SE501507C2 - Process for producing a gas adsorbing element - Google Patents
Process for producing a gas adsorbing elementInfo
- Publication number
- SE501507C2 SE501507C2 SE8904037A SE8904037A SE501507C2 SE 501507 C2 SE501507 C2 SE 501507C2 SE 8904037 A SE8904037 A SE 8904037A SE 8904037 A SE8904037 A SE 8904037A SE 501507 C2 SE501507 C2 SE 501507C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- matrix
- water glass
- dried
- gas adsorbing
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28028—Particles immobilised within fibres or filaments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/06—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/104—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/704—Solvents not covered by groups B01D2257/702 - B01D2257/7027
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/90—Odorous compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1004—Bearings or driving means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1032—Desiccant wheel
- F24F2203/1036—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1056—Rotary wheel comprising a reheater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1068—Rotary wheel comprising one rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1084—Rotary wheel comprising two flow rotor segments
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
Description
501 507 annat metallsalt för bildning av metallsilikat-hydrogel. Efter tvättning och torkning erhålls ett element innehållande zeolit och metallsilikat-aerogel fast bundna till matrisen. 501 507 other metal salt to form metal silicate hydrogel. After washing and drying an element containing zeolite is obtained and metal silicate airgel fixed to the matrix.
Vid de ovan beskrivna förfarandena har man såsom torkmedel eller adsorptionsmedel använt silikagel, metallsilikatgel eller zeolit, och vart och ett av dessa adsorptionsmedel avlägnar fuk- tighet i en inert gas, såsom luft, genom en adsorptionsprocess.In the processes described above, desiccants are used or adsorbent used silica gel, metal silicate gel or zeolite, and each of these adsorbents removes moisture in an inert gas, such as air, through an adsorption process.
Andra adsorptionsmedel än silikagel, metallsilikatgel och zeolit som kan användas för adsorption och avlägsnande av aktiva gaser, t ex vattenånga, i en inert gas är t ex andra oorganiska adsorptionsmedel, såsom aktivt kol, aluminiumoxidgel, aktiverad lera, aktiv magnesiumoxid och liknande, samt olika organiska adsorptionsmedel. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att ytterligare förbättra de gasadsorberande element som framställs enligt de nämnda äldre patentansökningarna, varvid man även tillsätter oorganiska adsorptionsmedel som är mycket värmebeständiga.Adsorbents other than silica gel, metal silicate gel and zeolite that can be used for adsorption and removal of active gases, eg water vapor, in an inert gas are, for example, other inorganic adsorbent such as activated carbon, alumina gel, activated clay, active magnesium oxide and the like, as well as various organic adsorbent. The object of the present invention is to further improve the gas adsorbent elements produced according to the mentioned older patent applications, thereby also adding inorganic adsorbents which are very heat resistant.
Vid framställning av avfuktare eller andra gasadsorberande element genom utnyttjande av reaktioner mellan vattenglas och en syra eller mellan vattenglas och en vattenlösning av metallsalt har man provat inblandning av olika oorganiska adsorptionsmedel, såsom aktivt kol, aktiv aluminiumoxid, aktiverad lera, aktiv magnesiumoxid och liknande, i vattenglaset. Element har fram- ställts på ovan beskrivet sätt, och dessa elements effekt har provats. Man har härvid funnit, att en blandning av vattenglas och pulverformigt eller kortfibrigt aktivt kol ger en avfuktare eller annat gasadsorberande element med anmärkningsvärt hög av- fuktningseffekt för en processgas med hög fuktighet. Genom bland- ning av aktiv aluminiumoxid med vattenglas kan man erhålla en av- fuktare eller annat gasadsorberande element som kan ge en gas med ultralåg daggpunkt, liksom det ovan beskrivna elementet innehål- lande zeolit. Föreliggande uppfinning är baserad på dessa upp- täckter.In the manufacture of dehumidifiers or other gas adsorbents elements by utilizing reactions between water glass and a acid or between water glasses and an aqueous solution of metal salt have mixed mixtures of different inorganic adsorbents been tried, such as activated carbon, activated alumina, activated clay, active magnesium oxide and the like, in the water glass. Elements have set in the manner described above, and the effect of these elements has tried. It has been found that a mixture of water glasses and powdered or short-fiber activated carbon provides a dehumidifier or other gas adsorbent element with remarkably high humidifying effect for a process gas with high humidity. By mixing active alumina with water glass, a reduction of humidifier or other gas adsorbing element that can provide a gas with ultra-low dew point, as well as the element described above containing land zeolite. The present invention is based on these covers.
