CN116815552B - 一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业挥发性有机物(VOCs)治理技术领域,尤其为一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,包括:将一定比例的纤维素、分子筛、活性剂与辅助剂调制成浆料;将浆料注入模具中,慢慢进行氮气吹扫,边吹扫边加热固化,在模具空腔内形成一层薄膜;重复操作三次,在模具空腔内形成一定厚度的膜层;开模;干燥处理;拆除模具后经烧结炉活化,将活化后的蜂窝沸石模块经降温检验,组装成转轮后入库存储。本发明采用了模具塑形的方式,用新配比的材料直接造纸并且直接成型,彻底解决了分子筛和玻纤纸材料的浪费现象,也提高了生产效率,浆料基本以分子筛为主,能持续稳定的维持较高的效率,能满足处理效率要求高和较高浓度的VOCs治理。

Description

一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺
技术领域
本发明涉及工业挥发性有机物(VOCs)治理技术领域,特别涉及一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺。
背景技术
2020年以来,各级地方环保部门,除了从生产材料源头与生产工艺环节管控减排外,对VOCs末端治理设备的处理效率也要求越来越高,作为高处理效率设备代表的沸石转轮,开始在各个行业和领域内大规模应用,真正取得了一定的减排效果,沸石转轮最核心的部件就是蜂窝状的沸石模块,它整体上决定了转轮设备对VOCs处理的效率。
原有蜂窝沸石模块,成型工艺流程大致如下:先将卷状的玻纤纸开卷,开卷的一端固定到牵引电机的转动固定轴上慢慢开卷,拉平后的玻纤纸在牵引电机的带动下,经过分子筛浆料池粘结一层分子筛,再经过瓦楞成型机,将拉平后并粘有分子筛的玻纤平纸压成瓦楞形状,再经微波烘干后,与拉平后并粘有分子筛的玻纤平纸,共同平行进入复卷设备,经复卷设备后平纸与瓦楞纸完全粘结在一起,再将这样的卷切割成不同的形状,放入分子筛浆料池,取出后经烧结炉活化,最后将活化后的蜂窝沸石模块组装成转轮,这个过程较为复杂,经过近几年工程实际应用,发现有以下缺陷:首先,由于玻纤纸本身强度的问题,在压瓦楞的过程中容易断裂,只要出现断裂,就要将拉裂的部分报废,这样不仅造成了分子筛和玻纤纸材料的浪费,也影响了生产效率,根据行业内不完全的统计,由此造成的浪费占总材料用量的10%至30%不等,也可以理解为成品率只有90%至70%,该部分成本最终也会平摊计算到成品中去,导致成品售价变高;其次,在整个的成型工艺中,虽然玻纤纸经过了两次分子筛浆料的浸渍,纸的两面也都会粘结上一层分子筛,但由于玻纤纸是主要的分子筛浆料载体,其能粘结的量也很有限,而分子筛的载量会影响对VOCs的吸附效率和饱和量,分子筛的载量越多,对VOCs的吸附效率越高,吸附饱和周期越长,就能处理更高浓度的VOCs,所以该工艺成型的蜂窝沸石模块,对处理效率要求高(一般是95%以上)和较高浓度的VOCs治理就很吃力,大多数情况下无法满足高效治理的要求;另外,以玻纤纸为载体,两面粘结分子筛的成型模块,在烧结时对温度的变化幅度特别敏感,温度的变化幅度时间控制要比较精确,若控制不好,极易产生过烧或烧结不彻底的情况,这样对烧结炉提出了比较高的要求,温度升高的梯度变小,基本以10℃为档逐级升温和降温,炉体内腔较大,内部温度很难实现绝对均匀,与之对应的时间增加,增加了生产成本;最后,由于浸渍的工艺,导致分子筛和玻纤纸粘结力不均匀,有的地方可能粘结力较强,有的部位较差,再加上烧结时,烧结炉对温度控制的工艺不稳定,对分子筛的附着力影响更大,容易导致在实际使用中,特别是经过各种工况的验证,分子筛掉粉脱落的现象经常出现,只要分子筛脱落,转轮对VOCs的吸附能力大打折扣,造成系统排放VOCs超标。故此,我们提出了一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,包括如下步骤:
S1、将一定比例的纤维素、分子筛、活性剂与辅助剂调制成浆料;
S2、将浆料注入模具中,慢慢进行氮气吹扫,边吹扫边加热固化,在模具空腔内形成一层薄膜;
S3、重复操作S2三次,在模具空腔内形成一定厚度的膜层;
S4、开模;
S5、拆除模具后经烧结炉活化,将活化后的蜂窝沸石模块经降温检验,组装成转轮后入库存储。
优选的,所述蜂窝沸石模块中的分子筛占比高达95%。
优选的,在所述S2中,所述模具由平纸模具和瓦楞纸形状模具组合而成。
优选的,在所述S2中,所述模具的内壁粗糙。
优选的,在所述S2中,从浆料注入孔口进行氮气慢慢吹扫,吹出的浆料流回浆料池可重新利用,模具加热方向与氮气吹扫方向相反。
优选的,在所述S5之前,还包括干燥处理。
优选的,所述干燥处理具体包括:微波干燥、烘房干燥和自然干燥。
优选的,在所述S5中,所述烧结炉温度的变化幅度时间控制以50℃为档逐级升温和降温。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明采用了模具塑形的方式,用新配比的材料直接造纸并且直接成型,而不是直接使用平玻纤纸,所以就不存在压瓦楞成型的过程,避免了成型过程中易断裂的问题,彻底解决了分子筛和玻纤纸材料的浪费现象,也提高了生产效率,同时加热过程中只损失蒸馏水,只需要在浆料池中定时定量补充蒸馏水即可。
本发明经计算配比后的分子筛浆料基本以分子筛为主,成型后占比高达95%,而原有工艺的玻纤纸虽然经过了两次分子筛浆料的浸渍,但成型后纸本身能占到一半的重量,远小于新工艺分子筛的载量,可以实现对VOCs的吸附效率高,吸附饱和周期长的要求,能满足处理效率要求高(一般是95%以上)和较高浓度的VOCs治理。
