CN103172079B

CN103172079B - 一种减少分子筛表面落粉度的方法

Info

Publication number: CN103172079B
Application number: CN201110443154.4A
Authority: CN
Inventors: 严敏
Original assignee: SHANGHAI HENGYE CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Shanghai Hengye microcrystalline Material Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: CN103172079A

Abstract

本发明提供一种减少分子筛表面落粉度的方法，其包括如下步骤：(a)提供植物胶溶液；(b)采用步骤(a)的植物胶溶液对分子筛进行表面处理，得到表面处理的分子筛；(c)将步骤(b)的表面处理的分子筛进行干燥，使得所述分子筛表面的粉尘固化，从而减少落粉度。本发明提供了一种有效降低分子筛落粉度的方法。

Description

一种减少分子筛表面落粉度的方法

技术领域

本发明涉及分子筛，具体地涉及一种减少分子筛表面落粉度的方法。

背景技术

分子筛表面的落粉问题一直是常规分子筛制作中很难控制的指标，但在分子筛的实际应用中又是一个很重要的指标。

通常，分子筛颗粒是以人工合成沸石(70-90％)为主要成分，凹凸棒土(或其它粘土)作为粘结剂(10-30％)，充分混合以后通过颗粒成型机，制作成不同大小的颗粒(0.5-5mm之间)，然后进行干燥(100-250℃)，焙烧(500-800℃)，最终得到具有一定强度的各种型号的颗粒分子筛。颗粒分子筛相互摩擦会产生一些细小颗粒，这些颗粒在重力和摩擦力的作用下又会进一步产生落粉，这些落粉在具体应用中产生问题，通常以落粉度对分子筛的质量进行衡量。以其在应用较为广泛的中空玻璃行业和工业气体行业为例：

应用一：分子筛在中空玻璃行业中的应用

随着现代社会对环境的保护、能源的节约，中空玻璃门窗被广泛应用，分子筛作为吸附剂，被填充在两层中空玻璃之间，其作用在于：

1.分子筛吸附两层封闭玻璃之间空气中的水分，避免由于内外环境温差而造成玻璃结露现象。

2.分子筛吸附两层封闭玻璃之间空气中的水分，同时也吸附部分其它成分的气体，造成封闭夹层处于中空状态，那么中空下班门窗能有效减小噪音和防止室内温度和外界的交换，从而达到节能、环保的作用。

当分子筛的表面落粉得不到有效控制时会造成：

1.中空玻璃的制作过程被粉尘污染，操作工有可能吸入分子筛的粉尘造成伤害。

2.中空玻璃的成品在运输过安装过程中，分子筛粉尘扬起，造成封闭夹层内部玻璃面粘上粉尘，无法清洗，影响了中空玻璃的美观和透光率。

应用二.分子筛在工业气体行业中的应用

随着工业的发展，各种气体，如：氮气、氧气在工业生产领域发挥着越来越重要的作用，分子筛有选择性吸附的这一特点成为制备这些气体必不可少的产品而被越来越广泛的使用，但是分子筛表面的落粉会造成很多危害：

1.污染产品，使得成品气体含有粉尘，影响产品的浓度

2.影响设备的使用：由于高科技自动化设备的广泛应用，粉尘对设备的影响也越来越大

3.伤害人体，分子筛在安装过程中的扬尘会造成操作人员的伤害

综上所述，本领域缺乏一种降低分子筛落粉度的方法。因此，本领域迫切需要开发一种降低分子筛落粉度的方法。

发明内容

本发明的目的在于获得一种降低分子筛落粉度的方法。

在本发明的第一方面，提供了一种减少分子筛表面落粉度的方法，包括如下步骤：

(a)提供植物胶溶液；

(b)采用步骤(a)的植物胶溶液对分子筛进行表面处理，得到表面处理的分子筛；

(c)将步骤(b)的表面处理的分子筛进行干燥，使得所述分子筛表面的粉尘固化，从而减少落粉度。-

在本发明的一个具体实施方式中，所述植物胶采用海藻酸钠。

在本发明的一个具体实施方式中，所述植物胶的浓度为2±0.5重量％，以植物胶溶液。

在一个优选实施例中，100％的天然植物胶稀释约50倍，形成2％浓度的植物胶溶液。

在本发明的一个具体实施方式中，所述植物胶溶液与分子筛的重量比为100∶1～5。

在一优选例中，将2％的植物胶溶液对分子筛表面处理，每100KG分子筛3KG植物胶溶液。

在本发明的一个具体实施方式中，步骤(b)中，所述表面处理采用表面喷涂。

在本发明的一个具体实施方式中，步骤(c)中，在50-100℃温度下进行表面干燥。

在本发明的一个具体实施方式中，步骤(c)中，在100-250℃温度下进行静止带式干燥。

在本发明的一个具体实施方式中，步骤(c)中，还采用对所述分子筛进行吹气处理。

在本发明的一个具体实施方式中，所述吹气处理包括采用200-300m³/h，5-7KG的压缩气体对分子筛颗粒进行吹气，使颗粒表面粉尘脱离分子筛。

在一优选例中，在干燥过程(活化炉内焙烧过程)中不断用(200-300m³/h)，5-7KG的压缩空气对分子筛颗粒吹气，使颗粒表面少量粉尘脱离分子筛，最终得到低落粉的成品分子筛。

