CN113967465A - 一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒及其制备方法和应用，步骤为：称取活性炭粉末和纳米多孔硅酸钙粉末，在混捏机内低速搅拌混合均匀；称取水，在2000~3000rpm转速搅拌下缓慢的加入到混捏机中，持续搅拌混合均匀得到改性粉体；（3）使用湿法造粒机将改性粉体制成柱状颗粒，然后使用真空微波干燥机将颗粒干燥至含水量小于1%，即得到无粘结剂的可吸附分解甲醛的柱状颗粒。本发明获得的甲醛吸附颗粒在空气净化器中使用，经检测，装填密度为0.36‑0.45 g/cm³；甲醛CADR值280‑360m³/h，甲醛CCM值5‑7‰，且本发明无需活性炭斯列普路活化工艺，大幅度降低能耗；避免了饱和吸附后的二次释放。

Description

一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒及其制备方法和应用。
背景技术
柱状活性炭是目前空气净化器中最常用的甲醛处理材料。柱状活性炭吸附性能好，在制备的过程中使用了沥青或焦油粘结剂，堵塞部分孔隙。并且为了获得较大的强度，在柱状活性炭加工过程中需高压挤压处理，进一步的降低了活性炭颗粒的性能。为在净化器中获得更高的甲醛累积净化量（CCM），大量使用柱状活性炭的情况下风阻变高，大幅度降低甲醛洁净空气量（CADR），因此大多数空气净化器的甲醛CADR值难以做到250以上。因此，开发一种能获得高甲醛CADR值和高甲醛CCM值的新型吸附材料具有重要现实意义。
发明内容
本发明针对上述问题，提供了一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒及其制备方法和应用。本发明获得的甲醛吸附颗粒在空气净化器中使用，经检测，装填密度为0.36-0.45g/cm³；甲醛CADR值280-360m³/h，甲醛CCM值5-7‰。本发明的技术方案如下：
一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取活性炭粉末50~75份，纳米多孔硅酸钙粉末25~50份，在混捏机内低速搅拌混合均匀；
（2）按重量份称取水15~30份，2000~3000rpm转速搅拌下缓慢的加入到混捏机中，持续搅拌混合均匀得到改性粉体，混捏时间20min；
（3）使用湿法造粒机将改性粉体制成柱状颗粒，然后使用真空微波干燥机将颗粒干燥至含水量小于1%，即得到无粘结剂的可吸附分解甲醛的柱状颗粒。
优选的，所述步骤（1）中活性炭粉末碘值800-1200mg/g，粒度200目，灰分＜3%（质量百分数）；更优选的，活性炭粉末碘值为1000mg/g。
优选的，所述步骤（1）中所述纳米多孔硅酸钙粉末指按照发明专利ZL201810051843《一种可高效吸附并催化降解甲醛的新型多孔纳米材料的制备方法》所生产的材料，粒度300目，比表面积500-600m2/g。
优选的，所述步骤（1）中所述活性炭粉末的重量份为60份，纳米多孔硅酸钙粉末的重量份为35份。
优选的，所述步骤（2）中称取水的重量份为20份。
本发明还包括通过上述制备方法获得免粘结成型的甲醛吸附颗粒以及在甲醛吸附中的应用。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
（1）本发明颗粒依靠纳米多孔硅酸钙的自粘接性成型，加工工艺中无需高压挤压，颗粒内部保持蓬松多孔结构，无粘结剂堵塞孔道，堆积密度低，在空气净化器中使用，经检测，装填密度为0.36-0.45 g/cm³；甲醛CADR值280-360m³/h，甲醛CCM值5-7‰；
（2）纳米多孔硅酸钙材料内部具备大量介孔，与活性炭的孔隙协同作用，大幅提高甲醛CADR值；
（3）使用真空微波干燥工艺，无需活性炭斯列普路活化工艺，大幅度降低能耗；
（4）纳米多孔硅酸钙具备分解甲醛功能，避免了饱和吸附后的二次释放。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例中所使用的纳米多孔硅酸钙粉末按照发明专利ZL201810051843《一种可高效吸附并催化降解甲醛的新型多孔纳米材料的制备方法》所生产的材料，粒度300目，比表面积500-600m2/g。
实施例1：一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒的制备方法
（1）按重量份称取碘值900活性炭粉末50份，粒度300目，比表面积560m2/g纳米多孔硅酸钙粉末50份，在混捏机内低速搅拌混合均匀；
（2）按重量份称取水30份，3000rpm转速搅拌下缓慢的加入到混捏机中，持续搅拌混合均匀得到改性粉体，混捏时间20min；
（3）使用湿法造粒机将改性粉体制成柱状颗粒，然后使用真空微波干燥机将颗粒干燥至含水量小于1%，即得到无粘结剂的可吸附分解甲醛的柱状颗粒。
经该实施例的制备方法所得的柱状颗粒用于空气净化器，装填密度0.42 g/cm³，甲醛CADR值337m³/h和甲醛CCM值6.4‰。
实施例2：一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒的制备方法
（1）按重量份称取碘值1000活性炭粉末60份，粒度300目，比表面积580m2/g纳米多孔硅酸钙粉末35份，在混捏机内低速搅拌混合均匀；
（2）按重量份称取水20份，3000rpm转速搅拌下缓慢的加入到混捏机中，持续搅拌混合均匀得到改性粉体，混捏时间20min；
（3）使用湿法造粒机将改性粉体制成柱状颗粒，然后使用真空微波干燥机将颗粒干燥至含水量小于1%，即得到无粘结剂的可吸附分解甲醛的柱状颗粒。
经该实施例的制备方法所得的柱状颗粒用于空气净化器，装填密度0.45 g/cm³，甲醛CADR值360m³/h和甲醛CCM值6.9‰。
实施例3：一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒的制备方法
（1）按重量份称取碘值1200活性炭粉末70份，粒度300目，比表面积510m2/g纳米多孔硅酸钙粉末25份，在混捏机内低速搅拌混合均匀；
（2）按重量份称取水15份，3000rpm转速搅拌下缓慢的加入到混捏机中，持续搅拌混合均匀得到改性粉体，混捏时间20min；
（3）使用湿法造粒机将改性粉体制成柱状颗粒，然后使用真空微波干燥机将颗粒干燥至含水量小于1%，即得到无粘结剂的可吸附分解甲醛的柱状颗粒。
经该实施例的制备方法所得的柱状颗粒用于空气净化器，装填密度0.40 g/cm³，甲醛CADR值315m³/h和甲醛CCM值5.9‰。

