CN111569827A - 一种空心球分子筛吸附剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种空心球分子筛吸附剂及其制备方法，其包括：分子筛、粘合剂和球状载体；其中，球状载体为苍耳子、蒺藜和黄豆中的一种或几种。本发明的空心球分子筛吸附剂具有比重低、孔隙率大的优点。本发明所述的空心球分子筛吸附剂的制备方法，生产成本低，生产工艺简单，制备周期短，与现有的制备工艺相比，本发明所述的制备方法能节省6～10h的制备时间。

Description

一种空心球分子筛吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及VOCs废气治理领域，具体涉及一种空心球分子筛吸附剂及其制备方法。
背景技术
VOCs是一种有机挥发化合物，在石油化工、制药、印刷、喷涂等行业的生产过程中会被大量地排放。VOCs不仅污染空气，而且危害身体健康。吸附法是工业中处理VOCs中常用的一种技术，固体吸附剂最为常见。分子筛是很好的固定吸附剂，高硅铝比的ZSM-5沸石分子筛具有疏水性好，水热稳定性高，比表面积高和耐高温等特点，它常作为一种处理VOCs的吸附剂，另外，13X分子筛具有很好的吸水性，可作为常规干燥剂。
在工业应用中，分子筛处理有机挥发污染物也存在一定不足。在工程应用中，常将粉末状的分子筛加工成条状、圆球和蜂窝体等形状，蜂窝状相对其它形状而言，压力损失小，更能有效地应用于处理VOCs，但其挤压模具的制作要求精细和严谨，使用过程中易磨损，增加生产成本。
因此，如何提供一种生产工艺简单、比重低、生产成本低和孔隙率大的分子筛吸附剂，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种空心球分子筛吸附剂，其包括：分子筛、粘合剂和球状载体；其中，所述球状载体为苍耳子、蒺藜和黄豆中的一种或几种。
在某些实施方式中，所述的空心球分子筛吸附剂中，所述粘合剂包括有机粘合剂和无机粘合剂。
在某些实施方式中，所述的空心球分子筛吸附剂中，所述分子筛、所述球状载体、所述有机粘合剂和所述无机粘合剂的质量比为100/(8～15)/(2～6)/(70～300)。
在某些实施方式中，所述的空心球分子筛吸附剂中，所述无机粘合剂为凹凸棒土、高岭土和碱性硅溶胶中的一种或几种；所述有机粘合剂为羟丙基甲基纤维素。
在某些实施方式中，所述的空心球分子筛吸附剂中，所述羟丙基甲基纤维素，其粘度为7000cPs～200000cPs；所述凹凸棒土和所述高岭土的粒度均为300目～500目，所述凹凸棒土和所述高岭土中二氧化硅含量均大于85％；所述碱性硅溶胶的pH值为8～10.5，平均粒径为10nm～30nm，质量分数为30％～50％。
在某些实施方式中，所述的空心球分子筛吸附剂中，所述球状载体为椭圆体或球状物体的干基，所述球状载体的材质为天然无机材料或有机化工合成材料，且在350℃以下可以燃烧完全；如植物果壳、聚丙烯空心球等所述球状物体的直径介于6mm～10mm之间；所述椭圆体的长轴直径介于9mm～13mm，短轴直径介于4mm～7mm，高度介于5mm～9mm；所述球状载体的含水量低于5％。
在某些实施方式中，所述的空心球分子筛吸附剂中，所述分子筛为ZSM-5分子筛、SBA-15和13X分子筛中的一种或几种；所述ZSM-5分子筛中硅铝比大于300，静态吸水率低于2％。