För framställning av matrisen kan man använda vilket som helst papper som är beständigt gentemot den gas som skall behand- las och den aktiva gas som skall adsorberas och avlägsnas och 501 507 som kan lamineras och formas till bikakestruktur. Om t ex det framställda gasadsorberande elementet skall användas för avfukt- ning och upphettad regenereringsluft används för desorption eller regenerering, bör man emellertid använda papper av oorga- niska fibrer som inte är brännbart, såsom papper huvudsakligen be- stående av keramiska fibrer, glasfibrer, kolfibrer, mineralfib- rer, slaggfibrer eller blandningar därav.For the production of the matrix you can use any preferably paper which is resistant to the gas to be treated and the active gas to be adsorbed and removed and 501 507 which can be laminated and shaped into a honeycomb structure. If, for example, it produced gas adsorbent element shall be used for dehumidification and heated regeneration air are used for desorption or regeneration, however, paper of non-organic non-combustible fibers, such as paper, are mainly of ceramic fibers, glass fibers, carbon fibers, mineral fibers fibers, slag fibers or mixtures thereof.
Man kan använda vattenglas (natriumsilikat) nr 1, nr 2 eller nr 3 och även kaliumsilikat. Teoretiskt kan man använda vilken som helst syra som är starkare än kiselsyra. Med hänsyn till kostnaden, arbetsmiljön och andra faktorer är emellertid svavelsyra den lämpligaste syran. Såsom vattenlösligt metallsalt kan man teoretiskt använda alla salter av tvåvärda eller tre- värda metaller. De industriellt användbara salterna är emellertid aluminiumsalter, magnesiumsalter och kalciumsalter. Bland dessa kan aluminiumsulfat och magnesiumsulfat producera silikater i geltillstånd med hög adsorptionsförmåga, såsom tidigare har be- skrivits i den svenska patentansökan 8601546-8.You can use water glass (sodium silicate) No. 1, No. 2 or No. 3 and also potassium silicate. Theoretically you can use any acid that is stronger than silicic acid. With respect to the cost, work environment and other factors are, however sulfuric acid the most suitable acid. Such as water-soluble metal salt can theoretically use all salts of divalent or trivalent precious metals. However, the industrially useful salts are aluminum salts, magnesium salts and calcium salts. Among these aluminum sulphate and magnesium sulphate can produce silicates in gel state with high adsorption capacity, as previously written in the Swedish patent application 8601546-8.
När en med vattenglaslösning impregnerad matris före ned- sänkningen i syra eller metallsaltlösning upphettas för koncent- rering av vattenglaslösningen till bildning av hydratiserat eller halvfast vattenglas med en vattenhalt av 5-45%, förhindras för- lust av vattenglas genom upplösning i syran eller metallsaltlös- ningen.When a matrix impregnated with water glass solution before the immersion in acid or metal brine is heated to water glass solution to form hydrated or semi-solid water glass with a water content of 5-45%, lust for water glass by dissolving in the acid or metal salt solution ningen.
Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken fig. 1 schematiskt illustrerar det första steget av för- farandet enligt uppfinningen; fig. 2 är en perspektivvy av en matris; fig. 3 är en perspektivvy av en roterande avfuktare, varvid några delar är avlägsnade för tydlighetens skull; och fig. 4 är ett diagram som visar avfuktningsegenskaperna hos olika element enligt föreliggande uppfinning och förut kända element.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, on which Fig. 1 schematically illustrates the first step of the process according to the invention; Fig. 2 is a perspective view of a matrix; Fig. 3 is a perspective view of a rotary dehumidifier, wherein some parts have been removed for clarity; and Fig. 4 is a diagram showing the dehumidifying properties of various elements of the present invention and prior art element.
