[發明專利]膨脹石墨－氯化物復合吸附劑的制備方法

無效

• 申請號: 200710171229.1
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN101249420A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 汪城;張鵬;王如竹
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/32;F25B15/00;F25B17/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種傳熱材料技術領域的制備方法，具體是一種膨脹石墨-氯化物復合吸附劑的制備方法。

背景技術

隨著人們對節約能源、保護環境的認識加深，對于現有廢熱的利用也受到了廣泛的關注。在工業生產中，每年有大量的工業余熱沒有得到合理、有效的利用，造成了浪費和環境污染。通過對這些余熱的利用，可減少工業生產對環境的污染；而且余熱的利用帶來一定的經濟價值，如：制冷、熱泵和熱變溫等，降低了工業生產的成本，提升企業的社會價值，因此受到了廣泛的關注。吸附系統(氣固反應系統)由熱量驅動，利用吸附劑的吸附作用，實現制冷、熱泵和熱變溫等的系統。與吸收系統相比，吸附系統對電力的消耗小，沒有系統工質結晶和高溫熱腐蝕等問題，且具有更大的工作溫區，因此是一種具有廣泛商業應用前景的節能產品。但是，吸附系統中的吸附劑存在傳熱、傳質性能較差，吸附劑易結塊，吸附性能衰減等問題，導致了系統性能較低。因此，需要對吸附劑的傳熱、傳質性能進行強化；同時穩定吸附劑的吸附性能。

經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利公開號CN1613551，專利名稱為：氯化鈣-膨脹石墨混合吸附劑，該專利首先將膨脹石墨與氯化鈣的水溶液進行混合，然后烘干混合物，最后壓制成塊；在吸附劑的制備過程中，避免了真空干燥的過程。將氯化鈣分散分布于吸附劑中，避免了吸附劑的結塊現象，因此吸附劑的吸附性能較穩定。但該專利的不足之處在于：吸附劑并沒有建立明確的膨脹石墨骨架，因此膨脹石墨對吸附劑傳熱性能強化的作用沒有得到充分利用，其傳熱性能還有進一步提升的空間。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提出了一種膨脹石墨-氯化物復合吸附劑的制備方法，使其在膨脹石墨壓塊中浸入氯化物，利用膨脹石墨壓塊的高傳熱性能提高吸附劑的導熱系數，利用膨脹石墨壓塊的多孔結構，提高吸附劑的傳質性能，避免吸附劑結塊，同時提高吸附劑性能的穩定性。

本發明是通過以下技術方案實現的，具體包括如下步驟：

步驟一，將膨脹石墨加熱膨脹，制成膨脹石墨顆粒；

所述加熱膨脹，其溫度為400℃～800℃。

所述加熱膨脹，其持續時間為10min～20min。

步驟二，將步驟一制得的膨脹石墨顆粒置于模具中，壓制膨脹石墨顆粒為膨脹石墨壓塊；

所述壓制，其壓制壓強5MPa～15MPa。

所述膨脹石墨壓塊，其表觀密度為100kg.m^-3～300kg.m^-3。

步驟三，采用水或乙醇作為溶劑，配置氯化物溶液；

所述氯化物，為CaCl₂、MnCl₂、SrCl₂、FeCl₂、BaCl₂、PbCl₃之一。

步驟四，將步驟二制備的膨脹石墨壓塊浸入步驟三制備的氯化物溶液中，獲得浸有氯化物溶液的膨脹石墨壓塊；

步驟五，將浸有氯化物溶液的膨脹石墨壓塊烘干，去除自由態溶劑分子，然后置于保護氣體中烘干，去除結晶態溶劑分子，制得膨脹石墨-氯化物復合吸附劑。

所述將浸有氯化物溶液的膨脹石墨壓塊烘干，其溫度為80℃～100℃。

所述置于保護氣體中烘干，其溫度為200℃～250℃。

所述保護氣體，為氮氣或惰性氣體。

所述膨脹石墨-氯化物復合吸附劑，其中膨脹石墨質量含量為30％～70％，余量為氯化物。

與現有技術相比，本發明的有益效果具體如下：通過將氯化物浸入膨脹石墨壓塊，提高吸附劑的傳熱和傳質性能；實現高導熱系數的膨脹石墨壓塊對吸附劑傳熱性能的強化作用；膨脹石墨壓塊為氣體在吸附劑內部流動提供通道，提高吸附劑的傳質性能；由于氯化物分散分布于膨脹石墨壓塊中，避免了結塊現象的發生，因此吸附劑的性能更穩定，單位體積的吸附劑填充量也得到提高。本發明制得的吸附劑的導熱系數可達16W/m^-1.K^-1，滲透率可達10^-13m²。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例一