CN109896073B - 一种分子筛包的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分子筛包的制造工艺，步骤如下：配料→成型→高温烧结→真空活化→内包装→外包装。采用上述制造工艺制造的分子筛包在不使用时密封袋会隔绝空气，使得分子筛无法吸附到气体，保障了分子筛的吸附性能；分子筛包使用时需要撕开剥离密封袋，然后将分子筛带包装袋的直接放置于夹层中，撕开密封袋时，由于有包装袋的保护，使得分子筛不会直接暴露于空气中，从而保证了分子筛的吸附性能；同时由于包装袋有低放气速率、高透气性的特性，在真空环境中使用时不会产生过量的气体破坏真空，也不会因为包装袋的隔绝降低真空下吸附杂质气体的效果。
Description
技术领域
本发明涉及真空深冷绝热容器领域，具体涉及一种用于在高真空环境中吸附杂质气体以便维持真空的分子筛包的制造工艺。
背景技术
真空深冷绝热容器一般为双层结构，内层储存低温介质，外层与环境接触，内外层之间的夹层空间为真空环境的绝热层，容器要实现超级绝热的性能，维持夹层空间的真空环境至关重要。
分子筛为多孔结构的固体，可以快速吸附小于其内部孔径的各类气体分子，用于在高真空环境中吸附气体以便维持真空。
目前分子筛的制造工艺为：配料→成型→高温烧结→活化，配料工序中：配置制造分子筛的原材料，成型工序中：将原材料在离心制丸机中进行离心制丸，得到丸状的分子筛坯；高温烧结工序中：将丸状的分子筛坯进行高温烧结，使得分子筛坯硬化，从而得到不具备吸附性能的分子筛，分子筛在刚制备得到时会因为吸附饱和有水分和杂质气体而失去吸附性能；活化工序中：在常压下对分子筛进行加热活化，活化加热温度在550℃左右，使得分子筛吸收的水分和杂质气体能通过加热而挥发掉，从而使分子筛恢复吸附性能。活化后的分子筛通常会装入密封桶中密封，使用密封桶作为包装运输手段，使用时需要拆除桶盖，然后拿取所需的分子筛，这样密封桶中剩余的分子筛就会直接暴露在空气中，由于分子筛的吸附效率极高，在空气中暴露会使分子筛在极短的时间内吸附大量气体分子直至吸附饱和。
吸附饱和的分子筛在真空深冷绝热容器抽真空时会发生脱附现象，即吸附在内部的气体分子在真空及高温环境下再次缓慢析出，这种现象大大增加了抽真空的难度及时间，增加能耗。完全脱附后的分子筛吸附能力下降20%以上。而脱附不彻底的分子筛会出现真空环境下放气大于吸气的情况，从而发生不能维持高真空环境、甚至加速破坏高真空环境的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：将提供一种能很好的保持分子筛吸附性能以便在高真空环境中能很好的吸附杂质气体的分子筛包的制造工艺。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：一种分子筛包的制造工艺，工艺步骤如下：配料→成型→高温烧结→真空活化→内包装→外包装；其特征在于：
（1）真空活化工序中：将高温烧结得到的分子筛装入到活化容器中，并且对活化容器抽真空至100Pa以下，然后对活化容器中的分子筛进行加热活化，使得分子筛吸收的水分和杂质气体能通过加热而挥发掉，从而使分子筛恢复吸附性能；
（2）内包装工序中：将活化后的温度保持在100℃以上的分子筛包装于具有低放气速率和高透气性的包装袋中，包装袋的性能要求如下：在常温0～25℃下的放气速率应不大于8.00E-07Pa.m3/（s.g）；在压差200Pa下的透气性应为1000～4000L/（m2.s）；
（3）外包装工序中：将装有分子筛的包装袋包装于密封袋中，密封袋中抽真空至100Pa以下或者充入惰性气体进行保护。
进一步的，前述的一种分子筛包的制造工艺，其中：包装袋在120℃下的放气速率应不大于4.00E-06Pa.m3/（s.g）。
进一步的，前述的一种分子筛包的制造工艺，其中：密封袋在压差200Pa下的透气性应小于1L/（m2.s）。
进一步的，前述的一种分子筛包的制造工艺，其中：密封袋中进行抽真空处理。
进一步的，前述的一种分子筛包的制造工艺，其中：活化加热时间在半小时以内。