本发明另一方面提供一种空心球分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一、配料；按配比分别称取分子筛、有机粘合剂和无机粘合剂，混合均匀得到干粉原料；将所述干粉原料按照质量比(5～20)/1分成第一干粉和第二干粉；步骤二、捏合；在所述第一干粉中加入去离子水，混捏成泥料；步骤三、筛分；按配比向所述泥料中加入球状载体，混捏搅拌均匀，再撒入所述第二干粉，搅拌均匀得到湿坯；将所述湿坯置于筛网中，筛去湿坯表面多余的所述第二干粉；步骤四、滚球成型；将步骤三得到的所述湿坯置于球磨机中，滚球成型；步骤五、微波干燥；通过微波干燥的方式将成型的所述湿坯干燥为半干基坯体；步骤六、焙烧：将所述半干基坯体置于电炉中焙烧，得到空心球分子筛吸附剂；其中，所述步骤五中微波干燥的功率为200W～900W，且利用微波干燥的条件为干燥至所述湿坯失水率≥20％。
在某些实施方式中，所述的制备方法中，所述去离子水的质量为所述分子筛质量的100％～300％。
在某些实施方式中，所述的制备方法中，所述步骤六中，所述半干基坯体置于电炉中以2℃/min～5℃/min程序升温至500℃～650℃进行焙烧，保温6～8小时，得到所述空心球分子筛吸附剂。
有益效果：
1.本发明所述的空心球分子筛吸附剂，分子筛在球状载体上的涂覆率高，分子筛吸附剂比重低、孔隙率大，有利于空心球分子筛吸附剂在治理VOCs等行业中的应用。
2.本发明所述的空心球分子筛吸附剂的制备方法，生产成本低，生产工艺简单，制备周期短，与现有的制备工艺相比，本发明所述的制备方法能节省6～10h的制备时间。
附图说明
图1是本发明所述的空心球分子筛吸附剂制备方法的流程图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。关于本文中所使用的“和/或”，包括所述事物的任一或全部组合。除非另有说明，否则％指质量体积百分比。
本发明提供一种空心球分子筛吸附剂，其特征在于，包括：分子筛、粘合剂和球状载体；其中所述球状载体为苍耳子、蒺藜和黄豆中的一种或几种。
本发明所述的空心球分子筛吸附剂，选用苍耳子、蒺藜和黄豆中的一种或几种作为球状载体，球状载体对分子筛具有很好的吸附性能，分子筛在球状载体表面涂覆率高。苍耳子、蒺藜和黄豆为有机无公害材料，燃烧处理无残留。分子筛、粘合剂和球状载体充分混合制备的分子筛吸附剂具有生产成本低、孔隙率大，堆比重低的优点。
上述方案中，所述粘合剂包括有机粘合剂和无机粘合剂。
上述方案中，所述分子筛、所述球状载体、所述有机粘合剂和所述无机粘合剂的质量比为100/(8～15)/(2～6)/(70～300)。在某些实施例中，所述分子筛、所述球状载体、所述有机粘合剂和所述无机粘合剂的质量比为100/8/2/70。在某些实施例中，所述分子筛、所述球状载体、所述有机粘合剂和所述无机粘合剂的质量比为100/15/6/300。在某些实施例中，所述分子筛、所述球状载体、所述有机粘合剂和所述无机粘合剂的质量比为100/12/4/150。
按照上述配比，所述分子筛、所述有机粘合剂和所述无机粘合剂配置成原料在所述球状载体上的涂覆效果最好，涂覆率为85％以上；优选地，涂覆率为90％以上，更优选地，涂覆率为95％～98％；原料涂覆整个球状载体，提高分子筛在球状载体上的涂覆率，充分发挥分子筛的作用，同时，利用上述比例生产吸附剂，分子筛、有机粘合剂和无机粘合剂均匀且长时间悬浮在水中，不团聚，涂覆到球状载体后表面均匀，能够有效降低成品开裂率，成品孔隙率大、堆比重低。
上述方案中，所述无机粘合剂为凹凸棒土、高岭土和碱性硅溶胶中的一种或几种；所述有机粘合剂为羟丙基甲基纤维素。
上述方案中，所述羟丙基甲基纤维素，其粘度为7000cPs～200000cPs；所述凹凸棒土和所述高岭土的粒度均为300目～500目，所述凹凸棒土和所述高岭土中二氧化硅含量均大于85％；所述碱性硅溶胶的pH值为8～10.5，平均粒径为10nm～30nm，质量分数为30％～50％。
