[发明专利]硅胶复合吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种热力工程技术领域的制备方法，具体是一种硅胶复合吸附剂的制备方法。

背景技术

硅胶作为一种良好的干燥剂已经被广泛地应用在干燥、除湿和吸附式制冷领域。但是硅胶的吸附量比较小，在除湿或吸附制冷系统中应用时，为了满足一定的除湿量或者制冷量必须填充大量的硅胶，因此造成系统比较庞大。

经对现有技术的文献检索发现，Aristov等在Applied Thermal Engineering(《应用热力工程》，2002(22)：191-204)上发表的“A family of new workingmaterials for solid sorption air conditioning systems”(应用于固体吸附空调中的一系列新工质)，该文中提出通过把硅胶和氯化钙(溴化锂)金属盐混合形成复合吸附剂来提高吸水量，具体是通过把硅胶浸泡在一定浓度的盐溶液中，然后在200℃下干燥直到质量保持不变就制备成了复合吸附剂。研究表明复合吸附剂中金属盐的含量为21.7％～57.0％；且复合吸附剂的吸水量是纯硅胶吸附剂的7.5倍。其不足在于金属盐只有小部分进入硅胶的孔隙中，大部分金属盐在烘干后直接附在硅胶颗粒表面，因此在吸水过程中附在表面的金属盐容易发生潮解流失，造成复合吸附剂吸水量的衰减。此外，当把复合吸附剂填充在金属换热器中，潮解的金属盐会对换热器造成腐蚀。因此，该复合吸附剂还不能在实际系统中得到应用。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种硅胶复合吸附剂的制备方法，通过真空浸泡使金属盐大部分进入硅胶孔隙中并利用液解过程去除硅胶表面的金属盐，最后制得硅胶复合吸附剂，提高了硅胶的吸附性能，避免了复合吸附剂的吸附性能衰减以及对金属换热器造成的腐蚀问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，具体包括如下步骤：

步骤一，将硅胶颗粒放在真空容器中加热并抽真空，在除去硅胶孔隙中的空气后停止抽真空；

所述硅胶，为粗孔硅胶，平均孔径为8nm～60nm。

所述加热，其温度为80℃～100℃。

步骤二，采用水作为溶剂，配置金属盐溶液；

所述金属盐溶液，其质量浓度为20％～50％。

所述金属盐，为CaCl₂、SrCl₂、LiCl、LiBr之一。

步骤三，将金属盐溶液加入正在加热的真空容器中，使得硅胶颗粒全部浸泡在盐溶液中，在此过程中，必须保持真空容器内处于真空状态；

步骤四，停止对真空容器加热，使硅胶在室温和真空条件下浸泡在金属盐溶液中；

所述浸泡，其时间为12小时～24小时。

步骤五，将浸泡盐溶液后的硅胶用滤网滤出并烘干；

所述烘干，其温度为110℃～120℃。

步骤六，将烘干的硅胶放置在恒温恒湿箱中，使得硅胶及其表面残留的金属盐吸附水蒸气，表面的金属盐吸附水成溶液后脱离硅胶表面；

所述的恒温恒湿箱，其温度为25℃～35℃，湿度为85％～95％。

步骤七，当硅胶中不再有溶液流出时，取出硅胶并烘干，就制得了硅胶复合吸附剂。

所述烘干，其温度为110℃～120℃。

所述硅胶复合吸附剂，其中金属盐的质量含量为15％～25％。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：通过真空浸泡使得金属盐能够进入硅胶颗粒的孔隙中，增加了吸附剂的吸附量。并通过液解法去除硅胶复合吸附剂表面残留的金属盐解决了金属盐吸水溶液化后对金属换热器造成的腐蚀问题。本发明制得的硅胶复合吸附剂的吸附量是纯硅胶的2～4倍。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

如图1所示，将平均孔径为8.0～10.0nm的硅胶颗粒放在真空容器中且在85℃温度下加热并抽真空；在除去硅胶孔隙中的空气后停止抽真空；

采用水作为溶剂，配置质量浓度为30.0％的LiCl溶液；

将LiCl溶液加入正在加热的真空容器中，使得硅胶颗粒全部浸泡在盐溶液中；在此过程中，必须保持真空容器内处于真空状态；

接着停止对真空容器加热，使硅胶在室温和真空条件下浸泡在金属盐溶液中12小时；

将浸泡过LiCl溶液后的硅胶用滤网滤出并在120℃温度下烘干；