Föredragna utföringsformer av uppfinningen beskrivs nedan i detalj. 501 507 Exempel 1 I fig. 1 visas en anordning för genomförande av det första steget enligt föreliggande uppfinning, dvs lamineringssteget. I figuren visas ett par av räfflade valsar 1 och 2 med önskade ut- språng längs omkretsen. Dessa valsar griper in i varandra på visat sätt, och en pressvals 3 med slät cylindrisk yta pressas mot den räfflade valsen 2. Valsen 3 roterar med ungefär samma omkrets- hastighet som valsen 2. I fig. 1 visas även två anordningar 4 och 5 för anbringande av bindemedel. Dessa anordningar består av bindemedelskärl 4a och 5a samt valsar 4b och 5b för anbringande av bindemedel. Bindemedelskärlen 4a och Sa är fyllda med binde- medel 6 bestående av en vattenlösning av vattenglas. De undre delarna av valsarna 4b och 5b är nedsänkta i bindemedelslösningen.Preferred embodiments of the invention are described below in detail. 501 507 Example 1 Fig. 1 shows a device for carrying out the first the step of the present invention, i.e. the lamination step. IN the figure shows a pair of knurled rollers 1 and 2 with desired embodiments jump along the perimeter. These rollers interlock in the manner shown method, and a press roll 3 with a smooth cylindrical surface is pressed against it knurled roller 2. The roller 3 rotates with approximately the same circumferential speed as the roller 2. Fig. 1 also shows two devices 4 and 5 for application of adhesive. These devices consist of adhesive vessels 4a and 5a and rollers 4b and 5b for application of binder. The binder vessels 4a and Sa are filled with binder agent 6 consisting of an aqueous solution of water glass. The wonders the parts of the rollers 4b and 5b are immersed in the binder solution.
Valsen 4b är monterad alldeles under den räfflade valsen 2.The roller 4b is mounted just below the knurled roller 2.
Man utgår från rullar av mycket porösa papper 7 och 8, vilka består av 70-90% keramiska fibrer, 5-20% massa och 5-10% bindemedel samt har en tjocklek av 0,1-0,5 mm och en skrymdensitet av högst 0,5 g/cm3. Papperet leds mellan de räfflade valsarna 1 och 2 så att man erhåller vågpapper 7a. Vågpapperet 7a förs vidare av valsen 2 och bringas i kontakt med valsen 4b, varvid binde- medel 6 anbringas på åsarna av Vågpapperet 7a. Vågpapperet 7a och planskiktspapperet 8 förs tillsammans mellan den räfflade valsen 2 och pressvalsen 3, varvid de båda papperen binds samman till ett ensidigt korrugerat ark 9. Bindemedel 6 anbringas på åsarna av det ensidigt korrugerade arket 9 med hjälp av valsen 5b i an- ordningen 5 för anbringande av bindemedel. En cylindrisk matris 11 med många små kanaler genom båda ändarna (se fig. 2) fram- ställs därefter genom att det limmade korrugerade arket 9 upplindas omkring en axel 10.It is based on rolls of very porous papers 7 and 8, which consist of 70-90% ceramic fibers, 5-20% pulp and 5-10% binder and has a thickness of 0.1-0.5 mm and a bulk density of not more than 0.5 g / cm3. The paper is guided between the knurled rollers 1 and 2 so as to obtain corrugated paper 7a. The corrugated paper 7a is passed on of the roller 2 and is brought into contact with the roller 4b, the bonding means 6 is applied to the ridges by the weighing paper 7a. Wave paper 7a and the planar paper 8 is passed together between the knurled roller 2 and the press roll 3, the two papers being bonded together a one-sided corrugated sheet 9. Binder 6 is applied to the ridges of the one-sided corrugated sheet 9 by means of the roller 5b in the scheme 5 for applying adhesives. A cylindrical matrix 11 with many small channels through both ends (see Fig. 2) is then set by winding the glued corrugated sheet 9 about an axis 10.