上述方案中，所述球状载体为椭圆体或球状物体的干基，所述球状载体的材质为天然无机材料或有机化工合成材料，且在350℃以下可以燃烧完全；如植物果壳、聚丙烯空心球等；所述球状物体的直径介于6mm～10mm之间；所述椭圆体的长轴直径介于9mm～13mm，短轴直径介于4mm～7mm，高度介于5mm～9mm；所述球状载体的含水量低于5％。
上述方案中，所述分子筛为ZSM-5分子筛、SBA-15和13X分子筛中的一种或几种；所述ZSM-5分子筛中硅铝比大于300，静态吸水率低于2％。
本发明另一方面提供一种空心球分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一、配料；按配比分别称取分子筛、有机粘合剂和无机粘合剂，混合均匀得到干粉原料；将所述干粉原料按照质量比(5～20)/1分成第一干粉和第二干粉；
步骤二、捏合；在所述第一干粉中加入去离子水，混捏成泥料；
步骤三、筛分；按配比向所述泥料中加入球状载体，混捏搅拌均匀，再撒入所述第二干粉，搅拌均匀得到湿坯；将所述湿坯置于不锈钢筛网中，筛去湿坯表面多余的所述第二干粉；
步骤四、滚球成型；将步骤三得到的所述湿坯置于球磨机中，滚球成型；
步骤五、微波干燥；通过微波干燥的方式将成型的所述湿坯干燥为半干基坯体；
步骤六、焙烧：将所述半干基坯体置于电炉中焙烧，得到空心球分子筛吸附剂；
其中，所述步骤五中微波干燥的功率为200W～900W，且利用微波干燥的条件为干燥至所述湿坯失水率≥20％。优选地，利用微波干燥的条件为干燥至所述湿坯失水率为20％～30％，更优选地，利用微波干燥的条件为干燥至所述湿坯失水率为25％～30％。所述步骤五中，微波干燥时间为5min～20min。
本发明所述的空心球分子筛吸附剂的制备方法生产成本低，生产工艺简单，制备周期短，与现有的制备工艺相比，本发明所述的制备方法能节省6～10h的制备时间。
上述方案中，所述去离子水的质量为所述分子筛质量的100％～300％。
上述方案中，所述步骤六中，所述半干基坯体置于电炉中以2℃/min～5℃/min程序升温至500℃～650℃进行焙烧，保温6～8小时，得到所述空心球分子筛吸附剂。
本发明所述的常温耐压强度性能通过参考国家标准《GB/T 5072-2008耐火材料常温耐压强度试验方法》来测试。
本发明所述的静态吸水性能通过国家标准《GB/T-6287-1986分子筛静态水吸附测定方法》来测试。另外，静态吸附水测试前，预处理样品：将实施例中的样品碾磨后过60目筛，600度电炉高温焙烧2小时后，冷却至室温待用。
本发明所述的动态吸附性能的测试方法为：将制备的样品粉碎，过10目～20目筛后放入石英管中，然后通过鼓泡法产生气态有机物。空气经过湿度调节器后通过甲苯鼓泡瓶产生气态甲苯，甲苯鼓泡瓶放置于恒温水浴锅中使蒸发量保持稳定。并用转子流量计控制通入空气流量。用Mini RAE3000PID检测甲苯浓度。设置甲苯起始入口为200mg/m3，空气流量为0.5m3/h。
实施例
实施例1
以ZSM-5(硅铝比大于300)作为分子筛。制备前对ZSM-5进行预处理，处理过程如下：将ZSM-5过100目筛，过滤后得到粒度均匀分散的粉末状分子筛，将筛分后的ZSM-5粉末置于80°～150°烘箱中烘干4～6h，然后封存在真空干燥器中待用。
步骤一、配料；分别称取200g ZSM-5分子筛粉末，凹凸棒土200g，羟丙基甲基纤维素6g，将其混合后加入小型混捏机中，在30℃下搅拌20min，得到干粉原料，从干粉原料中称取386g作为第一干粉，剩余20g作为第二干粉。
步骤二、捏合；在所述第一干粉中400g去离子水，在30℃温度下继续捏合15min，捏成泥料。
