[其他]高效變色干燥劑

在審

• 申請號: 101986000001504
• 申請日: 1986-06-26
• 公開（公告）號: CN86101504B
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發明（設計）人: 何煥南
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海冶金研究所
• 代理公司: 中國科學院上海專利事務所
• 代理人: 季良赳;沈德新

本發明是用于分離氣體中水分的干燥劑，特別用于氣體凈化的脫水工藝中。它由五氧化二磷和作為載體的經煅燒后的硅藻土混合而成，吸水后能改變顏色，也可加入專門的顏色指示劑氯化鈷或硫酸鈷。這種干燥劑成本低，氣阻小，通過本干燥劑干燥的氣體的露點可降至－９０℃～－９６℃（０．１～０．０３ｐｐｍ）。可廣泛應用于氣體深度脫水的領域，如氣體分析，超純氣體制備等。

本發明是含五氧化二磷的高效變色干燥劑，屬于分離氣體中水分的干燥劑，特別可用于氣體凈化的脫水工藝中。

干燥劑在工業生產與科學研究中廣泛使用。干燥劑吸收水分是基于化學反應或物理吸附的原理。許多干燥劑具有再生能力。硅膠是固體干燥劑中使用最廣，吸水能力最強的，且能夠再生。分子篩在氣體凈化工藝中廣泛使用，它在較高溫度下也能吸水，加熱后也能再生。無水過氯酸鎂是很有效的實驗室用干燥劑，但價格昂貴。其它常用的氣體或液體干燥劑還有活性氧化鋁、氧化鈣、硫酸鈣、濃硫酸等。上述干燥劑都無法直接使氣體的露點降至-90℃以下，干燥后的氣體含水量不能滿足超純氣體的需要，而五氧化二磷（P₂O₅）能使氣體露點降至-96℃，即使得氣體中的含水量達到0.03ppm。但P₂O₅在吸水后會溶解結塊，形成很大的氣阻甚至堵塞氣體通道。將P₂O₅與一定的載體混合制成的干燥劑，可使這一缺點得到克服。早期的美國專利US 1884558、US2005944及US2163901就是把五氧化二磷分別與活性炭、瀝青粘結劑、石英砂混合制得的干燥劑。這些干燥劑在吸水后仍能保持原來的形態而不結塊。60年代的法國專利FR1531678用無水磷酸鈣作為載體，能把潮濕空氣干燥到-58℃而不溶解。以上專利都是以P₂O₅為吸水材料與載體混合而成，但P₂O₅與載體的重量比不高，P₂O₅的含量都不到50%，有的還低于10%。因此，單位重量干燥劑的吸水量低。這些干燥劑都不能/沒有加入指示劑，不能指示吸水的程度。1969年的聯邦德國專利DT1946277用珍珠巖（Superlite）作為載體并添加染料〔1-羥基-4-（2-磺基-4，6-二硝基苯基偶氮）萘〕，使干燥劑吸水后會改變顏色，但所使用的染料價格昂貴。1982年在色譜科學雜志〔J.of Chromatogr.Sci.19（12），611（1982〕曾報導美國馬林（Mallinckrodt）公司生產的產品Aquasorb（吸水劑）也是P₂O₅與載體的混合物，并含有顏色指示劑，通過這一干燥劑后的氣體露點可達-96℃，但沒有公開其載體與指示劑的成分。

針對上述已有技術的不足，本發明的目的在于制取一種高效干燥劑，它的P₂O₅含量應較高，以提高單位重量干燥劑的吸水量，它的載體應具備價廉易得、能方便地添加廉價的指示劑，并且應該具備吸水后處理方便的特點。

本發明是用經煅燒過的天然硅藻土作為干燥劑的載體，將P₂O₅與硅藻土混合制成高效干燥劑。硅藻土具有特殊的多孔結構，經過煅燒的硅藻土因含氧化鐵而呈紅色，故亦稱紅色擔體，它的表面孔穴密集，孔徑較小，表面積大，比表面積為4.0m²/克。它與P₂O₅混合制成的干燥劑，P₂O₅吸收水分生成的磷酸或偏磷酸就被均勻地吸附在多孔結構的硅藻土載體的孔和表面上，從而保證了干燥劑不結塊，不會增加氣阻。實驗證明，干燥劑吸水后氣阻還有所下降，這就避免了堵塞氣體通道的現象。

本發明的干燥劑中，硅藻土與P₂O₅的重量比為1∶1至1∶3。由于P₂O₅含量的增大，單位重量干燥劑的吸水量大，吸水效率高。由于作為載體的硅藻土價格高于P₂O₅，因而從吸水量及經濟角度考慮，硅藻土與P₂O₅的最佳重量比為1∶3。