
技术摘要:
提供一种空心球分子筛吸附剂及其制备方法,其包括:分子筛、粘合剂和球状载体;其中,球状载体为苍耳子、蒺藜和黄豆中的一种或几种。本发明的空心球分子筛吸附剂具有比重低、孔隙率大的优点。本发明所述的空心球分子筛吸附剂的制备方法,生产成本低,生产工艺简单,制 全部
背景技术:
VOCs是一种有机挥发化合物,在石油化工、制药、印刷、喷涂等行业的生产过程中 会被大量地排放。VOCs不仅污染空气,而且危害身体健康。吸附法是工业中处理VOCs中常用 的一种技术,固体吸附剂最为常见。分子筛是很好的固定吸附剂,高硅铝比的ZSM-5沸石分 子筛具有疏水性好,水热稳定性高,比表面积高和耐高温等特点,它常作为一种处理VOCs的 吸附剂,另外,13X分子筛具有很好的吸水性,可作为常规干燥剂。 在工业应用中,分子筛处理有机挥发污染物也存在一定不足。在工程应用中,常将 粉末状的分子筛加工成条状、圆球和蜂窝体等形状,蜂窝状相对其它形状而言,压力损失 小,更能有效地应用于处理VOCs,但其挤压模具的制作要求精细和严谨,使用过程中易磨 损,增加生产成本。 因此,如何提供一种生产工艺简单、比重低、生产成本低和孔隙率大的分子筛吸附 剂,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提供一种空心球分子筛吸附剂,其包括:分子筛、粘合 剂和球状载体;其中,所述球状载体为苍耳子、蒺藜和黄豆中的一种或几种。 在某些实施方式中,所述的空心球分子筛吸附剂中,所述粘合剂包括有机粘合剂 和无机粘合剂。 在某些实施方式中,所述的空心球分子筛吸附剂中,所述分子筛、所述球状载体、 所述有机粘合剂和所述无机粘合剂的质量比为100/(8~15)/(2~6)/(70~300)。 在某些实施方式中,所述的空心球分子筛吸附剂中,所述无机粘合剂为凹凸棒土、 高岭土和碱性硅溶胶中的一种或几种;所述有机粘合剂为羟丙基甲基纤维素。 在某些实施方式中,所述的空心球分子筛吸附剂中,所述羟丙基甲基纤维素,其粘 度为7000cPs~200000cPs;所述凹凸棒土和所述高岭土的粒度均为300目~500目,所述凹 凸棒土和所述高岭土中二氧化硅含量均大于85%;所述碱性硅溶胶的pH值为8~10.5,平均 粒径为10nm~30nm,质量分数为30%~50%。 在某些实施方式中,所述的空心球分子筛吸附剂中,所述球状载体为椭圆体或球 状物体的干基,所述球状载体的材质为天然无机材料或有机化工合成材料,且在350℃以下 可以燃烧完全;如植物果壳、聚丙烯空心球等所述球状物体的直径介于6mm~10mm之间;所 述椭圆体的长轴直径介于9mm~13mm,短轴直径介于4mm~7mm,高度介于5mm~9mm;所述球 状载体的含水量低于5%。 在某些实施方式中,所述的空心球分子筛吸附剂中,所述分子筛为ZSM-5分子筛、 3 CN 111569827 A 说 明 书 2/9 页 SBA-15和13X分子筛中的一种或几种;所述ZSM-5分子筛中硅铝比大于300,静态吸水率低于 2%。 本发明另一方面提供一种空心球分子筛吸附剂的制备方法,其特征在于,该方法 包括如下步骤: 步骤一、配料;按配比分别称取分子筛、有机粘合剂和无机粘合剂,混合均匀得到 干粉原料;将所述干粉原料按照质量比(5~20)/1分成第一干粉和第二干粉;步骤二、捏合; 在所述第一干粉中加入去离子水,混捏成泥料;步骤三、筛分;按配比向所述泥料中加入球 状载体,混捏搅拌均匀,再撒入所述第二干粉,搅拌均匀得到湿坯;将所述湿坯置于筛网中, 筛去湿坯表面多余的所述第二干粉;步骤四、滚球成型;将步骤三得到的所述湿坯置于球磨 机中,滚球成型;步骤五、微波干燥;通过微波干燥的方式将成型的所述湿坯干燥为半干基 坯体;步骤六、焙烧:将所述半干基坯体置于电炉中焙烧,得到空心球分子筛吸附剂;其中, 所述步骤五中微波干燥的功率为200W~900W,且利用微波干燥的条件为干燥至所述湿坯失 水率≥20%。 在某些实施方式中,所述的制备方法中,所述去离子水的质量为所述分子筛质量 的100%~300%。 在某些实施方式中,所述的制备方法中,所述步骤六中,所述半干基坯体置于电炉 中以2℃/min~5℃/min程序升温至500℃~650℃进行焙烧,保温6~8小时,得到所述空心 球分子筛吸附剂。 有益效果: 1 .本发明所述的空心球分子筛吸附剂,分子筛在球状载体上的涂覆率高,分子筛 吸附剂比重低、孔隙率大,有利于空心球分子筛吸附剂在治理VOCs等行业中的应用。 2.本发明所述的空心球分子筛吸附剂的制备方法,生产成本低,生产工艺简单,制 备周期短,与现有的制备工艺相比,本发明所述的制备方法能节省6~10h的制备时间。 附图说明 图1是本发明所述的空心球分子筛吸附剂制备方法的流程图。