附图说明

图1为实施例1与对比例1的对照效果图；

其中，图1-1为牌号305产品(1.2-1.8mm)应用常规工艺和新工艺的干落粉度结果对比，图1-2为牌号305产品(1.2-1.8mm)应用常规工艺和新工艺的湿落粉度结果对比

图2为实施例2与对比例2的对照效果图；

其中，图2-1为牌号304产品(1.0-1.5mm)应用常规工艺和新工艺的干落粉度结果对比，图2-2为牌号304产品(1.0-1.5mm)应用常规工艺和新工艺的湿落粉度结果对比

图3为本发明的分子筛的结构示意图。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了一种减小分子筛表面落粉的工艺方法，由于分子筛表面粉尘被固定，使得分子筛的扬尘减少，解决了分子筛使用中的缺陷。在此基础上完成了本发明。

以下对本发明的各个方面进行详述：

本发明中的工艺，利用植物胶，对分子筛表面的固定作用，大大降低了粉尘在空气中的飞扬和在水中的脱落，优于常规方法制作的分子筛。

本发明是通过如下途径来实现的：

分子筛球形颗粒是以人工合成沸石(70-90％)为主要成分，凹凸棒土(或其它粘土)作为粘结剂(10-30％)，充分混合以后通过颗粒成型机，制作成不同大小的颗粒(0.5-5mm之间)，然后进行干燥(100-250℃)，焙烧(500-800℃)，最终得到具有一定强度的颗粒分子筛。

本发明在常规分子筛成形以后，在分子筛表面进行固化处理，具体方法为：

1.配制植物胶溶液，100％的天然植物胶稀释50倍，形成2％浓度的植物胶溶液。

2.表面喷涂：将2％的植物胶溶液对分子筛表面处理，每100KG分子筛3KG植物胶溶液。(附图3)

3.表面固化：将表面经过处理的分子筛，在50-100℃的条件下，表面干燥，使植物胶溶液中的水分挥发，对分子筛表面的粉尘固化。

本发明同时对常规干燥、焙烧过程进行调整，具体为：

1.干燥采用静止带式干燥，温度100-250℃，减少颗粒之间的摩擦

2.焙烧采用吸气方法，即在活化炉内焙烧过程中不断用(200-300m³/h)，5-7KG的压缩空气对分子筛颗粒吹气，使颗粒表面少量粉尘脱离分子筛，最终得到低落粉的成品分子筛。

使用胶水的工艺与传统工艺的区别在于增加了分子筛颗粒表面的，其作用为：

1.提高分子数表面的粘结力度，使表面原粉颗粒和粘土颗粒相互之间更牢固的结合。而传统工艺的分子筛表面结合松散。

2.加固分子筛表面的强度，使其更具有耐磨性，磨耗率由于传统工艺的分子筛。

3.提高分子筛表面光洁度，传统工艺分子筛表面在放大镜下观察时，可以发现原粉颗粒和粘土颗粒之间有很多空隙，整个表面是凹凸不平的，而用胶水处理过的分子筛表面是光滑的，周围胶水能补充表面空隙。

选用植物胶水的目的：

1.这类胶水主要是有无机物组成，它不同于有机物组成的胶水，在高温结化时会对分子筛的吸附功能破坏。

2.植物胶水由于是在特定的植物中提取的，它无公害，环保。

3.无机胶水的水溶性比有机胶水好。

分子筛落粉测试原理：

1.湿法：将一定量的分子筛样品置于定量水中，使样品的粉尘进入液体中，以溶液透光率的变化和标准液的透光率比较，得到落粉含量数据。测量仪器是浊度仪，量程：0-200NTU，最小计数为0.1NTU。

2.干法：给暗室里的浮游粉尘照射时，粉尘物理性质在一定的条件下，粉尘的散射光强度正比于粉尘的质量浓度，将散射光强度转成脉冲计数，即测出粉尘的相对质量浓度，通过预置K值(计算系数)便可直接显示粉尘质量浓度，测试分子筛时，只要将一定量的分子筛由一定的高度自由落体落入暗室即可。测量仪器是微电脑粉尘仪，量程：0.1-100mg/m³，最小计数为0.001mg/m³。

