[发明专利]一种蜂窝状疏水性分子筛吸附剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及VOCs废气治理领域，具体涉及一种蜂窝状疏水性分子筛吸附剂及其制备方法与应用。该蜂窝状疏水性分子筛吸附剂的原料包括疏水性分子筛和粘合剂，所述粘合剂包括有机粘合剂和无机粘合剂，其中，所述无机粘合剂为水玻璃、碱性硅溶胶中的一种；所述疏水性分子筛、有机粘合剂和无机粘合剂的质量比为100：(40～110)：(18～23)。本发明解决了高疏水性分子筛所存在的不易形成均匀分散泥料的问题，同时，极大地降低了蜂窝状疏水性分子筛吸附剂的开裂率，且制备周期短，制备方法简单，有利于蜂窝状疏水性分子筛吸附剂在治理VOCs行业中的应用。

技术领域

本发明涉及VOCs废气治理领域，具体涉及一种蜂窝状疏水性分子筛吸附剂及其制备方法与应用。

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。其不仅污染空气，而且对人的身体健康带来危害。吸附法是工业中处理VOCs中常用的一种技术，其中，固体吸附剂最为常见。目前较为常用的活性炭吸附剂在吸附过程中易燃，且脱附再生困难，难以适应复杂多变的工业废气的治理。而高硅铝比的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。因此，它常作为一种处理VOCs的吸附剂。

在分子筛处理有机挥发污染物的工业应用中，常将粉末状的分子筛加工成条状、圆球和蜂窝体等形状。在工程应用中，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。现有蜂窝状分子筛吸附剂成型方法常利用拟薄水铝石作为粘合剂，然后通过烘箱等常规干燥方式定型干燥。例如：公布号为CN105618159A的中国发明专利公开了“一种分子筛催化剂的整体式蜂窝状结构化成型方法”，但其存在内裂率高、生产周期长和操作繁琐等缺陷。

同时，目前分子筛大多数为吸水性，在成型中易练制成泥料，但针对VOCs而言，疏水性分子筛的应用效果更好，但由于其不易形成混合均匀的泥料，限制了其在处理VOCs中的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种混合均匀、开裂率低的蜂窝状疏水性分子筛吸附剂及其制备方法与应用。

为了实现上述技术目的，本发明技术方案如下：

一种蜂窝状疏水性分子筛吸附剂，原料包括疏水性分子筛和粘合剂，所述粘合剂包括有机粘合剂和无机粘合剂，

其中，所述无机粘合剂为水玻璃、碱性硅溶胶中的一种；

所述疏水性分子筛、有机粘合剂和无机粘合剂的质量比为100：(40～110)：(18～23)。

本发明发现，在上述配比下，有利于使疏水性分子筛混合均匀，进而降低了成品开裂率。

优选地，所述水玻璃的模数为2.3～3，质量分数为26～30％。

优选地，所述碱性硅溶胶的pH值为8～10.5，平均粒径为10～30nm，质量分数为30～50％。

在一些优选方案中，所述有机粘合剂包括田菁粉、羟丙基甲基纤维素和聚氧化乙烯中的一种或几种；

优选为田菁粉、羟丙基甲基纤维素和聚氧化乙烯的混合物；

更优选以所述疏水性分子筛的质量为基准，所述田菁粉的加入量为7.5～9％，所述羟丙基甲基纤维素的加入量为10～15％，所述聚氧化乙烯的加入量为0.05％～0.14％。

优选地，所述疏水性分子筛为ZSM-5，SBA-15，beta分子筛，13X分子筛中的一种或几种。

进一步优选所述ZSM-5的硅铝比大于300，静态吸水率低于2％，为疏水性分子筛。

作为优选，以所述疏水性分子筛的质量为基准，在原料中加入0～25％的水。