步骤三、筛分；向所述泥料中加入14g苍耳子，混捏搅拌10min，撒入20g第二干粉，均匀混合成椭圆体湿坯。将上述湿坯置于不锈钢筛网中筛去湿坯表面多余的干粉原料。
步骤四、滚球成型；将上述得到的湿坯置于球磨机中转动4h～6h，转速设置为60r/min。控制泥料的温度为20℃～35℃，湿度为40～60％。
步骤五、微波干燥；将湿坯置于微波设备中(功率在200～900W之间)8～20min，当湿坯失水约25～30％时结束微波干燥，自然冷却至室温，便得到半干基坯体。
步骤六、焙烧：将半干基坯体放于电炉中程序升温煅烧，以3℃/min的速度升温至600℃，焙烧6h，即得到空心球分子筛吸附剂。
实施例1的球状载体的涂覆率为90％。
实施例2
本实施例与所述实施例2基本相同，不同之处在于所用分子筛粉末为SBA-15，球状载体为蒺藜。
实施例2的球状载体的涂覆率为95％。
实施例3
步骤一、配料；分别称取200g的13X分子筛粉末、凹凸棒土200g、羟丙基甲基纤维素10g，将它们混合后加入小型混捏机中，在30℃下搅拌20min，得到干粉原料，从干粉原料中称取365g作为第一干粉，剩余45g作为第二干粉。
步骤二、捏合；在所述第一干粉中480g去离子水，在30℃温度下继续捏合15min，捏成泥料。
步骤三、筛分；向所述泥料中加入30g黄豆，混捏搅拌10min，撒入45g第二干粉，均匀混合成椭圆体湿坯。将上述湿坯置于不锈钢筛网中筛去湿坯表面多余的干粉原料。
步骤四、滚球成型；将上述得到的湿坯置于球磨机中转动4h～6h，转速设置为60r/min。控制泥料的温度为20℃～35℃，湿度为40～60％。
步骤五、微波干燥；将湿坯置于微波设备中(功率在200～900W之间)8～20min，当湿坯失水约25～30％时结束微波干燥，自然冷却至室温，便得到半干基坯体。
步骤六、焙烧：将半干基坯体放于电炉中程序升温煅烧，以3℃/min的速度升温至600℃，焙烧6h，即得到空心球分子筛吸附剂。
实施例3的球状载体的涂覆率为97％。
实施例4
以ZSM-5(硅铝比大于300)作为分子筛。制备前对ZSM-5进行预处理，处理过程如下：将ZSM-5过100目筛，过滤后得到粒度均匀分散的粉末状分子筛，将筛分后的ZSM-5粉末置于80°～150°烘箱中烘干4～6h，然后封存在真空干燥器中待用。
步骤一、配料；分别称取200g ZSM-5分子筛粉末，高岭土200g，羟丙基甲基纤维素6g，将它们混合后加入小型混捏机中，在30℃下搅拌20min，得到干粉原料，从干粉原料中称取386g作为第一干粉，剩余20g作为第二干粉。
步骤二、捏合；在所述第一干粉中260g去离子水，在30℃温度下继续捏合15min，捏成泥料。
步骤三、筛分；向所述泥料中加入14g苍耳子，混捏搅拌10min，撒入20g第二干粉，均匀混合成椭圆体湿坯。将上述湿坯置于不锈钢筛网中筛去湿坯表面多余的干粉原料。
步骤四、滚球成型；将上述得到的湿坯置于球磨机中转动4h～6h，转速设置为60r/min。控制泥料的温度为20℃～35℃，湿度为40～60％。
步骤五、微波干燥；将湿坯置于微波设备中(功率在200～900W之间)8～20min，当湿坯失水约25～30％时结束微波干燥，自然冷却至室温，便得到半干基坯体。
步骤六、焙烧：将半干基坯体放于电炉中程序升温煅烧，以3℃/min的速度升温至600℃，焙烧6h，即得到空心球分子筛吸附剂。
实施例4的球状载体的涂覆率为95％。
实施例5
以ZSM-5(硅铝比大于300)作为分子筛。制备前对ZSM-5进行预处理，处理过程如下：将ZSM-5过100目筛，过滤后得到粒度均匀分散的粉末状分子筛，将筛分后的ZSM-5粉末置于80°～150°烘箱中烘干4～6h，然后封存在真空干燥器中待用。