本发明与常规工艺的进步：

1.产品本身的粉尘含量降低

2.生产分子筛主要是工序操作环境粉尘大大降低

3.使用客户工作环境粉尘大大降低

以下是采用此工艺后生产的产品与常规工艺同类产品的比较。

本发明以球形分子筛为研究对象，在分子筛的制作过程中，对分子筛的表面用植物胶进行处理，考察分子筛在活化后表面落粉情况，通过优化，最后产品表面落粉度测试值在空气中挥扬尘为20mg/m³，在水中的浊度为20NTU。

如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

实施例1

将生产分子筛颗粒的原料按照3A原粉占80％，凹凸棒土占20％的比例充分混合，用颗粒成型机制作直径在1.2-1.8mm之间颗粒，然后在100-250℃下进行静止带式干燥，之后在活化炉内于600℃下进行焙烧，焙烧过程中不断用200-300m³/h、5-7KG的压缩空气对分子筛颗粒吹气，最终得到具有一定强度的颗粒分子筛。最后在分子筛表面进行固化处理，具体方法为：配制植物胶溶液，100％的天然植物胶稀释50倍，形成2％浓度的植物胶溶液，将2％的植物胶溶液对分子筛表面处理，每100KG分子筛加3KG植物胶溶液。将表面经过处理的分子筛，在50-100℃的条件下进行表面干燥，使植物胶溶液中的水分挥发，对分子筛表面的粉尘实现固化。得到牌号305产品(1.2-1.8mm)的各个批号的产品。

例1.牌号305(1.2-1.8mm)的颗粒(附图1-1、1-2)

	起止批号	平均干落粉度	平均湿落粉度
				常规工艺	305-HYE-B4--305-HYE-B11	24.98	26.25
新工艺	305-HYF-A1--305-HYF-A9	11.34	12.33

注1：关于“常规工艺”

该分子筛的常规生产方法是将生产分子筛颗粒的原料按照3A原粉占80％，凹凸棒土占20％的比例充分混合，用颗粒成型机制作直径在1.2-1.8mm之间颗粒，然后在100-250℃下进行静止带式干燥，之后在活化炉内于600℃下进行焙烧，得到具有一定强度的颗粒分子筛。得到牌号305产品(1.2-1.8mm)的各个批号的产品。

实施例2

将生产分子筛颗粒的原料按照3A原粉占80％，凹凸棒土占20％的比例充分混合，用颗粒成型机制作直径在1.0-1.5mm之间颗粒，然后在100-250℃下进行静止带式干燥，之后在活化炉内于600℃下进行焙烧，焙烧过程中不断用200-300m³/h、5-7KG的压缩空气对分子筛颗粒吹气，最终得到具有一定强度的颗粒分子筛。最后在分子筛表面进行固化处理，具体方法为：配制植物胶溶液，100％的天然植物胶稀释50倍，形成2％浓度的植物胶溶液，将2％的植物胶溶液对分子筛表面处理，每100KG分子筛加3KG植物胶溶液。将表面经过处理的分子筛，在50-100℃的条件下进行表面干燥，使植物胶溶液中的水分挥发，对分子筛表面的粉尘实现固化。得到牌号304产品(1.0-1.5mm)的各个批号产品。

例2.牌号304(1.0-1.5mm)的颗粒(附图2-1、2-2)

	起止批号	平均干落粉度	平均湿落粉度
				常规工艺	304-HYE-A1--305-HYE-A7	29.05	19.43
新工艺	304-HYF-A1--305-HYF-A7	10.84	14.00

注1：关于“常规工艺”

该分子筛的常规生产方法是将生产分子筛颗粒的原料按照3A原粉占80％，凹凸棒土占20％的比例充分混合，用颗粒成型机制作直径在1.2-1.8mm之间颗粒，然后在100-250℃下进行静止带式干燥，之后在活化炉内于600℃下进行焙烧，得到具有一定强度的颗粒分子筛。得到牌号304产品(1.2-1.8mm)的各个批号的产品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种减少分子筛表面落粉度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)提供植物胶溶液；所述植物胶采用海藻酸钠

(c)将步骤(b)的表面处理的分子筛进行干燥，使得所述分子筛表面的粉尘固化，从而减少落粉度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物胶的浓度为2±0.5重量％，以植物胶溶液。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物胶溶液与分子筛的重量比为100：1～5。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，所述表面处理采用表面喷涂。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)中，在50-100℃温度下进行表面干燥。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)中，在100-250℃温度下进行静止带式干燥。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)中，还采用对所述分子筛进行吹气处理。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述吹气处理包括采用200-300m³/h，5-7KG的压缩气体对分子筛颗粒进行吹气，使颗粒表面粉尘脱离分子筛。