CN102059092A - 一种制冷复合吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制冷复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：A.原料准备：清除粉末状分子筛13X内部吸附的杂质，配制质量浓度为10％～46％的氯化钙溶液；B.浸渍：把粉末状分子筛13X加入氯化钙溶液中，浸渍12到72小时；C.过滤洗涤：对13X和氯化钙混合物进行抽滤，得到的滤渣再用去离子水反复洗涤；D.干燥：洗涤后得到的滤渣进行干燥；E.煅烧：干燥后的滤渣经煅烧得到最终产物。通过氯化钙对分子筛13X进行改性，使制得的复合吸附剂具有优良的吸水性能，在40摄氏度时平衡吸水量达29％wt，相同条件下吸水速率比分子筛13X大大提高了。
Description
技术领域
本发明属于物理吸附贮能制冷技术领域，尤其涉及一种用于物理吸附制冷的复合材料。
技术背景
吸附制冷是利用吸附剂对制冷剂的吸附和制冷剂的蒸发过程实现制冷，吸附完成后用热能(例如太阳能或废热)令制冷剂从吸附剂中解吸并冷凝，完成吸附剂的再生。与传统的压缩制冷相比，吸附制冷不需要压缩机，而且可以利用太阳能和废热，能有效利用能源，降低能耗。吸附制冷系统采用的制冷剂一股是水和氨等天然物质，不会造成臭氧层破坏和温室效应。
吸附根据其原理可分为物理吸附和化学吸附。在化学吸附中，由于吸附剂与制冷剂间产生化学键，化学吸附剂比较难再生。而且化学吸附剂存在结块和膨胀的问题，影响其传质和传热。物理吸附剂一股是多孔物料，在物理吸附过程中，制冷剂只是附着在吸附剂的边面，并不会和吸附剂发生反应，因此物理吸附剂比较容易再生。物理吸附的另一个优点是它的孔径可以通过化学手段调节，可以适应不同的系统要求。
尽管采用物理吸附剂作为工质的吸附制冷系统具有节能环保等优点，但目前吸附制冷系统的效率比较低，阻碍了其进一步发展。制约吸附制冷系统效率的其中一个因素是吸附剂的性能(饱和吸水量和吸水速率)。单位吸附剂的制冷量是衡量吸附制冷系统的一个重要指标，而吸附剂的平衡吸水量和吸水速率是决定这个指标的两个重要因素。目前，国内外的吸附剂的吸水量和吸水速率均不理想，令吸附制冷系统的效率不高。提高吸附剂吸水率和吸水速率将能明显提高吸附制冷系统的效率。
发明内容
本发明旨在提供一种具有高吸水量和吸水速率的物理吸附剂及其制备方法，解决吸附制冷系统效率不高的问题。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种制冷复合吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A.原料准备：清除粉末状分子筛13X内部吸附的杂质，配制质量浓度为10％～46％的氯化钙溶液；
B.浸渍：把粉末状分子筛13X加入氯化钙溶液中，浸渍12到72小时；
C.过滤洗涤：对13X和氯化钙混合物进行抽滤，得到的滤渣再用去离子水反复洗涤；
D.干燥：洗涤后得到的滤渣进行干燥；
E.煅烧：干燥后的滤渣经煅烧得到最终产物。
所述步骤A中粉末状的分子筛13X于110℃下放置8小时。
所述步骤D中的干燥温度为110℃，干燥时间为6到12小时。
所述步骤E煅烧温度为300至600℃，煅烧时间为2到24小时。
一种由上述的方法所制备的复合吸附剂。
具体地来说，所制得的复合吸附剂的金属组成是钠∶铝∶硅∶钙为1.5～2.3∶22～30∶40～50∶22～32。
优选地，所制得的复合吸附剂的金属组成是钠∶铝∶硅∶钙为1.9∶26.∶44.5∶27.6。
氯化钙是一种吸水能力很强的化学物，吸水率比较高，且成本低廉，容易获得，适合大规模应用，更兼有对环境友好，无腐蚀性，不产生污染的优点；但缺点是氯化钙吸水属于化学吸附，水被氯化钙吸附的时候两者之间会形成化学键，因此氯化钙吸水后的再生是比较困难的。而且，氯化钙吸水时会有结块的现象，应用在吸附制冷系统的时候会影响传热和传质。分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。分子筛13X即钠X分子筛，可吸附小于10A的很多分子，可用于催化剂协载体、水和二氧化碳共吸附、水和硫化氢气体共吸附，主要应用于医药和空气压缩系统的干燥。分子筛13X同样具有成本低廉、容易获得、适合大规模应用且对环境友好、无腐蚀性、不产生污染的优点。分子筛13X的化学结构稳定、耐热性强，不容易发生化学反应且可再生，可循环利用，其吸水性能可通过化学和物理手段调节，灵活性大。本发明通过一系列物理及化学方法，把氯化钙和分子筛13X复合制备复合吸附剂，具有以下特点：
1、本发明中的浸渍及煅烧过程并非简单的物理处理手段：通过浸渍，钙离子会进入分子筛13X的骨架结构中，取代原本的钠离子，硅离子或者铝离子。煅烧使分子筛的骨架发生变化，改变孔径和比表面积。改性后的骨节结构与水分子的相互作用力发生改变，有利于水分子的吸附。
2、氯化钙的吸水能力强，能与水分子间产生化学键。分子筛13X属于物理吸附剂，吸水能力较弱。通过氯化钙改性的分子筛，能克服氯化钙的缺点，同时提高分子筛13X的吸水能力，因此所制得的复合吸附剂的吸水率和吸水速率能显著的提高。
3、氯化钙吸水后的再生比较困难，但在与分子筛13X复合以后，复合吸附剂吸附水分子是一种物理吸附，两者间不产生化学键，水分子只是被吸附在吸附剂的内壁表面。破坏化学键学要很高的能量，物理吸附的话需要的能量较低，因此其再生比较容易。
4、氯化钙吸水后相邻氯化钙颗粒会因为与水形成化学键而被粘连在一起，而复合吸附剂对水的吸附是物理吸附，因此不会出现结块现象。
总而言之，本发明通过氯化钙对分子筛13X进行改性，使制得的复合吸附剂具有优良的吸水性能，在40摄氏度时平衡吸水量达29％wt，相同条件下吸水速率比分子筛13X提高了22.2％。
