Адсорбент гидротермальная обработка

С целью повышения адсорбционной способности алюмосиликат-ной крошки, используемой в настоящее время для очистки масел и топлив, сырые шарики алюмосиликатного катализатора после процессов мокрой обработки обрабатывают либо высокомолекулярными вытеснителями, либо паро-воздушной смесью под давлением (процесс гидротермальной обработки). Шарики алюмосиликатного гидрогеля, обработанные вытеснителями, получили условное наименование адсорбента-катализатора АД, а шарики, обработанные паро-воздушной смесью, называют адсорбентом-катализатором СД. Адсорбент-катализатор АД получают на основе промышленного алюмосиликатного шарикового катализатора в результате обработки [c.124]

Алюмосиликатный адсорбент-катализатор СД получают на основе промышленного алюмосиликатного шарикового катализатора, но уже в результате гидротермальной обработки сырых шариков алюмосиликатного гидрогеля. [c.126]

Геометрическое модифицирование — это расширение пор тонкопористых адсорбентов, превращение неоднородно тонкопористых адсорбентов в макропористые однородные адсорбенты. В частности, гидротермальная обработка силикагелей в автоклаве (воздействие на силикагель перегретого пара, давления и температуры до 700-800 °С) сильно сокращает удельную поверхность (с 300 до 30 м - г ) и расширяет средний диаметр пор (с 7 до 50 нм). [c.281]

Таким образом, метод гидротермальной обработки гидрогеля дает возможность в широких пределах изменять величину удельной поверхности силикагеля от 800 до 50 м /г, не влияя на ее химическую природу. При этом получаются однородно крупнопористые адсорбенты, лишенные ультрапор. [c.71]

Успешные исследования в области регулирования пористой структуры силикагелей методом гидротермальной обработки проведены Киселевым, Никитиным и их сотрудниками [227—229]. Они детально изучали механизм изменения пористой структуры при гидротермальной обработке и разработали основные положения синтеза силикагелей с крупнопористой структурой и с низкими поверхностями. В [227, 228] установлено, что обработкой промышленного силикагеля водяным паром в автоклаве при давлении 50— 280 атм (от 140 до 350° С) можно изменять удельную поверхность адсорбентов от 280 (исходный образец) до 5 м /г, а размер пор от 100 до 7000 А. Чем выше температура и, [c.99]

Гидротермальной обработке в автоклавах при избыточных давлениях водяного пара до 3 10 Па могут подвергаться как гидрогели, так и сухие силикагели. Такая обработка позволяет получать силикагели с удельной поверхностью до 5 м /г и средним радиусом пор в несколько сотен нм. Полученные таким образом силикагели эффективно используются в качестве адсорбентов для хроматографического разделения, а также как носители катализаторов. Аналогичного эффекта можно добиться, прокаливая силикагели в среде водяного пара при температурах выше 650 °С. [c.384]

В книге обобщены результаты проведенных авторами исследований фазовых переходов в дисперсных системах, на основе которых установлен новый механизм укрупнения частиц дисперсной фазы за счет переконденсации, обусловленный различным влиянием размера частиц на линейную скорость их роста и растворения (испарения) в условиях периодического колебания температуры и концентрации дисперсионной среды. Показано, что этот механизм имеет место в дисперсных системах с разным агрегатным состоянием вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды при ограниченной растворимости (упругости пара) вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде, периодическом колебании температуры и концентрации дисперсионной среды, полидисперсности частиц. Приведены примеры практического применения колебательного механизма переконденсации в различных условиях существования и развития дисперсных систем при массовой кристаллизации веществ из растворов, при твердении минеральных вяжущих веществ, при гидротермальной обработке адсорбентов и катализаторов, в аэрозолях и др. [c.2]

Любая дисперсная система, обладая избытком свободной поверхностной энергии, термодинамически неустойчива и стремится уменьшить дисперсность частиц либо путем коагуляции, т. е. слипания отдельных элементов структуры в агрегаты, либо переконденсации — перетока вещества дисперсной фазы от мелких частиц к более крупным через дисперсионную среду [1—4]. Процесс переконденсации происходит в дисперсных системах с разным агрегатным состоянием вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды при твердении минеральных вяжущих веществ, при гидротермальной обработке адсорбентов, катализаторов и природных дисперсных минералов, при кристаллизации и соосаждении веществ из растворов, при созревании и старении осадков и фотоэмульсий, в аэрозолях и т. д. [c.3]

