス製容器に入れ、熱風乾燥機内で40
℃、1時間静置熟成した後、80℃で4時間静置結晶化
した後、純水で十分に洗浄し乾燥した。100 g of this calcined product and 400 cc of 7 wt% sodium hydroxide aqueous solution were put in a stainless steel container with a lid of 1 liter and dried in a hot air dryer at 40 g.
After aging for 1 hour at 80 ° C. and crystallization for 4 hours at 80 ° C., it was thoroughly washed with pure water and dried.
【0056】ついで、乾燥された成形体のうちの30g
を、マッフル炉(アドバンテック社製、型式:KM−6
00)を用いて空気流通下において600℃雰囲気中5
時間焼成して活性化させ、得られたバインダーレスゼオ
ライトビーズ成形体を前記の方法で測定した水分平衡吸
着量からゼオライト含有率を算出し、その結果を表1に
示す。Then, 30 g of the dried molded body
A muffle furnace (manufactured by Advantech, model: KM-6
00) in air at 600 ° C. in an atmosphere of 5
Zeolite content was calculated from the water content equilibrium adsorption amount measured by the above method for the binderless zeolite bead molded body obtained by calcination for a long time for activation, and the results are shown in Table 1.
【0057】また、バインダーレス化後乾燥された成形
体を無水換算で50gと、液濃度0.5Nに調製した塩
化カリウム水溶液を、成形体中のアルミニウムイオンに
対し3倍当量の量をポリエチレン製容器入れ、室温で2
4時間イオン交換を1回行なった後、純水で十分に洗
浄、乾燥し、マッフル炉(アドバンテック社製、型式:
KM−600)を用いて空気流通下において600℃雰
囲気中5時間焼成して活性化させ、得られたバインダー
レスゼオライトビーズ成形体を前記の方法でイオン交換
率、耐圧強度、水分平衡吸着量を測定した結果を表2に
示すFurther, 50 g of a dried molded body after binderless formation and 50 g of anhydrous form were prepared, and an aqueous solution of potassium chloride prepared to a liquid concentration of 0.5 N was added to polyethylene in an amount of 3 times equivalent to the aluminum ion in the molded body. Put in a container, 2 at room temperature
After performing ion exchange once for 4 hours, it was thoroughly washed with pure water and dried, and then a muffle furnace (manufactured by Advantech, model:
KM-600) and activated by baking for 5 hours in an atmosphere of 600 ° C. under air flow, and the obtained binderless zeolite bead molded body was subjected to ion exchange rate, pressure resistance, and water equilibrium adsorption amount by the above-mentioned method. The measurement results are shown in Table 2.
【0058】[0058]
【表1】 [Table 1]
【表2】
表1及び表2において、粘土の量とはゼオライト100
重量部に対する量を示し、無機系分散剤の量とはゼオラ
イト100重量部に対するP2O5およびAl2O3の量で
ある。また、使用した無機系分散剤の種類は、A:トリ
ポリリン酸ナトリウム(Na5P3O10)、B:ピロリン
酸ナトリウム(Na4P2O7)、C:アルミン酸ナトリ
ウム(Na2Al2O4、D:ピロリン酸カリウム(K4P
2O7)を示す。[Table 2] In Tables 1 and 2, the amount of clay refers to zeolite 100.
The amount of the inorganic dispersant is the amount of P 2 O 5 and Al 2 O 3 with respect to 100 parts by weight of the zeolite. The types of inorganic dispersants used are: A: sodium tripolyphosphate (Na 5 P 3 O 10 ), B: sodium pyrophosphate (Na 4 P 2 O 7 ), C: sodium aluminate (Na 2 Al 2 O 4 , D: Potassium pyrophosphate (K 4 P
2 O 7 ) is shown.
【0059】イオン交換では、全て交換カチオンの塩化
物(試薬特級)を純水に溶解させた水溶液を用いた。In the ion exchange, an aqueous solution prepared by dissolving chlorides of exchange cations (special grade reagent) in pure water was used.
【0060】実施例2〜10
表1に示したジョージアカオリン粘土、無機系分散剤、
セルロース誘導体の種類や混合部数、イオン交換条件以
外は実施例1と同様な操作によってバインダーレスゼオ
ライトビーズ成形体を調製した。また、混合混練により
得られた混合物の嵩密度を前記の方法により測定した結
果、0.88〜0.99の範囲であった。造粒成形後、
焼成、バインダーレス化、イオン交換、活性化により得
られたバインダーレスゼオライトビーズ成形体のゼオラ
イト含有率、イオン交換率、耐圧強度、水分平衡吸着量
を前記と同様方法で測定した。Examples 2 to 10 Georgia Kaolin clay shown in Table 1, inorganic dispersant,
A binderless zeolite bead molded body was prepared in the same manner as in Example 1 except for the type of cellulose derivative, the number of mixed parts, and ion exchange conditions. The bulk density of the mixture obtained by the mixing and kneading was measured by the above method, and the result was in the range of 0.88 to 0.99. After granulation molding,
The zeolite content, the ion exchange rate, the pressure resistance, and the water equilibrium adsorption amount of the binderless zeolite bead molded product obtained by firing, binderless formation, ion exchange, and activation were measured by the same method as described above.
【0061】比較例1〜11
比較例1〜10は、表1に示したジョージアカオリン粘
土、無機系分散剤、セルロース誘導体の種類や添加量、
バインダーレス化の有無、イオン交換条件以外は実施例
1と同様な操作によってバインダーレスゼオライトビー
ズ成形体を調製した。また、混合混練で得られた混合物
の嵩密度を前記の方法により測定した結果、0.83〜
0.95の範囲であった。Comparative Examples 1 to 11 Comparative Examples 1 to 10 are the types and addition amounts of the Georgia kaolin clay, inorganic dispersant, and cellulose derivative shown in Table 1.
Binderless zeolite bead moldings were prepared in the same manner as in Example 1 except for the presence or absence of binderless and ion exchange conditions. Further, the bulk density of the mixture obtained by the mixing and kneading was measured by the above-mentioned method, and the result was 0.83 to
It was in the range of 0.95.
【0062】比較例11は、特開平10−87322号
公報の実施例4に記載の方法に従い、また、比較例12
は、同様の方法でカオリン系粘土部数のみを本発明範囲
の量に変化させてゼオライトビーズ成形体を調製した。Comparative Example 11 follows the method described in Example 4 of JP-A-10-87322, and Comparative Example 12
In the same manner, a zeolite bead molded body was prepared by changing only the number of kaolin-based clay within the range of the present invention by the same method.
【0063】さらに、これらゼオライトビーズ成形体を
実施例1と同様な操作によってバインダーレスゼオライ
トビーズ成形体を調製し、得られた成形体を前記の方法
にて測定した水分平衡吸着量からゼオライト含有率を算
出し、その結果を表3に示す。Further, a binderless zeolite bead molded body was prepared from these zeolite bead molded bodies in the same manner as in Example 1, and the obtained molded body was determined from the water content equilibrium adsorption amount measured by the above method to determine the zeolite content. Was calculated and the results are shown in Table 3.
【0064】さらに、実施例1と同様にアルカリ金属、
アルカリ土類金属の塩化物を用いてイオン交換して得ら
れた成形体を前記の方法でイオン交換率、耐圧強度、水
分平衡吸着量を測定しその結果を表4に示す。Further, as in Example 1, an alkali metal,
The ion exchange rate, pressure resistance, and water equilibrium adsorption amount of the molded body obtained by ion exchange using an alkaline earth metal chloride were measured by the methods described above, and the results are shown in Table 4.
【0065】[0065]
【表3】 [Table 3]
【表4】
表3及び表4において、粘土の量とはゼオライト100
重量部に対する量を示し、無機系分散剤の量とはゼオラ
イト100重量部に対するP2O5量である。また、使用
した無機系分散剤の種類は、A:トリポリリン酸ナトリ
ウム(Na5P3O10)を示す。[Table 4] In Tables 3 and 4, the amount of clay refers to zeolite 100.
An amount of the inorganic dispersant is an amount of P 2 O 5 with respect to 100 parts by weight of zeolite. The type of inorganic dispersant used is A: sodium tripolyphosphate (Na 5 P 3 O 10 ).
【0066】イオン交換では、全て交換カチオンの塩化
物(試薬特級)を純水に溶解させた水溶液を用いた。In the ion exchange, an aqueous solution prepared by dissolving chlorides of the exchanged cations (special grade reagent) in pure water was used.
【0067】比較例8は、混合混練工程で使用する水に
縮合リン酸塩が完全に溶解せずスラリー状で添加したた
め混合物が不均一となり、均一なビーズ形状に成形でき
なかった。In Comparative Example 8, the condensed phosphate was not completely dissolved in the water used in the mixing and kneading step and was added in the form of a slurry, so that the mixture became non-uniform and could not be molded into a uniform bead shape.
【0068】比較例9は、増粘作用が強すぎるため成形
したビーズ状成形体同士の付着が起こり均一に成形でき
なかった。In Comparative Example 9, since the thickening effect was too strong, the formed bead-like shaped articles adhered to each other and could not be uniformly shaped.
【0069】[0069]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のバインダーレスゼオライトビーズ成形体は耐圧強度、
水分平衡吸着量、ゼオライト含有率が高く優れた吸着剤
物性を示した成形体である。さらに本発明の製造方法に
より、本発明のバインダーレスゼオライトビーズ成形体
を得ることができる。As is clear from the above description, the binderless zeolite bead molding of the present invention has a compressive strength,
It is a molded product having a high water equilibrium adsorption amount and a high zeolite content, and exhibiting excellent adsorbent physical properties. Furthermore, the binderless zeolite bead molded product of the present invention can be obtained by the production method of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C01B 39/14 C01B 39/14 39/22 39/22 Fターム(参考) 4D052 AA00 GA04 GB12 GB13 GB16 GB17 HA03 HA24 HB02 4G004 FA00 JA02 4G066 AA12D AA50D AA62B AA63A AC02D BA09 BA35 BA36 CA43 DA01 DA07 FA03 FA18 FA22 FA26 FA37 4G073 BA01 BA02 BA04 BA05 BA70 BB78 BD20 CM09 CZ02 CZ03 CZ04 FB29 FB30 FD27 UA01 UA06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C01B 39/14 C01B 39/14 39/22 39/22 F term (reference) 4D052 AA00 GA04 GB12 GB13 GB16 GB17 HA03 HA24 HB02 4G004 FA00 JA02 4G066 AA12D AA50D AA62B AA63A AC02D BA09 BA35 BA36 CA43 DA01 DA07 FA03 FA18 FA22 FA26 FA37 4G073 BA01 BA02 BA04 BA05 BA70 BB78 BD20 CM09 CZ02 CZ03 CZ04 FB29 FB30 UA0627 UA27
Claims (13)
能なナトリウムイオンの一部又は全部が一価から三価の
陽イオンまたはこれらの混合物で交換され、かつ、全粒
子の内、粒径が1.7mm以上である粒子の耐圧強度の
平均値が6kgf以上であるバインダーレスゼオライト
ビーズ成形体。1. A zeolite content of 95% or more, a part or all of exchangeable sodium ions are exchanged with monovalent to trivalent cations or a mixture thereof, and a particle size of all particles. A binderless zeolite bead molded body having an average value of compressive strength of 6 mmf or more and 6 kgf or more.
及び/又はアルカリ土類金属である請求項1記載のバイ
ンダーレスゼオライトビーズ成形体。2. The binderless zeolite bead molding according to claim 1, wherein the monovalent to trivalent cation is an alkali metal and / or an alkaline earth metal.
項1又は請求項2記載のバインダーレスゼオライトビー
ズ成形体。3. The binderless zeolite bead molding according to claim 1 or 2, wherein the zeolite content is 98% or more.
〜3のいずれかに記載のバインダーレスゼオライトビー
ズ成形体。4. The zeolite is A type or X type.
4. The binderless zeolite bead molded product according to any one of 3 to 3.
系粘土20〜35重量部と、水溶液がアルカリ性で高水
溶性の無機系分散剤4〜10重量部及び/又はセルロー
ス誘導体0.5〜5重量部との混合物から転動造粒によ
って成形したゼオライトビーズ成形体を焼成した後、水
酸化ナトリウム水溶液と接触させることによりバインダ
ーレス化し、イオン交換、活性化する請求項1〜4のい
ずれかに記載のバインダーレスゼオライトビーズ成形体
の製造方法。5. Kaolin-based clay 20 to 35 parts by weight, aqueous solution of an alkaline dispersant 4 to 10 parts by weight, and / or cellulose derivative 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of zeolite. The zeolite bead formed body formed by tumbling granulation from a mixture with a part of the mixture is fired, and then contacted with a sodium hydroxide aqueous solution to form a binderless form, ion exchange, and activation. 1. A method for producing a binderless zeolite bead molded body according to claim 1.
ットルである請求項5記載のゼオライトビーズ成形体の
製造方法。6. The method for producing a molded zeolite bead according to claim 5, wherein the bulk density of the mixture is 0.8 to 1.0 kg / liter.
1μm以下である請求項5又は請求項6記載のゼオライ
トビーズ成形体の製造方法。7. The method for producing a molded zeolite bead according to claim 5, wherein the kaolin-based clay in the mixture has a primary particle diameter of 1 μm or less.
ルミン酸塩である請求項5記載のゼオライトビーズ成形
体の製造方法。8. The method for producing a molded zeolite bead according to claim 5, wherein the inorganic dispersant is a condensed phosphate and / or an aluminate.
ム、ピロリン酸ナトリウム及びピロリン酸カリウムから
なる群より選ばれる1種以上である請求項8記載のゼオ
ライトビーズ成形体の製造方法。9. The method for producing a molded zeolite bead according to claim 8, wherein the condensed phosphate is one or more selected from the group consisting of sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate.
である請求項8記載のゼオライトビーズ成形体の製造方
法。10. The method for producing a zeolite bead molded body according to claim 8, wherein the aluminate is sodium aluminate.
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロ
ース及びエチルセルロースからなる群より選ばれる1種
以上である請求項5記載のバインダーレスゼオライトビ
ーズ成形体の製造方法。11. The method for producing a binderless zeolite bead molded article according to claim 5, wherein the cellulose derivative is one or more selected from the group consisting of carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and ethyl cellulose.
する方法において、請求項1〜4のいずれかに記載のバ
インダーレスゼオライトビーズ成形体を用いることを特
徴とする吸着除去方法。12. A method for adsorbing and removing a substance to be adsorbed in a gas or a liquid, which comprises using the binderless zeolite bead molded body according to any one of claims 1 to 4.
の吸着除去方法。13. The adsorption removal method according to claim 12, wherein the substance to be adsorbed is water.
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