[发明专利]一种活性炭材料掺杂的分子筛吸附浓缩转轮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种活性炭前体或活性炭材料掺杂的分子筛吸附浓缩转轮及其制备方法，属于废气吸附处理技术领域。其首先将纤维与活性炭前体或活性炭材料混合后进行抄纸；其次，抄纸后将其挤压成具有凹凸面的纸，所得凹凸面的纸通过粘合剂粘结在平纸上形成层状体，将层状体通过堆积或卷绕成蜂窝体型材；然后向所得蜂窝体型材表面通过浸渍、淋洗或喷涂的方式附着吸附剂分子筛，经惰性气体条件下热风或微波干燥，重复该步骤，达到所需要的负载量；最后惰性气体条件下活化，通过打磨加工制得转轮。本发明的活性炭前体耐高温，即使经过烧结后仍然有大量留存，纸张的耐热性得到的提高，通过本发明方法制备得到的分子筛吸附浓缩转轮的耐热温度≥600℃。

技术领域

本发明涉及废气吸附处理技术领域，具体涉及一种活性炭前体或活性炭材料掺杂的分子筛吸附浓缩转轮及其制备方法。

背景技术

各类化工或者汽车涂装车间经常会有挥发性有机气体(VOCs)产生，为了处理排放出的废气，必须进行废气的净化处理。现如今常用废气浓缩吸附转轮系统对低浓度、大风量的废气进行处理，能够节约能源，提高效率。

目前，现有技术中分子筛吸附浓缩转轮的制备方法，通常是向陶瓷纤维中加入少量的有机纤维和粘合剂进行抄纸，层压制成蜂窝结构，为了增强纸张强度，用硅胶或硅酸乙酯对纸张或层压纸板浸渍，最后经过烧结减少纸张中的有机纤维和有机黏合剂。

然而在上述增强纸张的过程中，硅溶胶颗粒渗入纸张的缝隙，进而阻止接下来催化剂载体或吸附剂载体进入纸张内部，减少催化剂或吸附剂的负载量。如果不采用浸渍硅胶或硅酸乙酯的方式增强纸张强度，由于植物纤维表面有很多的-OH和-COOH，能形成氢键结合，通过添加植物纤维纸浆，形成的纸张强度较高。因此，采用上述方法，可以很好地改善硅酸铝纤维纸的成纸强度和匀度，但由于加入了有机纤维，其耐高温性能大大下降，在高温下会失去原有的强度，隔热性能也会下降。

发明内容

本发明的任务之一在于提供一种分子筛吸附浓缩转轮的制备方法，解决了现有技术中转轮耐高温性能差的问题，该方法制备得到的转轮，使得纤维之间的结合力增强，在耐温性能提高的同时纸张强度也得到增强。

其技术解决方案包括：

一种分子筛吸附浓缩转轮的制备方法，依次包括以下步骤：

a、将纤维与活性炭前体或活性炭材料混合后进行抄纸，所述的纤维是陶瓷纤维、玻璃纤维、合成纤维或天然纤维中的一种或多种的混合物；

b、抄纸后将其挤压成具有凹凸面的纸，所得凹凸面的纸通过粘合剂粘结在平纸上形成层状体，将所述层状体通过堆积或卷绕成蜂窝体型材；

c、向所得蜂窝体型材表面通过浸渍、淋洗或喷涂的方式附着吸附剂分子筛，惰性气体条件下80-150℃热风或微波干燥后，继续负载，直至达到所需要的负载量，得附着有分子筛的型材；

d、在惰性气体条件下400-600℃活化，通过切割、打磨，即得分子筛吸附浓缩转轮。

上述步骤a中，如果抄纸时加入活性炭前体，需要将蜂窝体型材先浸渍无机盐，依次通过300℃进行稳定化处理、经惰性气体保护在300～800℃处理、通入水蒸气或者二氧化碳造孔,获得蜂窝体型材，所述的无机盐为磷酸盐。

上述技术方案直接带来的有益技术效果是：

通过在抄纸步骤中加入活性炭前体或活性炭材料，可以提高纸张的比表面积，经测定，加入活性炭前体或活性炭材料后纸张的比表面积可以达到200～800m²/g，活性炭前体或活性炭材料在增加纸张强度的同时，并不会造成纸张内部孔隙的堵塞，进一步可提高分子筛或硅胶的负载量，增大吸附效率。

作为本发明的一个优选方案，步骤a中，所述活性炭前体占活性炭前体与纤维质量总和的0.1～80％，所述活性炭材料占活性炭材料与纤维质量总和的0.1～80％。