[发明专利]一种吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保领域，尤其涉及的是一种吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体及其制造方法。

背景技术

挥发性有机物 (Volatile Organic Compounds, VOCs) 除了可对环境造成严重的危害外(例如，破坏臭氧层、造成温室效应和污染大气)，还可以在短时间内使人感到恶心、头晕、四肢乏力，严重时可伤害大脑和神经系统。如果长时间暴露于低浓度挥发性有机物的环境下，人体还存在潜在的致癌风险。挥发性有机物有众多的污染排放源。室外的排放源有工厂废气、汽车尾气、含有机物质材料的燃烧、火灾等；室内的污染源有厨房烹饪、吸烟、家居装修、家具表面油漆和胶黏剂的挥发等。因此，控制室内外挥发性有机物的排放均对环境和人体健康的保护有非常重要的意义。众多研究显示沸石分子筛对挥发性有机物有非常好的吸附能力，且与传统的吸附剂活性炭相比具有不可燃、孔道不易阻塞、再生温度低等特点。经过疏水化处理的沸石分子筛则可以在高湿度条件下仍保持对有机物的高吸附量。

一般情况下，沸石分子筛多以颗粒态的形式放置于吸附塔内，通过气流在吸附塔与吸附剂的接触来去除空气中的有机物。然而气流在塔内的流动可让颗粒彼此间发生相对运动，发生摩擦，从而致使分子筛发生粉化，浪费材料。除此外，吸附塔内的压降损失也大，浪费了能源。呈蜂窝结构的沸石分子筛可以很好地解决上述问题。

目前国内外制造蜂窝状沸石分子筛的方法有挤压法和浸渍法。专利CN 101905145A利用挤压法制造了一种蜂窝状的分子筛材料，这种方法虽然制造工艺简单，但是分子筛的晶格在高强度的挤压下容易破坏，从而致使其失去吸附能力。依载体不同，浸渍法有两种：一种是将分子筛浸渍于陶瓷上，另外一种是浸渍于无机纤维上。浸渍法制备分子筛蜂窝体的程序复杂，成本昂贵，且由于作为吸附剂的分子筛与载体表面结合力不强，因此容易出现分子筛剥落的情况，使其吸附效率越来越低，浪费原料。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体及其制造方法，旨在解决现有的制造蜂窝状沸石分子筛的方法有的容易将分子筛的晶格破坏，从而致使其失去吸附能力；有的制备程序复杂，成本昂贵，且分子筛容易剥落，使其吸附效率越来越低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体的制造方法，其包括以下步骤：

A：用水将5-20%的陶瓷纤维、5-20%的粘结剂、5-15%的纸浆和60-80%的沸石分子筛调成浓度2-10%悬浮液；

B：对悬浮液进行疏解分离；

C：缓慢搅拌疏解后的悬浮液，并加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，等待絮凝现象出现；

D：絮凝后，加入阴离子聚丙烯酰胺，并继续搅拌5-15分钟，根据标准抄纸法抄成纸板；

E：将抄成的湿纸板分别压成平面型和瓦楞状，进行烘干，得到平面型的分子筛纸板和瓦楞状分子筛纸板；

F：将平面型分子筛纸板或瓦楞状分子筛纸板浸入硅溶胶或铝溶胶中，然后把平面型分子筛纸板和瓦楞状分子筛纸板交替叠加或卷成蜂窝结构，得到分子筛蜂窝体。

所述的吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体的制造方法，其还包括以下步骤：

G：把得到的分子筛蜂窝体放入马弗炉中焚烧以去除蜂窝体中含有的有机物质，分子筛蜂窝体强度得到加强，得到只含无机物的分子筛蜂窝体。

所述的吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体的制造方法，其中，所述的沸石分子筛的粒径为2-3微米，粘合剂的粒径为1-3微米。

所述的吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体的制造方法，其中，所述粘结剂为凹凸棒粘土或高岭土或两者混合。

所述的吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体的制造方法，其中，所述沸石分子筛为NaY型分子筛、ZSM-5型分子筛、4A型分子筛、13X型分子筛或疏水性分子筛。

所述的吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体的制造方法，其中，所述的聚二甲基二烯丙基氯化铵的pH值在3-7之间，其固体含量大于40%，粘度大于70000 cPs，加入量为沸石分子筛和无机粘合剂的重量之和的0.3-3%。

所述的吸附挥发性有机物的分子筛蜂窝体的制造方法，其中，所述的阴离子聚丙烯酰胺的固体含量大于90%，加入量为沸石分子筛和无机粘合剂的重量之和的0.5-5%。