步骤一、配料；分别称取200g ZSM-5分子筛粉末，高岭土200g，羟丙基甲基纤维素6g，将它们混合后加入小型混捏机中，在30℃下搅拌20min，得到干粉原料，从干粉原料中称取386g作为第一干粉，剩余20g作为第二干粉。
步骤二、捏合；在所述第一干粉中260g去离子水，在30℃温度下继续捏合15min，捏成泥料。
步骤三、筛分；向所述泥料中加入21g蒺藜，混捏搅拌10min，撒入20g第二干粉，均匀混合成椭圆体湿坯。将上述湿坯置于不锈钢筛网中筛去湿坯表面多余的干粉原料。
步骤四、滚球成型；将上述得到的湿坯置于球磨机中转动4h～6h，转速设置为60r/min。控制泥料的温度为20℃～35℃，湿度为40～60％。
步骤五、微波干燥；将湿坯置于微波设备中(功率在200～900W之间)8～20min，当湿坯失水约25～30％时结束微波干燥，自然冷却至室温，便得到半干基坯体。
步骤六、焙烧：将半干基坯体放于电炉中程序升温煅烧，以3℃/min的速度升温至600℃，焙烧6h，即得到空心球分子筛吸附剂。
实施例5的球状载体的涂覆率为97％。
实施例6
以ZSM-5(硅铝比大于300)作为分子筛。制备前对ZSM-5进行预处理，处理过程如下：将ZSM-5过100目筛，过滤后得到粒度均匀分散的粉末状分子筛，将筛分后的ZSM-5粉末置于80°～150°烘箱中烘干4～6h，然后封存在真空干燥器中待用。
步骤一、配料；分别称取200g ZSM-5分子筛粉末，高岭土200g，羟丙基甲基纤维素6g，将它们混合后加入小型混捏机中，在30℃下搅拌20min，得到干粉原料，从干粉原料中称取386g作为第一干粉，剩余20g作为第二干粉。
步骤二、捏合；在所述第一干粉中260g去离子水，在30℃温度下继续捏合15min，捏成泥料。
步骤三、筛分；向所述泥料中加入18g黄豆，混捏搅拌10min，撒入20g第二干粉，均匀混合成椭圆体湿坯。将上述湿坯置于不锈钢筛网中筛去湿坯表面多余的干粉原料。
步骤四、滚球成型；将上述得到的湿坯置于球磨机中转动4h～6h，转速设置为60r/min。控制泥料的温度为20℃～35℃，湿度为40～60％。
步骤五、微波干燥；将湿坯置于微波设备中(功率在200～900W之间)8～20min，当湿坯失水约25～30％时结束微波干燥，自然冷却至室温，便得到半干基坯体。
步骤六、焙烧：将半干基坯体放于电炉中程序升温煅烧，以3℃/min的速度升温至600℃，焙烧6h，即得到空心球分子筛吸附剂。
实施例6的球状载体的涂覆率为95％。
实施例7
以ZSM-5(硅铝比大于300)作为分子筛。制备前对ZSM-5进行预处理，处理过程如下：将ZSM-5过100目筛，过滤后得到粒度均匀分散的粉末状分子筛，将筛分后的ZSM-5粉末置于80°～150°烘箱中烘干4～6h，然后封存在真空干燥器中待用。
步骤一、配料；分别称取200g ZSM-5分子筛粉末，羟丙基甲基纤维素6g，将它们混合后加入小型混捏机中，在30℃下搅拌20min，得到干粉原料，从干粉原料中称186g作为第一干粉，剩余20g作为第二干粉。
步骤二、捏合；向第一干粉中加入120g质量分数为40％的碱性硅溶胶，加入328g去离子水，在30℃温度下继续捏合15min，捏成泥料。
步骤三、筛分；向所述泥料中加入14g苍耳子，混捏搅拌10min，撒入20g第二干粉，均匀混合成椭圆体湿坯。将上述湿坯置于不锈钢筛网中筛去湿坯表面多余的干粉原料。
步骤四、滚球成型；将上述得到的湿坯置于球磨机中转动4h～6h，转速设置为60r/min。控制泥料的温度为20℃～35℃，湿度为40～60％。
步骤五、微波干燥；将湿坯置于微波设备中(功率在200～900W之间)8～20min，当湿坯失水约25～30％时结束微波干燥，自然冷却至室温，便得到半干基坯体。
