[發明專利]適用于固定床裝置的吸附劑制備方法、吸附劑及其應用

在審

• 申請號: 202110831059.5
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113578259A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 王鳳;徐雙;湛洪麗;劉禹;周君夢;胡曉倩;李麗;王闖;袁龍
• 申請（專利權）人: 正大能源材料（大連）有限公司
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/30;B01D53/04;C02F1/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 何春廷

本發明公開了一種適用于固定床裝置的吸附劑制備方法、吸附劑及其應用，先將Y分子篩與高嶺土混合后，對粉料進行成型處理，得到Y分子篩成型吸附劑，再利用轉晶法將添加的高嶺土轉晶成全Y分子篩成型吸附劑，轉晶后吸附劑經過固定床氣相脫鋁補硅反應將全Y分子篩成型吸附劑轉變成高硅鋁比全Y分子篩吸附劑。優點：本發明通過高嶺土轉晶處理、Y分子篩成型吸附劑和低壓氣相脫鋁補硅反應將高嶺土和Y分子篩全部制成高硅鋁比Y型分子篩，增加單位吸附劑有效吸附量和吸附劑強度；本發明制備的高硅鋁比Y型分子篩由于具有較強的疏水性，是目前最優的沸石類吸附分子篩。

技術領域

本發明涉及一種適用于固定床裝置的吸附劑制備方法、吸附劑及其應用，屬于廢氣處理技術領域。

背景技術

我國工業迅猛發展，在促進經濟發展之余，隨之帶來了眾多的環境污染問題，其中來源于化工、醫藥、汽車領域的揮發性有機廢氣(Volatile Organic Compounds,VOC)是一種危害極大的空氣污染物質，也是造成光化學煙霧的重要因素之一。我國近年來對VOCs的排放政策越加嚴格。VOCs的處理方法常見有吸附法、熱力燃燒法等，其中吸附法由于無二次污染、處理效率高而得以普遍應用。對于不同類型的VOCs廢氣，常根據實際工況選擇使用轉輪吸附或固定床、流化床吸附及催化燃燒裝置。

隨著世界各國對VOCs污染的日益重視和環保法規不斷嚴格VOCs的排放標準，其治理技術亦在逐漸改進和完善。由于有機廢氣種類繁多，來源廣泛，治理難度大，一次性投資和操作費用高。所以VOCs處理技術的投入問題一直備受行業關注，為此我們也開展了一些關于降低VOCs處理投入成本和提高吸附效率的研究工作。

Y型分子篩具有十二元環的孔道結構，尺寸達到0.74nm,適合較大有機分子篩在孔道內擴散，并且Y分子篩具有較大的比表面積和有機分子吸附容量。在水汽共存情況下有機分子幾乎不能在NaY表面吸附，需要通過對Y分子篩進行骨架脫鋁補硅改性提高其疏水性。如何提高分子篩的吸附容量和疏水性是該行業重點、急需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種適用于固定床裝置的吸附劑制備方法、吸附劑及其應用。

為解決上述技術問題，本發明提供一種適用于固定床裝置的吸附劑制備方法，包括：

將Y分子篩與高嶺土混合得到混合均勻的粉料，對粉料進行成型處理，得到Y分子篩成型吸附劑；

按照預先確定的配置導向液的摩爾比，將一定比例的NaOH、鋁酸鈉與水混合攪拌溶解，再緩慢加入硅酸鈉溶液，攪拌10min-60min后倒入反應釜中，恒溫靜止老化5-15h，得到導向液；

按照預先確定的配置母液料的摩爾比，將NaOH與水混合，攪拌至全溶，加入硅酸鈉溶液混合，再將所述Y分子篩成型吸附劑加入其中，得到母液料；

將所述導向液在攪拌下緩慢加入所述母液料中，攪拌均勻后加入反應釜內，靜止狀態下90-110℃晶化12-24h，晶化后吸附劑抽濾洗滌、烘干，得到轉晶后全Y分子篩吸附劑；

將所述轉晶后全Y分子篩吸附劑裝入固定床反應器中，向反應器內通入N₂，保持0.05-0.8MPa壓力，將反應器加熱至350-400℃，預熱30-60min繼續升溫至400-500℃，將N₂切換成攜帶四氯化硅的N₂氣氛，反應30-120min，反應完畢后通N₂降溫，降至室溫后將吸附劑卸出，用精制水反復洗滌，烘干、焙燒，得到高硅鋁比全Y分子篩吸附劑。

進一步的，所述Y分子篩采用NaY、HY、或者硅鋁比是5-100的Y型分子篩中的任意一種；所述Y分子篩與高嶺土按照干基質量比為4.56:1-19:1混合。

進一步的，所述對粉料進行成型處理，包括：