[发明专利]一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂

说明书

本发明提供了一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，碱金属卤化物与膨胀石墨的质量比为1:1~8:1，压制密度为300～900 kg/m³，吸附剂的径向传质和传热路径为10～100mm。首先将碱金属卤化物溶解于溶剂中，然后加入膨胀石墨搅拌均匀，再经干燥、压制，得到固化混合吸附剂。本发明中的固化混合吸附剂可以解决碱金属卤化物吸附剂在吸附与解吸过程中由于膨胀与结块所导致的传质问题，同时可以大幅度提高导热性能，并能够大幅度提高储氨效能。

技术领域

本发明涉及吸附剂领域，尤其涉及一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂。

背景技术

氮氧化合物(NO_x)是一类由氮、氧两种元素组成的化合物，常见的有一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)、一氧化二氮(N₂O)、五氧化二氮(N₂O₅)等。在这些化合物中，除了二氧化氮以外，其他的氮氧化合物都极不稳定，最后都变成二氧化氮。二氧化氮是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，另外被人体吸入呼吸道可引起支气管炎或肺水肿。随着人们生活水平的日益提高，人均汽车拥有量逐年升高，特别是在一些大城市，汽车尾气已经成为影响空气质量的主要污染物之一。

目前，选择性催化还原法(SCR)是控制汽车尾气氮氧化合物排放量最为有效、技术上也较为成熟的方法。SCR的工作原理是在催化剂的作用下，还原剂(如氨气、液氨、尿素)选择性地与尾气中的NO_x反应并生成清洁环保的N₂和H₂O。而尿素罐是最为常用的还原剂储存装置，通过加热尿素罐提供还原性氨气与NO_x反应，以控制NO_x的排放量。但是尿素罐在实际使用过程中存在以下缺点：一、尿素使用量较大，一般尿素使用量为燃油消耗量的3％～5％；二、加注的地点与加注需求不匹配；三、尿素易结晶，导致尿素罐体的效率和稳定性下降。

因此提供一种切实有效、储存方便、可循环使用的氨气储存方法已经成为本领域技术人员亟需解决的首要技术问题。在对现有技术文献检索发现，采用散装金属氯化物可以吸附氨气[王丽伟，王如竹，吴静怡，王凯.氯化钙-氨的吸附特性研究及在制冷中的应用.中国科学技术E辑：技术科学，2004,34(3)：268-279]，但是这种单一、纯的碱金属氯化物在吸附过程中会存着明显的膨胀和结块现象，这样会造成传质性能的大幅度降低，导致碱金属氯化物在进行了多个解吸-吸附后，解吸-吸附速度出现较大的衰减。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，以解决现有技术中的上述缺陷。

本发明的第二目的是提供上述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备方法，以解决现有技术中的上述缺陷。

本发明的第三目的是提供上述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附装置，以解决现有技术中的上述缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，碱金属卤化物与膨胀石墨的质量比为1:1～8:1，压制密度为300～900kg/m³，吸附剂的径向传质和传热路径为10～100mm。

进一步优选，上述碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，所述的碱金属卤化物为氯化锶，氯化锶与膨胀石墨的质量比为6:1，压制密度为700kg/m³，吸附剂的径向传质和传热路径为76mm。也可以优选为，上述碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，所述的碱金属卤化物为氯化钙，氯化钙与膨胀石墨的质量比为6:1，压制密度为761kg/m³，吸附剂的径向传质和传热路径为76mm。

进一步优选，所述的膨胀石墨为普通膨胀石墨或硫化膨胀石墨的其中之一。更为优选为硫化膨胀石墨。