一种疏水性分子筛转轮及制备方法

技术领域

本申请涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种用于二氧化碳分离的疏水性分子筛转轮及制备方法。

背景技术

二氧化碳已经在农业、工业、医疗等领域得到广泛的回收利用，且需求量在逐渐的增大。同时大气中二氧化碳的排放量的增加，导致的温室效应，给整个人类的生存带来巨大危机，世界各国愈发重视二氧化碳引起的问题。在二氧化碳分离的方法中，通过分子筛转轮吸收分离二氧化碳越来越受到重视，但是传统的分子筛转轮在高湿度的吸收分离过程中容易吸收环境中的水分，导致二氧化碳的吸收量下降，不能达到很好的二氧化碳吸收效果，同样也会增加后续分离的难度。

所以，本领域技术人员急需一种能在高湿度环境下高效分离二氧化碳的分子筛转轮。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种疏水性分子筛转轮及其制备方法，其能有效解决现有吸附产品出现的在高湿度环境下无法高效分离二氧化碳的问题。

本申请的技术方案如下：

本申请提供一种疏水性分子筛转轮的制备方法，所述方法包括：

转轮轧制工序：将第一无机纤维纸和第二无机纤维纸匀速通过分子筛浆料，干燥，再将所述第一无机纤维纸和所述第二无机纤维纸浸渍在无机胶中，将所述第一无机纤维纸热压成型得瓦楞纸，将所述第二无机纤维纸与所述瓦楞纸粘合形成蜂窝体，烘干，得到转轮初制体；活化工序：将所述转轮初制体置于高温炉内煅烧1-8h，煅烧温度为200-800℃；转轮加工成型工序：对所述转轮初制体进行疏水性处理，组装成所述疏水性分子筛转轮；根据所述制备方法制备而得的疏水性分子筛转轮用于分离二氧化碳。

在本申请的一个优选实施例中，在所述转轮轧制工序中，所述无机纤维纸匀速通过分子筛浆料的速度为1-3m/s。

在本申请的一个优选实施例中，在所述转轮轧制工序中，所述分子筛浆料的质量分数为10-15％，粘度为10-15mpa·s。

在本申请的一个优选实施例中，在所述转轮轧制工序中，所述无机胶可以为铝溶胶、硅溶胶、硅酸钠、硅酸铝中的一种或多种。

在本申请的一个优选实施例中，在所述转轮轧制工序中，所述热压成型操作的温度为35-60℃。

在本申请的一个优选实施例中，在所述转轮轧制工序中，所述瓦楞纸的楞高为1.0-2.0mm，所述瓦楞纸的楞间距是楞高的0.5-2倍。

在本申请的一个优选实施例中，在所述转轮轧制工序中，以45-100℃的温度烘干所述蜂窝体。

在本申请的一个优选实施例中，在所述活化工序中，煅烧时间为3-5h，所述煅烧温度为300-500℃。

在本申请的一个优选实施例中，在所述转轮加工成型工序中，所述疏水性处理为对所述转轮粗制体进行有机硅树脂的浸涂处理，所述有机硅树脂的涂抹量和所述分子筛浆料的比例为0.1-4:25。

本申请还提供了一种疏水性分子筛转轮，所述疏水性分子筛转轮所述任一项的制备方法制备而得。

基于上述方案，本申请至少有以下优点或进步效果：

本申请中提供的技术方案可以制备一种疏水性分子筛转轮，通过浸涂一层有机硅树脂，将分子筛转轮成功改性为疏水性分子筛转轮，有机硅树脂的引入不会影响分子筛转轮的性能，使得制备的疏水性分子筛转轮能够在高湿度的环境下保持高效的二氧化碳吸收能力。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了实施例1中疏水性分子筛转轮制备方法流程简图；

图2示出了实施例1中两层无机纤维纸的粘合结构简图；

图3示出了实施例1中多组复合无机纤维纸的粘合结构简图；

图4示出了实施例1中多组复合无机纤维纸的结构简图；

图5示出了实施例1制得的转轮端面结构简图；

图6示出了实施例1中的蜂窝体成型简图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

实施例1

图1示出了本实施例的疏水性分子筛转轮制备方法流程简图，所述方法包括工序S101-S103：

S101转轮轧制工序，将无机纤维纸匀速通过分子筛浆料，干燥后在无机胶中浸渍后经热压成型得瓦楞纸，将另外一层涂覆在分子筛的无机纤维原纸在无机胶中浸渍干燥后，与所述瓦楞纸粘合形成蜂窝体，烘干，得到转轮初制体。

S102活化工序，将所述转轮初制体置于高温炉内煅烧1-8h，煅烧温度为200-800℃。

S103转轮加工成型工序，对所述转轮初制体进行疏水性处理，组装成所述疏水性分子筛转轮。

图2示出了本实施例中两层无机纤维纸的粘合结构简图，在图2中，一层无机纤维纸经热压成形为瓦楞纸，再与另外一层无机纤维纸粘合，制成一组复合无机纤维纸。

图3示出了本实施例中多组复合无机纤维纸的粘合结构简图，在图3中，前一组复合无机纤维纸的瓦楞纸部分与后一组复合无机纤维纸的非瓦楞纸部分粘合，制成蜂窝体。

图4示出了本实施例中多组复合无机纤维纸的结构简图，在图4中，标记出瓦楞纸的各个参数的位置，如楞高和楞间距。此外还标记出无机粘合剂的粘合点位。

图5示出了在本实施例中制得的转轮端面结构简图，如图5所述，制备的转轮内部结构为蜂窝状，具有较大的比表面积，大大提高了分子筛的装载量，具有优异的二氧化碳吸收性能。

图6示出了在本实施例中蜂窝体成形简图，在图6中，608第一无机纤维纸在609第一成型辊的作用下，热压成形为瓦楞纸，瓦楞纸再跟随瓦楞辊607的转动，经过604施胶棒涂抹无机胶，与601第二无机纤维纸在605第二成型辊的作用下粘合成606复合无机纤维纸。此外602为刮胶辊，用于控制无机胶的涂抹量，603为胶槽，用于放置无机胶。

实施例2

转轮轧制工序，

转轮轧制工序：将第一无机纤维纸和第二无机纤维纸以1m/s通过质量分数为15％、粘度为10mpa·s的分子筛浆料，干燥，再将所述第一无机纤维纸和所述第二无机纤维纸浸渍在硅酸钠中，将所述第一无机纤维纸经35℃热压成型得楞高为1.5mm的瓦楞纸，将所述第二无机纤维纸与所述瓦楞纸粘合形成蜂窝体，在60℃的环境下烘干，得到转轮初制体。

活化工序：将所述转轮初制体置于高温炉内煅烧1-8h，煅烧温度为200-800℃；

转轮加工成型工序：对所述转轮初制体进行疏水性处理，组装成所述疏水性分子筛转轮；

将无机纤维纸以1m/s通过质量分数为15％、粘度为10mpa·s的分子筛浆料，干燥，在硅酸钠中浸渍后，经35℃热压成型得楞高为1.5mm的瓦楞纸，将另外一层涂覆在分子筛的无机纤维原纸在硅酸钠中浸渍干燥后，与所述瓦楞纸粘合形成蜂窝体，在60℃的环境下烘干，得到转轮初制体。

活化工序，将所述转轮初制体置于高温炉内煅烧4h，煅烧温度为500℃。

转轮加工成型工序，对所述转轮粗制体进行有机硅树脂的浸涂处理，所述有机硅树脂的涂抹量和所述分子筛浆料的质量比例为0.5:25。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。