步骤六、焙烧：将半干基坯体放于电炉中程序升温煅烧，以3℃/min的速度升温至600℃，焙烧6h，即得到空心球分子筛吸附剂。
实施例7的球状载体的涂覆率为96％。
对比例1
一种空心球分子筛吸附剂的制备方法，其中，所选干燥方式为烘箱干燥，湿坯置于80°恒温烘箱中干燥6～8h。
实施例1～7与对比例1相比，仅干燥步骤中就可以节省6～8h，整个制备过程可以节省6～10h。
对比例2
一种空心球分子筛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)混合：分别称取200gZSM-5分子筛粉末，硅藻土200g，羟丙基甲基纤维素6g，将它们混合后加入小型混捏机中搅拌20分钟，温度控制在30℃。其中386g作为第一原料，20g作为第二原料；
(2)捏合筛分：待第一原料混合均匀后，加入260g去离子水，再继续捏合15分钟，温度控制在30℃。然后加入14g苍耳子，搅拌10分钟后，再均匀撒入第二原料，均匀混合成椭圆体湿坯。将上述湿坯置于不锈钢筛网中筛去湿坯表面多余的原料。
对比例3
一种空心球分子筛吸附剂的制备方法，包括以下步骤
(1)混合：分别称取200g ZSM-5分子筛粉末、6g羟丙基甲基纤维素，将它们混合后加入小型混捏机中搅拌20分钟，温度控制在30℃，其中，186g作为第一原料，20g作为第二原料；
(4)捏合筛分：待第一原料混合均匀后，加入160g质量分数为30％的铝溶胶，并加入290g去离子水，再继续捏合15分钟，温度控制在30℃。然后加入14g硅藻土，搅拌10分钟后，再均匀撒入20g第二原料，均匀混合成椭圆体湿坯。将上述湿坯置于不锈钢筛网中筛去湿坯表面多余的原料。
对上述实施例1～7和对比例1～3中制备得到的分子筛吸附剂的气孔率、静态吸水率和常温耐压强度进行检测，检测结果见下表1。对上述实施例1-4制备得到的分子筛吸附剂进行动态吸附性能测试，检测结果见下表2。
表1性能测试数据
Figure BDA0002508557920000131
Figure BDA0002508557920000141
通过上述表1的检测结果，本发明实施例1～7所述的制备方法制备得到的分子筛吸附剂与对比例1～3所述的制备方法制备分子筛吸附剂，具有很好的气孔率，均在85％～90％之间。在气孔率相近的条件下，本发明实施例1～7所述的制备方法与对比例1的制备方法相比节省制备时间6～10h，本发明实施例1～7制备方法得到的分子筛吸附剂与对比例2～3制备方法得到的分子筛吸附剂相比，本发明实施例1～7得到的分子筛吸附剂具有更低的静态吸水率和较高的常温耐压强度，本发明实施例1～7得到的分子筛吸附剂的静态吸水率在5.1％～9％，其平均为6.4％，对比例2和对比例3中其静态吸水率为15％和13％，其平均为14％，因此本发明所述的实施例制备得到的分子筛吸附剂具有较低的吸水性，同等条件下，利用本发明制备方法制备的分子筛吸附剂，使用较少的数量便可以达到很好的吸附效果。同样地，本发明所述的实施例1～7制备得到的分子筛吸附剂的常温耐压强度性能也很好，其常温耐压强度为0.9/MPa～1.3/MPa，而对比文件1～3中其常温耐压强度为0.4/MPa、0.5/MPa和0.5/MPa，因此，本发明所述的实施例制备得到的分子筛吸附剂常温耐压强度好，成品开裂率低。
表2分子筛吸附剂对甲苯动态吸附的穿透曲线(Ci/Co)
Figure BDA0002508557920000142
Figure BDA0002508557920000151
