[發(fā)明專(zhuān)利]一種變色氣體干燥劑及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011396104.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112755741A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王根禮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/28
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/28;B01D53/02;B01J20/04;B01J20/30
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發(fā)明涉及一種變色氣體干燥劑及其制備方法與應(yīng)用，所述的變色氣體干燥劑包括質(zhì)量比為98～99:1～2的無(wú)水高氯酸鎂和氯化鈷，所述的干燥劑粒徑為2～4mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有氣阻小，吸水能力強(qiáng)，顏色變化明顯，呈顆粒狀，使用方便，無(wú)揮發(fā)性組分，適用于氣體分析與純化領(lǐng)域等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體分析與純化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變色氣體干燥劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

干燥劑是一種從大氣中吸收潮氣的除水劑，可有效的去濕防潮，原理為通過(guò)物理方式將水分子吸附在自身的結(jié)構(gòu)中或通過(guò)化學(xué)方式吸收水分子。干燥劑的應(yīng)用范圍相當(dāng)?shù)膹V泛，在醫(yī)藥、電子、機(jī)械、金屬制品、玻璃、生物化工等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域以及集裝箱海運(yùn)過(guò)程中都需要干燥劑去為產(chǎn)品的保存、流轉(zhuǎn)、貯存保駕護(hù)航。還有一些工業(yè)氣體在使用過(guò)程中經(jīng)常需要脫水精制：如氫、氧、氮、氯、二氧化碳、乙炔、乙烯等。

目前，干燥劑主要使用的是具有吸收水分作用的無(wú)機(jī)化合物，如氯化鈣、氧化鈣、硫酸鈉、硫酸鎂、氫氧化鈉等，以及活性炭、分子篩、硅膠、膨潤(rùn)土、凹凸棒土、聚酰胺等，它們雖然都具有一定的吸濕能力，但共同的缺點(diǎn)是本身缺少直接指示吸濕信息的能力，用戶在使用時(shí)難以及時(shí)實(shí)時(shí)判斷吸濕的有效性和何時(shí)應(yīng)該更換干燥劑。

發(fā)明專(zhuān)利CN105170102A公開(kāi)了一種氣體用變色干燥劑的制備方法，步驟包括：特定培養(yǎng)基配置好后進(jìn)行微生物發(fā)酵，制備包含納米活性炭的細(xì)菌纖維素微球，然后經(jīng)過(guò)改性、浸染、干燥后制備得到變色干燥劑。該發(fā)明提供的變色干燥劑的制備方法制備得到的干燥劑，具有吸濕和保水能力強(qiáng)，變色明顯等優(yōu)點(diǎn)。但是，該干燥劑制備方法復(fù)雜，且干燥劑中含有葡萄糖、食用酒精、酵母粉、果膠、納米活性炭等物質(zhì)，食用酒精屬于易揮發(fā)性物質(zhì)，葡萄糖、酵母粉、果膠、納米活性炭等物質(zhì)容易產(chǎn)生碎屑，這些均不符合氣體分析和氣體純化的要求。

發(fā)明專(zhuān)利CN102658005B公開(kāi)了一種新型濕敏變色干燥劑，其主要由微晶染料、連接料和干燥劑三種組分構(gòu)成，前述各組分的質(zhì)量比為0.01～5：0.01～5：90～99.98。該干燥劑借助于微晶染料溶解而實(shí)現(xiàn)變色指示，在濕氣環(huán)境中，干燥劑吸收水分后，水分會(huì)被傳導(dǎo)至微晶染料上，使微晶染料發(fā)生溶解而變色。該發(fā)明通過(guò)變色視覺(jué)感知水分，并隨著變色顏色的加深，通知用戶及時(shí)更換新鮮的干燥劑，提高水分吸附效果。但是，該變色干燥劑平均粒徑為10～500微米，粒徑小氣阻大，不能滿足氣體分析儀器的要求。該干燥劑為分子篩、硅膠、氧化鋁、氫氧化鋁、凹凸棒土、膨潤(rùn)土、白土、硅藻土、活性炭或聚酰胺中的一種或幾種，脫水性不強(qiáng)，滿足不了氣體分析和氣體純化的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種變色氣體干燥劑及其制備方法與應(yīng)用，吸水能力強(qiáng)，顯色指示能力強(qiáng)，無(wú)揮發(fā)性組分，適用于氣體分析和純化過(guò)程。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種變色氣體干燥劑，包括質(zhì)量比為98～99:1～2的無(wú)水高氯酸鎂和氯化鈷，所述的干燥劑粒徑為2～4mm。本發(fā)明干燥劑粒徑較大，顆粒表面沒(méi)有孔洞或裂紋，氣阻小，且不易被氣流帶走。

無(wú)水高氯酸鎂是一種高效的干燥劑，具有極強(qiáng)的吸水能力，用于制作深度脫水的干燥劑。無(wú)水高氯酸鎂是顆粒狀的或粉狀的，無(wú)腐蝕性，使用方便，但是存在吸水后顏色變化不明顯的缺點(diǎn)，不能及時(shí)判斷其是否吸水飽和失效。氯化鈷是紅色單斜晶系結(jié)晶，在室溫下穩(wěn)定，遇熱失去結(jié)晶水變成藍(lán)色，在潮濕空氣中又變?yōu)榧t色。本發(fā)明干燥劑的無(wú)水高氯酸鎂和氯化鈷在上述質(zhì)量比范圍內(nèi)能使干燥后的氣體殘水量降至1ppmv(-76℃露點(diǎn))，表現(xiàn)出優(yōu)異的吸濕性，能滿足氣體分析和氣體純化的要求。并且，本發(fā)明干燥劑的無(wú)水高氯酸鎂和氯化鈷在上述質(zhì)量比范圍內(nèi)，在吸收水分后由藍(lán)色變成粉紅色，即提醒使用者更換干燥劑，變色前后顏色區(qū)別明顯易于識(shí)別，由于變成粉紅色后，該干燥劑還遠(yuǎn)沒(méi)有到達(dá)吸水飽和，可保證干燥劑在正常使用階段具有優(yōu)異的吸濕性。而且該干燥劑在更換后還可經(jīng)加熱干燥，重新恢復(fù)其干燥性能，可重復(fù)使用，降低使用者的成本。

一種上述變色氣體干燥劑的制備方法，包括以下步驟：