Binderless Zeolite Molecular Sieves of the LTA and FAU Type

Abstract

Zeolithische Molekularsiebe gehören nach wie vor zu den industriell bedeutendsten Adsorbentien. In dynamischen, technischen Adsorptionsprozessen ist die Verwendung von Formkörpern unumgänglich. Diese werden konventionell mithilfe von mineralischen Bindemitteln hergestellt. In diesem Artikel werden neuartige, bindemittelfreie Molekularsiebe und deren Vorteile gegenüber den konventionellen, bindemittelhaltigen Produkten beschrieben.

Hierarchy concepts: classification and preparation strategies for zeolite containing materials with hierarchical porosity

“…This concept aims at the preparation of binder-free zeolite shapes which eventually still retain the mechanical strength primarily assured by the presence of the binder. In particular, Schumann et al [114][115][116] have recently reported the preparation of mechanically stable binder-free shaped zeolites (13X and LTA) by additional hydrothermal treatment of binder-containing zeolite beads under alkaline conditions, thereby transforming the binder components into zeolite material. Such hierarchical binder-free zeolite 13X beads exhibited higher adsorption capacities than the conventional binder-containing shaped zeolite 13X, as it was shown for CO 2 and H 2 O adsorption.…”

Industrial Zeolite Molecular Sieves

“…The zeolite component in zeolite NaX beads with attapulgite as binder materials, for example, needs not more than 350-400°C for a complete activation (residual water content <1 wt% measured by Karl-Fischer titration) [65]. But the attapulgite binder needs approximately 500 °C for getting converted into a mechanically stable structure [53,59]-a temperature which can already be critical for the structural stability of the zeolite [66,95]. Due to the limited hydrothermal stability [67][68][69]95] of hydrophilic zeolites, the activation step has to be carried out carefully.…”

“…But the attapulgite binder needs approximately 500 °C for getting converted into a mechanically stable structure [53,59]-a temperature which can already be critical for the structural stability of the zeolite [66,95]. Due to the limited hydrothermal stability [67][68][69]95] of hydrophilic zeolites, the activation step has to be carried out carefully. To avoid (partial) zeolite destruction during the activation step, the released water needs to be removed from the shape as fast as possible in order to avoid the appearance of hydrothermal conditions.…”

Manufacturing of Industrial Zeolite Molecular Sieves

“…Für die vollständige Aktivierung (Restwassergehalt < 1 Ma.‐%, bestimmt mittels Karl‐Fischer‐Titration) der Zeolithkomponente in mit Attapulgit gebundenem Zeolith NaX‐Granulat sind 350 – 400 °C ausreichend , der Attapulgit benötigt jedoch etwa 500 °C, um die für das Granulat notwendige mechanisch stabile Struktur zu bilden , . Eine Temperatur die für die strukturelle Stabilität des Zeoliths schon kritisch sein kann , . Aufgrund der begrenzten hydrothermalen Stabilität von hydrophilen Zeolithen muss die Aktivierung behutsam durchgeführt werden.…”

“…Eine Temperatur die für die strukturelle Stabilität des Zeoliths schon kritisch sein kann , . Aufgrund der begrenzten hydrothermalen Stabilität von hydrophilen Zeolithen muss die Aktivierung behutsam durchgeführt werden. Um (partielle) Strukturschädigung durch Entstehung hydrothermaler Bedingungen am Zeolith zu vermeiden, sollte bei der Aktivierung frei gesetztes Wasser schnellstmöglich vom Zeolith entfernt werden.…”