Claims (8)

1.一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）按重量份称取活性炭粉末50~75份，纳米多孔硅酸钙粉末25~50份，在混捏机内低速搅拌混合均匀；
（2）按重量份称取水15~30份，2000~3000rpm转速搅拌下缓慢的加入到混捏机中，持续搅拌混合均匀得到改性粉体，混捏时间20min；
（3）使用湿法造粒机将改性粉体制成柱状颗粒，然后使用真空微波干燥机将颗粒干燥至含水量小于1%，即得到无粘结剂的可吸附分解甲醛的柱状颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中活性炭粉末碘值800-1200mg/g，粒度200目，灰分＜3%（质量百分数）。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中活性炭粉末碘值为1000mg/g。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，中所述步骤（1）中所述纳米多孔硅酸钙粉末指按照发明专利ZL201810051843《一种可高效吸附并催化降解甲醛的新型多孔纳米材料的制备方法》所生产的材料，粒度300目，比表面积500-600m2/g。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中活性炭粉末的重量份为60份，纳米多孔硅酸钙粉末的重量份为35份。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中称取水的重量份为20份。
7.如权利要求1-6任一项所述制备方法获得的免粘结成型的甲醛吸附颗粒。
8.如权利要求7所述免粘结成型的甲醛吸附颗粒在甲醛吸附中的应用。
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