Предполагая, что процесс переконденсации в указанных выше условиях происходит по механизму, обусловленному асимметричным влиянием размера частиц дисперсной фазы на нх скорость роста и растворения, можно объяснить такой ход изменения удельной поверхности адсорбентов и катализаторов при их гидротермальной обработке. Для протекания процесса переконденсации по этому механизму есть все условия ограниченная растворимость вещества дисперсной фазы в воде, полидисперсность частиц и периодическое колебание температуры. [c.178]

В автоклав с водой при комнатной температуре загружают адсорбент или катализатор и начинают нагревать до определенной температуры. При нагреве происходит неполное растворение частиц дисперсной фазы, причем более мелкие растворяются быстрее, а более крупные — медленнее. По достижении заданной температуры автоклав выдерживают определенное время при строго постоянной температуре. Согласно нашим представлениям, на этом этапе частицы дисперсной фазы не претерпевают никаких изменений не растут и не растворяются. Затем начинается охлаждение автоклава до комнатной температуры. На этом участке более крупные частицы растут быстрее, чем мелкие. В результате однократного нагрева и охлаждения в адсорбенте или катализаторе происходит уменьшение удельной поверхности вследствие прошедшего одного акта переконденсации. Повторяя этот цикл гидротермальной обработки в тех же условиях, но с увеличенным временем выдержки при постоянной температуре, в конце опыта обнаружим точно такое же уменьшение удельной поверхности, как и в первом рассмотренном случае, поскольку активными участками, на которых происходит переконденсация, являются участки нагрева и охлаждения. Время выдержки при постоянной температуре в этом смысле — не активный участок, ибо тогда процесс переконденсации не происходит. [c.178]

О том, что при гидротермальной обработке адсорбентов и катализаторов возможен механизм переконденсации, обусловленный различным влиянием размера частиц дисперсной фазы на их скорость роста и растворения, свидетельствуют и другие факты. Например, все факторы (pH среды, температура, различные примеси и др.), влияющие на растворимость дисперсной фазы, в том же направлении влияют и на интенсивность переконденсации чем выше дисперсность частиц, тем интенсивнее переконденсация, и т. д. Обзор работ, подтверждающих эти положения, мы приводили в первом разделе. [c.179]

Однако решающего эксперимента в пользу указанного механизма переконденсации в адсорбентах и катализаторах при их гидротермальной обработке в литературе нет. Поэтому для означенного решения вопроса мы провели параллельно три опыта. В первом опыте очищенный от примесей образец силикагеля помещали в стеклянную пробирку с дистиллированной водой, которую опускали в водяной термостат. Затем термостат нагревали от комнатной температуры до 100° С за 15—20 мин и выдерживали при этой температуре с точностью 0, Г в течение 12 и. Содержимое пробирки на протяжении опыта перемешивали путем периодического наклона и подъема одного конца пробирки при фиксированном положении другого конца пробирки со скоростью 10—15 колебаний в минуту. После окончания опыта пробирку вынимали из термостата и охлаждали до комнатной температуры на воздухе в естественных условиях. Во втором опыте такой же точно образец силикагеля подвергали кипячению в воде при температуре 100° С в течение 12 ч в установке, показанной на рис. 10. [c.179]

Таким образом, проведенные опыты подтвердили, что при гидротермальной обработке адсорбентов и катализаторов в условиях периодического колебания температуры имеет место механизм переконденсации, обусловленный асимметричным влиянием размера частиц дисперсной фазы на их скорость роста и растворения (испарения). Практическое значение этого факта вполне очевидно. Зная механизм переконденсации, можно, с одной стороны, интенсифицировать процесс путем увеличения амплитуды и частоты колебания температуры при гидротермальной обработке и получить при более мягких режимах адсорбенты с очень низким значением удельной поверхности, которые особенно необходимы в качестве носителей в газовой хроматографии. С другой стороны, можно создать такие условия эксплуатации адсорбентов и катализаторов (устранение пе- [c.182]