通过上述表2的检测结果，本发明实施例1、2、4、7所述的制备方法制备得到的分子筛吸附剂其湿度为80％和0％时，从90min开始至240min，其对甲苯吸附一直在增强，湿度对分子筛吸附剂吸附甲苯基本没有影响，由此可见，本发明制备方法制备得到的分子筛吸附剂在吸水的情况下也可以很好地吸附甲苯等有害物质，吸附性能优异。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

Claims (10)

1.一种空心球分子筛吸附剂，其特征在于，包括：分子筛、粘合剂和球状载体；
其中，所述球状载体为苍耳子、蒺藜和黄豆中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的空心球分子筛吸附剂，其中，所述粘合剂包括有机粘合剂和无机粘合剂。
3.根据权利要求2所述的新型空心球分子筛吸附剂，其中，所述分子筛、所述球状载体、所述有机粘合剂和所述无机粘合剂的质量比为100/(8～15)/(2～6)/(7～300)。
4.根据权利要求2所述的空心球分子筛吸附剂，其中，所述无机粘合剂为凹凸棒土、高岭土和碱性硅溶胶中的一种或几种；所述有机粘合剂为羟丙基甲基纤维素。
5.根据权利要求4所述的空心球分子筛吸附剂，其中，所述羟丙基甲基纤维素，其粘度为7000cPs～200000cPs；所述凹凸棒土和所述高岭土的粒度均为300目～500目，所述凹凸棒土和所述高岭土中二氧化硅含量均大于85％；所述碱性硅溶胶的pH值为8～10.5，平均粒径为10nm～30nm，质量分数为30％～50％。
6.根据权利要求1所述的空心球分子筛吸附剂，其中，所述球状载体为椭圆体或球状物体的干基，所述球状载体的材质为天然无机材料或有机化工合成材料，且在350℃以下可以燃烧完全；所述球状物体的直径介于6mm～10mm之间；所述椭圆体的长轴直径介于9mm～13mm，短轴直径介于4mm～7mm，高度介于5mm～9mm；所述球状载体的含水量低于5％。
7.根据权利要求1所述的空心球分子筛吸附剂，其中，所述分子筛为ZSM-5分子筛、SBA-15和13X分子筛中的一种或几种；
所述ZSM-5分子筛中硅铝比大于300，静态吸水率低于2％。
8.一种权利要求1至7任一项所述的空心球分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一、配料；按配比分别称取分子筛、有机粘合剂和无机粘合剂，混合均匀得到干粉原料；按照质量比(5～20)/1，将所述干粉原料分成第一干粉和第二干粉；
步骤二、捏合；在所述第一干粉中加入去离子水，混捏成泥料；
步骤三、筛分；按配比向所述泥料中加入球状载体，混捏搅拌均匀，再撒入所述第二干粉，搅拌均匀得到湿坯；将所述湿坯置于筛网中，筛去所述湿坯表面多余的所述第二干粉；
步骤四、滚球成型；将步骤三得到的所述湿坯置于球磨机中，滚球成型；
步骤五、微波干燥；通过微波干燥的方式将成型的所述湿坯干燥为半干基坯体；
步骤六、焙烧：将所述半干基坯体置于电炉中焙烧，得到空心球分子筛吸附剂；
其中，所述步骤五中微波干燥的功率为200W～900W，且利用微波干燥的条件为干燥至所述湿坯失水率≥20％。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述去离子水的质量为所述分子筛质量的100％～300％。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述步骤六中，所述半干基坯体置于电炉中以2℃/min～5℃/min程序升温至500℃～650℃进行焙烧，保温6～8小时，得到所述空心球分子筛吸附剂。
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