下面结合实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
按以下步骤制备分子筛13X及氯化钙复合吸附剂：
A.原料准备：准备10克分子筛13X粉末，在110℃下放置8小时，清除分子筛内部吸附的杂质。准备40克氯化钙和60克去离子水配制成质量浓度为40％的氯化钙溶液。
B.浸渍：把粉末状分子筛13X加入所配制的氯化钙溶液中，至分子筛13X能被溶液完全浸没，搅拌均匀，放置12小时。
C.过滤洗涤：浸渍完成后，用抽滤器抽滤了12小时的氯化钙和分子筛13X混合物，把氯化钙溶液过滤掉，得到滤渣，继续用去离子水洗涤滤渣三次。
D.干燥：洗涤后的滤渣放置于110℃的烘箱中干燥8小时。
E.煅烧：干燥后的滤渣放入马福炉中，在500℃下煅烧4小时，得到最终产物复合吸附剂。
检测按以上方法所制得的复合吸附剂的金属组成，为钠∶铝∶硅∶钙＝1.9∶26.∶44.5∶27.6。
Claims (7)
1.一种制冷复合吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A.原料准备：清除粉末状分子筛13X内部吸附的杂质，配制质量浓度为10％～46％的氯化钙溶液；
B.浸渍：把粉末状分子筛13X加入氯化钙溶液中，浸渍12到72小时；
C.过滤洗涤：对13X和氯化钙混合物进行抽滤，得到的滤渣再用去离子水反复洗涤；
D.干燥：洗涤后得到的滤渣进行干燥；
E.煅烧：干燥后的滤渣经煅烧得到最终产物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤A中粉末状的分子筛13X于110℃下放置8小时。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤D中的干燥温度为110℃，干燥时间为6到12小时。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤E煅烧温度为300至600℃，煅烧时间为2到24小时。
5.一种由权利要求1至4任一权利要求所述的方法所制备的复合吸附剂。
6.根据权利要求5所述的复合吸附剂，其特征在于：所制得的复合吸附剂的金属组成是钠∶铝∶硅∶钙为1.5～2.3∶22～30∶40～50∶22～32。
7.根据权利要求5所述的复合吸附剂，其特征在于：所制得的复合吸附剂的金属组成是钠∶铝∶硅∶钙为1.9∶26.∶44.5∶27.6。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106434593A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-22 | 武汉中科志康生物科技有限公司 | 一种用于常温保存dna聚合酶的微球材料、制备方法及其应用 |
| CN109012640A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-18 | 华中科技大学 | 一种基于碳纳米管的复合吸附剂的制备方法及应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1403192A (zh) * | 2002-10-21 | 2003-03-19 | 中国船舶重工集团公司第七O四研究所 | 高吸水性吸附剂及其制备方法 |
| CN1962047A (zh) * | 2006-10-17 | 2007-05-16 | 太原理工大学 | 一种高吸附量分子筛吸附剂的制备方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1403192A (zh) * | 2002-10-21 | 2003-03-19 | 中国船舶重工集团公司第七O四研究所 | 高吸水性吸附剂及其制备方法 |
| CN1962047A (zh) * | 2006-10-17 | 2007-05-16 | 太原理工大学 | 一种高吸附量分子筛吸附剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 《天然气化工》 20091231 肖永厚等 13X分子筛/氯化钙复合吸附剂用于净化乙烯中低浓度水分 第31-51页 1-7 第34卷, * |
| 《广州化工》 20051231 赵朝晖等 氯化钙-13X分子筛复合吸附剂的实验研究 第25页左栏18-21行，右栏第1-23行，26页左栏第1-14行 1-5 第33卷, 第3期 * |
| 《材料导报》 20050831 李军等 以沸石13X和CaCl2组成的复合吸附储能材料 第109-113页 1-7 第19卷, 第8期 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106434593A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-22 | 武汉中科志康生物科技有限公司 | 一种用于常温保存dna聚合酶的微球材料、制备方法及其应用 |
| CN106434593B (zh) * | 2016-09-21 | 2020-01-07 | 武汉中科志康生物科技有限公司 | 一种用于常温保存dna聚合酶的微球材料、制备方法及其应用 |
| CN109012640A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-18 | 华中科技大学 | 一种基于碳纳米管的复合吸附剂的制备方法及应用 |
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