Два принципиально разных типа пористых структур известны для кремнеземных адсорбентов — корпускулярные и губчатые. Наиболее изученными являются корпускулярные структуры силикагелей [1]. Поскольку скелет гелей построен из контактирующих коллоидных частиц гидратированного кремнезема, близких по форме к сферическим, основные параметры таких структур — размеры, форма, поверхность и объем пор — определяются только размерами частиц и плотностью их упаковки [2]. Это обстоятельство накладывает определенные ограничения на возможные пределы изменения таких параметров корпускулярных структур, как общий объем пор и их размеры. Попытки увеличения этих параметров в корпускулярных структурах гелей приводят либо к значительному снижению механической прочности их скелета, либо к перерождению корпускулярных структур в губчатые, как это, например, имеет место при гидротермальной обработке силикагелей [3]. Губчатые кремнеземные структуры типичны для пористых стекол. Благодаря особенностям генезиса таких губчатых структур их параметры поддаются тонкой регулировке в весьма широких пределах. [c.21]

Приведенные данные показывают, что в общем случае гидротермальную обработку следует рассматривать не только как метод модифицирования, но и как способ активирования и синтеза адсорбентов, позволяющий в широких пределах регулировать параметры их корпускулярной структуры, их фазовый и химический состав. [c.62]

Однородно-макропористые адсорбенты. Получают, например, обработкой силикагеля водяным паром при 700—800°С (гидротермальная обработка). При этом удельная поверхность уменьшается до 25 —50 м-/г и получаются широкие поры порядка сотен нм. [c.115]

Гидротермальная обработка в автоклаве при температурах до 700° С позволяет получать макропористые силикагели и другие ксерогели с весьма малыми величинами удельной поверхности и скелетом, образованным из довольно правильно упакованных крупных глобул близких размеров. Широкие поры в таких адсорбентах, представляющие собой зазоры между крупными глобулами, достаточно однородный хорошо доступны для молекул самой различной структуры и размеров. Однако нри еще более жестких условиях гидротермальной обработки (см. гл. III, рис. 28, на стр. 71) глобулярная структура переходит в губчатую, скелет силикагеля стягивается и начинается локальная кристаллизация. В результате объем, а также доступность макропор уменьшаются, [c.226]

Гидротермальная обработка силикагелей и силохромов приводит к расширению пор и изменению глобулярной структуры адсорбента на губчатую при более высоких температурах в аморфной массе начинается образование кристаллов [10, 79, 86]. [c.56]

Однородно-макропористые адсорбенты (тип II). К этому типу относятся макропористые (подвергнутые гидротермальной обработке) ксерогели (см. обзор [2]), крупнопористые стекла [11], а также спрессованные в гранулы порошки из непористых частиц размером более 10 нм с удельной поверхностью менее 200 м /г. Близость структуры пор ксерогелей к структуре пор спрессованных порошков из непористых шаровидных частиц позволяет считать, что ксерогели имеют корпускулярное (в частности, глобулярное) строение [2, 8]. При гидротермальной обработке в более жестких условиях (при более высоких температурах и давлениях водяного пара) глобулярная структура ксерогеля переходит в губчатую [2]. Для макропористых адсорбентов с размерами пор до 100 нм характерен четкий капиллярно-конденсационный гистерезис при больших относительных давлениях пара р ро. [c.105]

Адсорбент (широкопористый силикагель) приготовлен в 2 стадии 1) гидротермальная обработка в автоклаве при 275° и 2) хим. обработка триметилхлорсиланом. [c.131]

Д. Н. Стражеско и др. установлено, что при гидро-термальной обработке и воздействии паров воды при высоких температурах в различных адсорбентах и катали- 200 заторах протекает процесс переконденсации, выражающийся в росте более крупных частиц за счет растворения более мелких, что приводит к уменьшению удельной поверхности. Обращает на себя внимание, что основные изменения в структуре адсорбентов и катализаторов происходят в начальный период гидротермального старения, после чего структура остается практически постоянной или изменяется весьма незначительно. В дальней- [c.177]

