[发明专利]一种整体式吸附剂及其制备方法

说明书

本发明属于分子筛吸附剂领域，涉及一种整体式吸附剂及其制备方法；所述整体式吸附剂是采用沸石浆液涂覆在载体上得到；所述沸石浆液的成分按质量份数计算，包括9‑95份的分散剂、20‑70份的沸石细粉、0.5‑8份的助剂和50‑800份的水。本发明的制备方法提供整体式吸附剂浸渍涂敷工艺，该工艺可使浆液充分与蜂窝状载体接触润湿，使沸石能均匀的负载于载体上。所制得的整体式吸附剂具有吸附速率快、沸石负载率高和循环稳定性强的优点，一定程度上解决了现有整体式吸附剂制备过程中负载量低，负载强度差，涂敷均匀性不佳等问题。

技术领域

本发明属于分子筛吸附剂领域，涉及一种整体式吸附剂及其制备方法。

背景技术

吸附技术在气体制备，污染气体分离和二氧化碳捕集等领域已得到广泛的应用，吸附法具备二次污染较低，吸附-再生工艺简单、运行成本低的优势，关于吸附技术的气体分离应用，国内外诸多学者和公司在吸附剂开发、设备改造、工艺改进等方面进行了研究。然而当前吸附捕集技术采用的颗粒型吸附剂存在材料的再生能耗高、在大流量气体处理时压阻过大与材料的损耗等问题。颗粒型吸附剂在处理大流量气体时存在的问题如下：(1)吸附剂的扩散路径较长，吸附动力学速度慢，需要更厚的吸附床层才能实现足够的目标气体脱除率，使得吸附剂用量增加，也带来了高压阻的问题；(2)颗粒吸附剂的长扩散路径使得脱附再生温度和再生能耗需求较高；(3)颗粒型吸附剂的机械强度不足，在高表观气速条件下受到流态化的影响易粉化，吸附剂损耗多。各种气体分离的需求促使国内外对吸附剂进行了大量研究，但目前颗粒吸附剂存在的能耗、压阻及材料损耗的问题未得到很好的解决，需要开发在吸附动力学，流体力学方面都具备优良特性的新型吸附剂。

整体式吸附剂在许多气体分离领域得到广泛应用，整体式吸附剂制备过程中的主要参数指标有沸石负载率，堵孔率，堵孔深度和沸石粘连稳固性等。然而在浆液配置、涂敷方法方面缺乏相关技术，现有整体式吸附剂制备过程中负载量低，负载强度差，涂敷均匀性不佳等问题，导致在实用过程中难以保障长效稳定性，使得整体式吸附剂的综合气体分离性能下降。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种整体式吸附剂及其制备方法，该制备方法通过对分散剂、助剂和沸石细粉成分及浓度的选择来调配浆液，制备得到适用于转轮的整体式吸附剂，使其较其它整体式吸附剂在循环稳定性、能耗、制备成本上有一定的优势；也可改善现有整体式吸附剂制备方法存在负载率不高，负载浆液消耗量较大和负载牢固程度不够强的问题。本发明的制备方法提供整体式吸附剂浸渍涂敷工艺，该工艺可使浆液充分与蜂窝状载体接触润湿，使沸石能均匀的负载于载体上。所制得的整体式吸附剂具有吸附速率快、沸石负载率高和循环稳定性强的优点。一定程度上解决了现有技术中的吸附剂将分子筛涂敷负载于堇青石表面，存在安全性低、堵孔、吸附效率差等问题。

为了实现上述技术目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明的一个目的在于提供一种整体式吸附剂，所述整体式吸附剂是采用沸石浆液涂覆在载体上得到；所述沸石浆液的成分按质量份数计算，包括9-95份的分散剂、20-70份的沸石细粉、0.5-8份的助剂和50-800份的水；

之所以选择0.5-8份的助剂和9-95份的分散剂(优选9-15，30-40，50-60，此类范围在分别在沸石细粉含量较高的范围段是对沸石起到分散悬浮，控制沸石细粉颗粒间距的作用；优选70-80，90-95，此类范围可在沸石浆液整体固含不高，沸石细粉含量较低时起到控制沸石浆液整体黏度，提升浆液在载体上的负载强度的作用)，是因为在这一浓度下助剂和分散剂的配合可以提升沸石在蜂窝状载体上的附着能力，在提升了负载强度的同时还可以提升负载量。

优选的，所述助剂包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、工业可溶性淀粉、明胶、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、藻蛋白酸钠、乙二胺、聚乙烯亚胺、氨水、异丙醇胺和一乙醇胺中的一种或两种以上的混合；