[發(fā)明專利]溶解式氣體干燥材料及其制備方法

無效

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• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN101961593A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 陳益鋼;陳銀兒
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B01D53/28
• 分類號: B01D53/28;B01J20/04
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

????本發(fā)明涉及一種適用于無動力溶解式空氣干燥機中對壓縮空氣進行精制、除水應用的溶解式氣體干燥材料，它具有無毒特性和優(yōu)異的吸水性能，屬于除濕、除水干燥材料技術領域。

背景技術

壓縮空氣作為一種重要的動力源和多用途工藝氣源，廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、機械、輕工、紡織、汽車制造、電子、醫(yī)藥、國防、科研等行業(yè)和部門。眾所周知，　從空壓機輸出的未經凈化和干燥處理的壓縮空氣中含有大量的固體微粒子、油份、微生物和水分等有害雜質。固體微粒子、油份和水分的存在，一方面直接導致空壓機系統(tǒng)部件的老化、磨損和腐蝕等副作用，另一方面也直接影響用氣設備的用氣質量和壽命。而微生物，如細菌和噬菌體在制藥、生物工程、食品制造及包裝過程中的污染也不容忽視。因此，在壓縮空氣系統(tǒng)中很有必要采用多級分離過濾裝置來清除主要污染物，以提高壓縮空氣的清潔度和干燥度。

目前，用于壓縮空氣中雜質分離、過濾、干燥的裝置主要包括冷凍式干燥機和吸附式干燥機。

冷凍式干燥機與家用冰箱是同樣的原理，通過除去降低壓縮空氣溫度時產生的冷凝水來使壓縮空氣變干燥。該類干燥機所有的排管只能安裝在室內。露點一般在4～10攝氏度范圍內，使用中有10%左右的空氣損耗。該類干燥機能去除壓縮空氣中的水分并冷凝冷卻過程中的微小油漬，但是對固體微粒沒有任何清除作用。另外，冷凍劑如氟利昂等是造成溫室效應的重要氣體來源。

吸附式干燥機使用活性氧化鋁等吸附劑吸收水分。水分被吸收后一直殘留在吸附劑的表面，直到吸附劑再生為止。一般提供-40～80攝氏度的露點。該類干燥機所有的排管可以安裝在室內或室外。使用中有15%左右的空氣損耗。需要定期更換活性氧化鋁吸附劑。該類干燥機只能去除壓縮空氣中的水分，但對塵埃和油分沒有任何清除作用。

近幾年來，國外出現(xiàn)了一種無動力溶解式氣體凈化機。由于其具有低能耗、環(huán)保、易于維護等特點，國內也有設備商開始引進制造。無動力溶解式氣體凈化的原理就是用具有吸水性的溶解劑將水分吸收后慢慢融化形成水溶液，從而降低壓縮氣體中的水份含量。而在溶解劑吸收水份形成水溶液的的過程中，在溶解劑顆粒之間與壓縮氣體一起傳輸的固體微粒子、油份和微生物非常容易被固體顆粒和溶液層所捕獲而進入溶液中被除去。從基本原理上來說，這種技術不是強制除濕，而是采用引起化學反應來達到除濕的目的，同時凈化氣體，所以對空氣干燥機本體不會帶來任何損傷，也減少售后維護的負擔。該類設備可安裝于室內或室外，使用中基本無空氣損耗。無動力溶解式氣體凈化機的工作流程包括：濕空氣從位于容器底部中心的入口進入，在向容器上部的出口排出的過程中，空氣與容器內的溶解劑層充分地接觸，溶解劑將濕空氣中的水分吸收。在這個干燥的過程中，溶解劑本身緩慢溶解，冷凝水和固體小顆粒等溶解物因為重力分離并掉落或下沉，落入容器的底部，而被干燥的壓縮空氣從容器上端的出口排出。在溶解式干燥機的使用過程中，溶解劑只需要添加即可，操作簡單，維護非常簡便。由該干燥機的原理可以看到，溶解劑是其實現(xiàn)空氣干燥的關鍵。對溶解劑的開發(fā)要求其高效，且溶解物無毒、無污染，可以直接排放。目前，工業(yè)上和實驗室里得到廣泛應用的是以氯化鈣為主要成份的干燥劑，如美國專利6559096和6506233都公開了以氯化鈣為主的溶解式干燥劑的制備方法。但是，氯化鈣廢棄物的泄漏會造成環(huán)境的污染，因此，氯化鈣作為溶解式干燥劑的主要成份使用時還必須考慮到廢棄物的后處理，從而增加使用的成本和環(huán)境負擔。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種低成本并具有高效吸水能力的溶解式氣體干燥材料及其合成方法，以應用于溶解式氣體干燥機的氣體干燥應用。發(fā)明者通過采用多種堿金屬、堿土金屬氯化物的混合、顆粒成型等工藝手段，綜合試驗后找到了提高其吸水性能的途徑，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明中所說的干燥是指把壓縮氣體中的冷凝水用溶解劑吸收形成溶液，溶液對固體微粒和油分又具有相當的捕捉能力，從而達到干燥和凈化氣體的目的。本發(fā)明提供的溶解式干燥材料能夠大幅度吸收潮濕氣體中的冷凝水，并去除固體微粒和油分。

一種溶解式氣體干燥材料，其特征在于該干燥材料的組成及重量百分比含量為：

氯化鈉??????????82～95%，

氯化鉀???????????4～15%，

堿土金屬氯化物???0.1～3.0%。

所述的堿土金屬氯化物為Mg、Ca、Sr、Ba的氯化物中的至少二種。