Чтобы из пылевидного аэросила получить механически прочный пористый гранулированный адсорбент, аэросил смешивают с водой и полученную суспензию выс ушивают. При этом образуются аэро-силогели (их промышленное название — силохромы). Применяя распылительную сушку, можно получать силохромы в виде гранул сферической формы. Поры высушенных аэросилогелей представляют собой зазоры между глобулами они неоднородны. Для получения более однородных по размерам пор аэросилогели подвергают различным термическим и гидротермальным обработкам. На рис. 3.2 показаны изотермы адсорбции и десорбции пара бензола на исходном аэросилогеле, полученном из аэросила с 5=175 м /г выоу-шиванием гидрогеля при 140°С на аэросилогеле, прокаленном на [c.49]

К числу неорганических адсорбентов относят активный уголь, силикагель, оксид алюминия, графитированную сажу и молекулярные сита. В газовой хроматографии преимущественно используют широкопористые силикагели, которые получают из обычного силикагеля высокотемпературной обработкой (до 700—950 °С) или гидротермальной обработкой с паром в автоклаве. Найден комплекс приемов, который позволяет получать любую разумную структуру силикагелевых адсорбентов как для газовой, так и для жидкостной хроматографии. Вместе с тем оксид алюминия получают лишь в нескольких модификациях, имеющих-близкую к силикагелю удельную поверхность. Удерживание на силикагелях и на оксиде алюминия зависит от удельной поверхности, степени насыщения поверхности водой, условий предварительной термообработки, а также от свюйств разделяемых соединений, в первую очередь их полярности, наличия водородных связей и др. Селективность оксида алюминия обусловлена присутствием на его поверхности льюисовских свободных кислот, связанных с ионами на поверхности. Для обоих адсорбентов насыщение водой приводит к существенному увеличению удерживания. В некоторых случаях применяют смесь этих насыщенных водой адсорбентов с диато-митовым носителем или стеклянными шариками. При использовании коротких колонок, заполненных частицами силикагеля диаметром 7—10 или 15—35 мкм, удавалось реализовать высокоскоростные режимы с получением более 2000 теоретических тарелок в 1 с. [c.91]

Полученные данные свидетельствуют о неоднородности геометрической структуры силикагелей, причем неоднородность связана не только с различием в размерах частиц, но и с их упаковкой. Действительно, рост глобул при гидротермальной обработке можно удовлетворительно объяснить, лишь предполагая, что структура силикагеля состоит из участков с более плотной упаковкой глобул, разделенных участками с рыхлой упаковкой. При гидротермальной обработке в первую очередь зарастают промежутки между плотно упакованными глобулами, в результате чего вырастают новые более крупные частицы, обш ее же число частиц уменьшается. С этой точки зрения понятно также возникновение, а затем исчезновение ультранор в скелете модифицированного силикагеля в зависимости от глубины модифицирования. По мере зарастания промежутков между глобулами в плотно упакованных агрегатах частиц ультрапористость должна сначала расти, а затем уменьшаться, что хорошо согласуется с экспериментальными данными [3]. Для более глубокого понимания и моделирования процессов формирования и модифицирования реальной структуры адсорбентов необходимо их детальное исследование с применением методов статистического описания пористых сред. [c.304]

Как же можно ослабить обе эти причины неоднородности твердых адсорбентов — геометрическую и химическую Если геометрическая неоднородность имеет своей причиной узкие поры, то надо их расширить путем геометрического модифицирования скелета адсорбента. Если химическая неоднородность имеет своей причиной неоднородность химического состава поверхности, пестрое распределение на ней функциональных групп, то надо изменить химию поверхности путем химического ее модифицирования [10]. Именно в этих двух направлениях мы и провели первый этап наших работ между двумя конференциями. Мы попытались, прежде всего, ослабить геометрическую неоднородность. В ряде работ было показано, что к росту глобул кремнезема [11], а следовательно, и к сильному расширению пор ведет гидротермальная обработка силикагеля [12. 13]. Из данных, приведенных на рис. 1, видно, что после гидротер- [c.13]

Эти очень чистые по своему химическому составу адсорбенты с удельной поверхностью от 2 до 500 м /г имеют форму правильных сферических частиц с узким распределением час-стиц по размерам, что обеспечивает высокую эффективность разделения. Среди других свойств следует отметить устойчивость к нагреванию до 600 °С, высокую механическую прочность, несмотря на значительную пористость, а также достаточную химическую инертность, например указанные адсорбенты в отличие от пористых органических полимеров не набухают в жидкостях. Адсорбционные свойства порасилов подробно изучены Фельтлем и др. [55]. Благодаря возможности выбора материалов с различной пористостью их область применения расширилась от собственно газового анализа до анализа органических соединений со средней полярностью. Перед использованием порасил так же, как и другие силикагели, необходимо активировать их можно также пропитывать жидкими неподвижными фазами. Согласно данным работы [52], гидротермальная обработка при 180°С и давлении водяного пара 1 МПа обеспечивает полное заполнение поверхности гидроксильными группами, что благоприятно влияет на элюирование высококипящих полярных соединений. [c.316]

