Estudio de parámetros de diseño en la síntesis de Zeolitas para la deshidratación de corrientes gaseosas, preparadas a partir de materia prima nacional

Abstract

En el presente trabajo se estudió el efecto de los principales parámetros que influyen en la síntesis de zeolitas de baja relación Si/Al, utilizadas para la deshidratación de corrientes gaseosas. Entre los parámetros estudiados se encuentra la influencia del orden de incorporación, velocidad de agregado y agitación de los reactivos en la síntesis de zeolita A. Se determinó además el efecto de la siembra y de la agitación en la cristalización del sólido a 80° C y tiempos de 0 a 24 h, así como la reutilización del licor madre obtenido en el proceso de filtración. La identificación de los sólidos se realizó mediante difracción de rayos X, se determinó la capacidad de adsorción de agua y análisis por Microscopía Electrónica de Barrido. Se logró obtener zeolita A bajo todas las condiciones de preparación ensayadas. El agregado rápido y simultáneo de las soluciones de silicato y aluminato de sodio, con menor tiempo y velocidad de agitación fueron las mejores condiciones; ya que conducen a un menor tiempo de preparación de la mezcla de síntesis. La agitación durante la cristalización disminuye el tiempo de calentamiento de la mezcla, logrando la zeolita de mayor cristalinidad de la serie sintetizada a una hora de cristalización y una capacidad de adsorción de agua de 20% en peso. Se comprobó la factibilidad de reutilizar el licor madre como solución alcalina para la síntesis, significando esto un ahorro de agua e hidróxido de sodio a nivel de proceso. Se sintetizó además zeolita hidroxisodalita bajo las mejores condiciones de preparación de la zeolita A, obteniendo alta cristalinidad y una capacidad de adsorción de 5-7% en peso en un tiempo de cristalización de 4-24h respectivamente. Se intentó sintetizar zeolita faujasita, bajo las mejores condiciones de preparación de zeolita A, pero no se logró una fase pura de este tipo de zeolita. Por último, se obtuvo zeolita A a presión atmosférica durante la cristalización.