本發明屬于沸石分子篩吸附領域，具體涉及一種naa沸石分子篩及其制備方法和應用。

背景技術：

1、己內酰胺是一種重要的化工原料，主要用于生產尼龍-6纖維和工程塑料，尼龍-6纖維可用于民用紡織、工業絲等；尼龍-6樹脂可用作汽車、電子電器、工業機械以及日用品的構件和組件。己內酰胺生產工藝流程長、生產工藝復雜，使用原料較多，致使合成的粗己內酰胺中雜質種類多達30余種。雖然這些雜質含量較低，多為微克級甚至更低，但卻嚴重影響成品己內酰胺的質量。

2、不管是苯萃、水反萃取、堿洗、離子交換、加氫都是為脫除粗己內酰胺中的各種雜質，但是往往脫除效果并不理想，成品電導率高，消光值易超標，成本高昂，經濟效益較差。目前對己內酰胺精制的過程主要體現在新設備和新工藝上，有現有技術提供了一種減壓蒸餾脫輕結晶的方法以獲得高純度的己內酰胺，又有現有技術提供了一種新型己內酰胺加氫設備，使氫氣與己內酰胺溶液均勻混合以提高提純效果，但造價高昂，精制除雜效果較差。在現有的技術中，吸附法具有處理性能高效穩定、投資少等優點，因此在純化除雜領域被廣泛應用。還有現有技術中采用活性炭作吸附劑，通過先離心后吸附的方式處理己內酰胺水溶液中的雜質，但活性炭存在選擇吸附性較差，受溫度影響，易造成二次污染等問題。沸石分子篩是一種多孔結構的水合鋁硅酸鹽化合物，其內部孔徑分布均勻，具有良好的吸附性和選擇交換性，其特殊的鋁硅酸鹽格架孔隙內的陽離子和水分子決定了其具有較強的吸附性，因此目前作為一種優良的吸附劑被廣泛應用。粉煤灰是煤燃燒后的煙氣中收集下來的細灰，目前是我國排量最大的工業固體廢棄物之一和最大的單一固體污染源，以廉價的粉煤灰制備沸石分子篩以吸附己內酰胺水溶液中的雜質無疑符合國家“雙碳”政策。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種naa沸石分子篩及其制備方法和應用，通過以粉煤灰為原材料制備吸附性能良好的naa型沸石分子篩，并且易再生，結構穩定性優異。

2、為了達成上述的目的，本發明提供了一種naa沸石分子篩的制備方法，包括以下步驟：

3、s1預處理：將烘干研磨后的粉煤灰進行煅燒，冷卻至室溫并將粉煤灰進行研磨，得到預處理的粉煤灰粉末；

4、s2前驅體的制備：將預處理的粉煤灰與hcl溶液于常溫下進行攪拌，冷卻、過濾、洗滌至ph為中性，烘干后研磨至200目，加入naoh、naalo2混合后煅燒，得到綠色前驅體粉末；

5、s3吸附劑的制備：將綠色前驅體粉末與水按比例進行混合，攪拌并超聲分散，將混合物進行水熱結晶，冷卻、過濾、洗滌后得到所述naa型沸石分子篩。

6、進一步地，其中步驟s1中，按質量百分比計，所述粉煤灰的基本化學組成如下：sio254.6％，cao3.73％，al2o330.02％，fe2o34.83％，mgo0.64％，na2o1.44％，k2o0.72％，tio20.21％。

7、進一步地，其中步驟s1中，所述粉煤灰粒徑為100～400目。

8、進一步地，其中步驟s1中，所述煅燒溫度為700～1000℃。

9、進一步地，其中步驟s1中，所述煅燒時間為1～3h。

10、進一步地，其中步驟s2中，所述粉煤灰與hcl溶液的固液比為1:3～6；所述粉煤灰、naoh及naalo2的質量比例為1:(1～1.6):(0.1～0.3)。