本发明分子筛本身就是载体,在烧结时对温度的变化幅度不会特别敏感,温度的变化幅度时间控制以50℃为档逐级升温和降温,温度升降的梯度变大,易于实现控制,不易产生过烧或烧结不彻底的情况,常规的烧结炉就能满足要求,完全不同于以玻纤纸为载体的原有工艺,降低了生产成本,也提高了成品率。
本发明是一种分子筛材料构成,整体成型后材料均匀,不同于原有分子筛和玻纤纸粘结成型,由于两种材料受温度与其它环境因素影响产生的应力不同,就会出现分子筛掉粉脱落的现象经常出现,只要新工艺的材料本身就是分子筛,不会出现分子筛脱落,能持续稳定的维持较高的效率。
附图说明
图1为本发明一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺的制备流程图;
图2为此类工艺原用的制备流程图;
图3为本发明新型工艺和原有工艺效率曲线图;
图4为本发明一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺的模胚结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
如图1-4所示,一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,所述蜂窝沸石模块中的分子筛占比高达95%,包括如下步骤:
S1、将一定比例的纤维素、分子筛、活性剂与辅助剂调制成浆料;
S2、将浆料注入由平纸模具和瓦楞纸形状模具组合而成的模具中,模具的内壁粗糙,从浆料注入孔口进行氮气慢慢吹扫,边吹扫边加热固化,模具加热方向与氮气吹扫方向相反,在模具空腔内形成一层薄膜;
S3、吹出的浆料流回浆料池可重新利用,重复操作S2三次,在模具空腔内形成一定厚度的膜层;
S4、开模;
S5、干燥处理,具体包括:微波干燥、烘房干燥和自然干燥;
S6、拆除模具后经烧结炉活化,烧结炉温度的变化幅度时间控制以50℃为档逐级升温和降温,将活化后的蜂窝沸石模块经降温检验,组装成转轮后入库存储。
本实施例转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,经过实验室数据对比与小批的工程实际验证,解决了原有转轮用蜂窝沸石模块工艺的缺陷。
首先,本发明采用了模具塑形的方式,用新配比的材料直接造纸并且直接成型,而不是直接使用平玻纤纸,所以就不存在压瓦楞成型的过程,避免了成型过程中易断裂的问题,彻底解决了分子筛和玻纤纸材料的浪费现象,也提高了生产效率,同时加热过程中只损失蒸馏水,只需要在浆料池中定时定量补充蒸馏水即可;
其次,在新成型工艺中,经计算配比后的分子筛浆料基本以分子筛为主,成型后占比高达95%,而原有工艺的玻纤纸虽然经过了两次分子筛浆料的浸渍,但成型后纸本身能占到一半的重量,远小于新工艺分子筛的载量,可以实现对VOCs的吸附效率高,吸附饱和周期长的要求,能满足处理效率要求高(一般是95%以上)和较高浓度的VOCs治理。
另外,在新成型工艺中,分子筛本身就是载体,在烧结时对温度的变化幅度不会特别敏感,温度的变化幅度时间控制以50℃为档逐级升温和降温,温度升降的梯度变大,易于实现控制,不易产生过烧或烧结不彻底的情况,常规的烧结炉就能满足要求,完全不同于以玻纤纸为载体的原有工艺,降低了生产成本,也提高了成品率;
最后,新成型工艺是一种分子筛材料构成,整体成型后材料均匀,不同于原有分子筛和玻纤纸粘结成型,由于两种材料受温度与其它环境因素影响产生的应力不同,就会出现分子筛掉粉脱落的现象经常出现,只要新工艺的材料本身就是分子筛,不会出现分子筛脱落,能持续稳定的维持较高的效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,其特征在于:包括如下步骤:
S1、将一定比例的纤维素、分子筛、活性剂与辅助剂调制成浆料;
S2、将浆料注入模具中,慢慢进行氮气吹扫,边吹扫边加热固化,在模具空腔内形成一层薄膜;
S3、重复操作S2三次,在模具空腔内形成一定厚度的膜层;
S4、开模;
S5、拆除模具后经烧结炉活化,将活化后的蜂窝沸石模块经降温检验,组装成转轮后入库存储;
在所述S2中,从浆料注入孔口进行氮气慢慢吹扫,吹出的浆料流回浆料池可重新利用,模具加热方向与氮气吹扫方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,其特征在于:所述蜂窝沸石模块中的分子筛占比高达95%。
3.根据权利要求1所述的一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,其特征在于:在所述S2中,所述模具由平纸模具和瓦楞纸形状模具组合而成。
4.根据权利要求1所述的一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,其特征在于:在所述S2中,所述模具的内壁粗糙。
5.根据权利要求1所述的一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,其特征在于:在所述S5之前,还包括干燥处理。
6.根据权利要求5所述的一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,其特征在于:所述干燥处理具体包括:微波干燥、烘房干燥和自然干燥。
7.根据权利要求1所述的一种转轮用蜂窝沸石模块成型工艺,其特征在于:在所述S5中,所述烧结炉温度的变化幅度时间控制以50℃为档逐级升温和降温。
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