进一步的，前述的一种分子筛包的制造工艺，其中：活化加热温度为180～220℃。
本发明的优点为：采用本发明所述制造工艺制造的分子筛包在不使用时密封袋会隔绝空气，使得分子筛无法吸附到气体，保障了分子筛的吸附性能；分子筛包使用时需要撕开剥离密封袋，然后将分子筛带包装袋的直接放置于夹层中，撕开密封袋时，由于有包装袋的保护，使得分子筛不会直接暴露于空气中，从而保证了分子筛的吸附性能；同时由于包装袋有低放气速率、高透气性的特性，在真空环境中使用时不会产生过量的气体破坏真空，也不会因为包装袋的隔绝降低真空下吸附杂质气体的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
一种分子筛包的制造工艺，工艺步骤如下：配料→成型→高温烧结→真空活化→内包装→外包装；
（1）配料工序中：配置制造分子筛的原材料；
（2）成型工序中：将原材料在离心制丸机中进行离心制丸，得到丸状的分子筛坯；
（3）高温烧结工序中：将丸状的分子筛坯进行高温烧结，使得分子筛坯硬化，从而得到不具备吸附性能的分子筛，分子筛在刚制备得到时会因为吸附饱和有水分和杂质气体而失去吸附性能；
（4）真空活化工序中：将高温烧结得到的分子筛装入到活化容器中，并且对活化容器抽真空至100Pa以下，然后对活化容器中的分子筛进行加热活化，使得分子筛吸收的水分和杂质气体能通过加热而挥发掉，从而使分子筛恢复吸附性能，活化加热温度为180～220℃，优选为200℃，活化加热时间在半小时以内；在真空环境下，水的沸点会下降至-20℃左右，所以真空环境下的分子筛的活化温度只需200℃左右即可，从而采用真空活化能大大降低能耗，设备成本以及防护成本也能得到大大的降低，工人的工作环境温度也能变好；
（5）内包装工序中：将活化后的温度保持在100℃以上的分子筛包装于具有低放气速率和高透气性的包装袋中，装袋时分子筛温度保持在100℃以上是为了防止分子筛在装袋过程中吸附空气中的水分和杂质气体，从而来保持分子筛的活化效果；包装袋的性能要求如下：在常温0～25℃下的放气速率应不大于8.00E-07Pa.m3/（s.g），在120℃下的放气速率应不大于4.00E-06Pa.m3/（s.g），包装袋的放气速率过大就会造成材料放气过大，这样不利于真空的维持，放气速率的检测标准采用针对深冷容器用高真空多层绝热材料的GBT31480；在压差200Pa下的透气性应为1000～4000L/（m2.s），包装袋的透气性过大会无法对分子筛进行有效保护，而包装袋的透气性过小会造成真空下分子筛吸附速度过小，不利于真空的维持；
（6）外包装工序中：将装有分子筛的包装袋包装于密封袋中，密封袋中抽真空至100Pa以下，密封袋在压差200Pa下的透气性应小于1L/（m2.s），密封袋的透气性越小越好。
Claims (3)
1.一种分子筛包的制造工艺，工艺步骤如下：配料→成型→高温烧结→真空活化→内包装→外包装；其特征在于：
（1）真空活化工序中：将高温烧结得到的分子筛装入到活化容器中，并且对活化容器抽真空至100Pa以下，然后对活化容器中的分子筛进行加热活化，活化加热温度为180～220℃，使得分子筛吸收的水分和杂质气体能通过加热而挥发掉，从而使分子筛恢复吸附性能；
（2）内包装工序中：将活化后的温度保持在100℃以上的分子筛包装于具有低放气速率和高透气性的包装袋中，包装袋的性能要求如下：在常温0～25℃下的放气速率应不大于8.00E-07Pa.m3/（s.g）；在120℃下的放气速率应不大于4.00E-06Pa.m3/（s.g）；在压差200Pa下的透气性应为1000～4000L/（m2.s）；
（3）外包装工序中：将装有分子筛的包装袋包装于密封袋中，密封袋中抽真空至100Pa以下或者充入惰性气体进行保护；密封袋在压差200Pa下的透气性应小于1L/（m2.s）。
2.根据权利要求1所述的一种分子筛包的制造工艺，其特征在于：密封袋中进行抽真空处理。
3.根据权利要求1或2所述的一种分子筛包的制造工艺，其特征在于：活化加热时间在半小时以内。
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