11、進一步地，其中步驟s2中，所述hcl溶液的濃度為5～10mol/l，固液比為1:2～10，攪拌時間為1～5h。

12、進一步地，其中步驟s2中，所述煅燒溫度為500～800℃，煅燒時間為1～8h。

13、進一步地，其中步驟s3中，所述攪拌的時間為1～2h，所述超聲分散的時間為5～10min，所述前驅體與水的固液比為1:5～10。

14、進一步地，其中步驟s3中，所述水熱結晶溫度為70～100℃，水熱結晶時間為6～18h。

15、進一步地，其中步驟s3中，所述naa型沸石分子篩的ph值為4～10。

16、為了達成上述的目的，本發明還提供了一種naa型沸石分子篩，，其比表面積為78.44m2/g-141.24m2/g，所述naa型沸石分子篩是通過上述任一所述的方法制得。

17、為了達成上述的目的，本發明還提供了一種naa型沸石分子篩在用于吸附己內酰胺水溶液中雜質中的應用。

18、相比于現有技術，本發明具有如下有益效果：

19、1、本發明以粉煤灰為原材料，用來吸附己內酰胺水溶液中的部分雜質，制備工藝簡單，生產效率高，既能夠消納粉煤灰固廢，又能夠降低生產成本和能耗，有利于大規模生產；

20、2、本發明能夠顯著吸附己內酰胺水溶液中的nh4+，降低了己內酰胺水溶液的電導率約82.3％，消光值約58.9％；

21、3、本發明脫附簡單，能夠實現重復利用，再生方法：0.4mol/l的氯化鈉溶液浸泡、沖洗24h，控制再生ph為中性，再生溫度常溫。

技術特征：

1.一種naa沸石分子篩的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權利要求1所述的naa沸石分子篩的制備方法，其特征在于，其中步驟s1中，按質量百分比計，所述粉煤灰的基本化學組成如下：sio254.6％，cao3.73％，al2o330.02％，fe2o34.83％，mgo0.64％，na2o1.44％，k2o0.72％，tio20.21％。

3.如權利要求1所述的naa沸石分子篩的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述粉煤灰粒徑為100～400目。

4.如權利要求1所述的naa沸石分子篩的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述煅燒溫度為700～1000℃；所述煅燒時間為1～3h。

5.如權利要求1所述的naa沸石分子篩的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述粉煤灰與hcl溶液按固液比1:3～6；所述粉煤灰、naoh及naalo2的質量比例為1:(1～1.6):(0.1～0.3)；所述hcl溶液的濃度為5～10mol/l，固液比為1:2～10，攪拌時間為1～5h。

6.如權利要求1所述的naa沸石分子篩的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述煅燒溫度為500～800℃，煅燒時間為1～8h。

7.如權利要求1所述的naa沸石分子篩的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述攪拌的時間為1～2h，所述超聲分散的時間為5～10min，所述前驅體與水的固液比為1:5～10。

8.如權利要求1所述的naa沸石分子篩的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述水熱結晶溫度為70～100℃，水熱結晶時間為6～18h；所述naa型沸石分子篩的ph值為4～10。

9.一種naa型沸石分子篩，其特征在于，其比表面積為78.44m2/g-141.24m2/g，所述naa型沸石分子篩是通過權利要求1-8任一所述的方法制得。

10.一種權利要求9所述的naa型沸石分子篩在用于吸附己內酰胺水溶液中雜質中的應用。

技術總結
本發明涉及一種NaA沸石分子篩及其制備方法和應用，該方法包括以下步驟：將烘干研磨后的粉煤灰進行煅燒，冷卻至室溫并將粉煤灰進行研磨，得到預處理的粉煤灰粉末；將預處理的粉煤灰與HCl溶液于常溫下進行攪拌，冷卻、過濾、洗滌至pH為中性，烘干后研磨至200目，加入NaOH、NaAlO2混合后煅燒，得到綠色前驅體粉末；將綠色前驅體粉末與水按比例進行混合，攪拌并超聲分散，將混合物進行水熱結晶，冷卻、過濾、洗滌后得到所述NaA型沸石分子篩。本發明所制的分子篩具有較大的孔隙度和比表面積和較好的穩定性，將其應用于己內酰胺精制離子交換工序后，能夠顯著降低己內酰胺水溶液中的電導率，降低后工序堿液的用量。

技術研發人員：楊光影,吳成志,曲敬芳
受保護的技術使用者：山東華魯恒升化工股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28