Скелет силикагеля, подвергнутого гидротермальной обработке, содержит не только на поверхности, но и в своем объеме большое количество воды и структурных гидроксильных групп слипшихся макромолекул поликремневых кислот. При высушивании и прокаливании такого силикагеля из объема его скелета выделяется много воды, в результате чего в нем возникает множество тонких каналов — ультранор. Структура его становится биди-снерсной наряду с макропорами — зазорами между крупными частицами имеются очень тонкие ультрапоры внутри этих частиц. Эти ультрапоры медленно адсорбируют большие количества воды из ее пара, а также некоторые количества других паров с молекулами небольших размеров (СНдОН, Nj). Адсорбция уменьшается с ростом размеров молекул [44—46]. Такая бидисперсная структура делает этот адсорбент неоднородным и неудобным для применения в газохроматографических колонках. Для устранения ультранор после гидротермальной обработки применяется прокаливание с постепенным увеличением температуры до 900— 1000°С [44], а также обработка водяным паром при температурах [c.70]

В качестве адсорбента-носителя солей был взят макропористый силикагель типа Д1СА-1, полученный гидротермальной обработкой промышленного силикагеля на Горьковской опытной базе ВНИИНП, с удельной поверхностью s 30—35 м /г [c.79]

Образование и рост кристаллов цеолитов при гидротермальной обработке щелочных силикаалюмогелей. Жданов С. П., Самулевич Н. Н., Шубаева М. А. Сб. Адсорбенты, их получение, свойства и применение (Труды III Всесоюзного совещания по адсорбентам). Изд-во Наука , Ленингр. отд., Л., 1970, 21—26. [c.261]

Описаны свойства макропористых аэрр-силогелей (диаметр пор 400—16000 А), получаемых из непористого высокодисперсного аэросила. Показано, что прокаливание и гидротермальная обработка аэросилогелей повышает их геометрическую однородность и улучшает хроматографические свойства. Макропористые адсорбенты могут быть получены и из пористых стекол путем их специальной обработки. Эти адсорбенты обладают исключительно однородной структурой и могут быть использованы в молекулярной хроматографии как адсорбенты и носители адсорбционных слоев неподвижных жидких фаз для разделения органических соединений, а также в химии полимеров и в биологии как макромолекулярные сита для разделения высокомолекулярных веществ. Библ. — 5 назв., рис."— 2, табл. — 3. [c.262]

Рентгенографическое исследование Tpji -туры цеолитов, модифицированных гидротермальной обработкой или деалюмини-рованием. Дубинин М. М., Плавник Г. М., Федорова Г. М., Пигузова Л. П., П р о к о ф ь е в а Е. П., Витухина A. . Сб. Адсорбенты, их получение, свойства и применение (Труды III Всесоюзного совещания по адсорбентам). Изд-во Наука , Ленингр. отд.. Л., 1970, 115—118. Проведено рентгенографическое исследование структуры цеолитов, подвергнутых деалюминированию или гидротермальной обработке. Деалюминированию подвергались образцы синтетического Na-морденита, в которых содержание алюминия уменьшалось от 14 до 2.4%, При этом линейные параметры кристаллической решетки уменьшаются до 1% и наблюдается постепенное разрушение 1сристаллической структуры и частичная аморфизация. Одновременно происходит интенсивное образование пористой структуры, основную часть которой составляют микропоры с Л=7—15 А. Гидротермальной обработке паром при 550— 750° С подвергались образцы фожазита. Отмечено значительное разрушение кристаллической структуры при 4-часовой об- [c.267]

Влвяние гидротермального модифицирования на пористую структуру адсорбентов (в—удельная новерхность, Ю -м /кг — суммарный объем пор, 10- -м /кг. Длительность обработки образцов — 6 ч) [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология