富含毛沸石的T型分子筛膜及制备方法以及在气体分离中的应用

摘要

本发明提供了富含毛沸石的T型分子筛膜及制备方法以及在气体分离中的应用。其特征是：采用毛沸石晶体作为晶种，合成出富含毛沸石、具有很好择形分离效应的T型分子筛膜；采用高温密闭式水热合成反应的方法，不仅缩短了膜的合成时间，更重要的是增强了T型分子筛膜在高温下的稳定性，从而大幅延长膜的使用寿命，适合高炉煤气高温分离CO2的要求；合成溶胶配比在较大的范围内均能合成出高性能的T型分子筛膜，实验的溶胶配比范围为：SiO2/Al2O3＝10～160、OH-/SiO2＝0.55～0.85、Na+/(Na++K+)＝0.6～0.8、H2O/(Na++K+)＝15～160；采用多种材质的管状支撑体(莫来石、α-Al2O3和不锈钢)以适用于各种工业应用场合。同时，提供了气体方法和气体分离装置。在优化条件下合成膜应用200℃、CO2/CH4(50/50mol％)体系的通量和分离因子分别高达1038 GPU(10-6cm3.cm-2.s-1.cmHg-1)和535。

主权项

一种富含毛沸石的T型分子筛膜的制备方法，其特征是采用毛沸石晶体作为晶种，诱导在支撑体上形成富含毛沸石的T型分子筛膜；采用高温密闭式水热合成反应的方法合成出T型分子筛膜，其制备按如下步骤：1)、以沉降硅或硅溶胶为硅源，Al(OH)3或偏铝酸钠为铝源，配制成SiO2‑Na2O‑K2O‑Al2O3‑H2O体系的溶胶，各组份摩尔比为：SiO2/Al2O3＝15～120，OH‑/SiO2＝0.6～0.8，Na+/(Na++K+)＝0.75，H2O/(Na++K+)＝20～1202)、配制好的溶胶加入密闭不锈钢反应釜中，并将预涂毛沸石晶种的管式多孔支撑体竖直置入溶胶中，溶胶液面需浸没支撑体；在温度80～180℃合成，水热时间为5～100h；3)、反应完成后取出，洗去表面碱液，烘干。