Till en vattenlösning av vattenglas nr 1 (SiO2:Na2O=2,1:1) sätts 5-25 vikt-% finpulveriserat eller kortfibrigt aktivt kol.To an aqueous solution of water glass No. 1 (SiO2: Na2O = 2.1: 1) 5-25% by weight of finely powdered or short-fiber activated carbon is added.
Den ovan framställda matrisen impregneras med den resulterande blandningen och torkas sedan under ca 1 h vid 50-100oC för om- vandling av vattenglaset till hydratiserat eller halvfast vatten- glas med en vattenhalt av 5-20%. Den anbragta mängden vattenglas plus aktivt kol är lämpligen 1-2,5 gånger matrisens vikt. Matrisen S01 507 nedsänks därefter i 21%-ig vattenlösning av aluminiumsulfat, och lösningen omrörs för bildning av hydrogel av aluminiumsilikat genom reaktion mellan vattenglaset och aluminiumsulfatet. Det så- som biprodukt bildade natriumsaltet och överskottet av aluminium- sulfat avlägsnas genom tvättning. Matrisen torkas därefter genom upphettning, varvid man erhåller ett fast avfuktningselement be- stående av en bikakestruktur av aluminiumsilikat-aerogel, som innehåller likformigt fördelat aktivt kol och är armerat med matrisen av papperet av oorganiska fibrer. Aerogelet har bildats på papperet och i öppningarna mellan papperets fibrer.The matrix prepared above is impregnated with the resulting the mixture and then dried for about 1 hour at 50-100 ° C to conversion of the water glass to hydrated or semi-solid water glass with a water content of 5-20%. The amount of water glass applied plus activated carbon is suitably 1-2.5 times the weight of the matrix. The matrix S01 507 then immersed in 21% aqueous solution of aluminum sulphate, and the solution is stirred to form hydrogel of aluminosilicate by reaction between the water glass and the aluminum sulphate. It so- as a by-product formed the sodium salt and the excess aluminum sulfate is removed by washing. The matrix is then dried through heating, whereby a solid dehumidifying element is obtained standing of a honeycomb structure of aluminosilicate airgel, which contains uniformly distributed activated carbon and is reinforced with the matrix of the paper of inorganic fibers. The airgel has been formed on the paper and in the openings between the fibers of the paper.
Samma resultat kan erhållas om i stället för aluminiumsul- fatlösning används en vattenlösning innehållande ca 15-30% av ett annat metallsalt, t ex enbasiskt aluminiumfosfat, aluminium- nitrat, magnesiumsulfat eller liknande.The same result can be obtained if instead of aluminum sul- barrel solution is used an aqueous solution containing about 15-30% of another metal salt, such as monobasic aluminum phosphate, aluminum nitrate, magnesium sulphate or the like.
Exempel 2 Papper med en skrymdensitet av endast 0,3-45 g/cm3 och med en tjocklek av ca 0,15-0,25 mm framställs genom att små mängder massa och bindemedel sätts till keramiska fibrer av typen kisel- dioxid-aluminiumoxid. Detta papper korrugeras och används för framställning av en matris 11 på samma sätt som beskrivs i exempel 1, varvid man såsom bindemedel använder en blandning av syntetiskt harts, t ex polyvinylacetat, och ett oorganiskt bindemedel, såsom silikasol. Matrisen upphettas därefter i luft till en temperatur av ca 400oC för avlägsnade av organiska material, nämligen de organiska fibrerna och bindemedlet i papperet och det organiska bindemedel som används för lamineringen. Vattenglas nr 3 (SiO2:N&2O = 3,1:1) utspäds med vatten tillen fastämneshalt av 30-45%. Till vattenglaslösningen sätts 10-20 vikt-% Zeolam A-4, en syntetisk zeolit från Toyo Soda Co. Ltd., och 5-20 vikt-% pulver av aktiv aliuminiumoxid, varpå det hela blandas likformigt. Den ovan be- skrivna matrisen impregneras med denna blandning och torkas sedan genom upphettning, Matrisen nedsänks därefter under 3-4 h i en 20%-ig vattenlösning av magnesiumsulfat, varvid hydrogel av magne- siumsilikat bildas genom kemisk reaktion mellan vattenglaset och magnetsiumsulfatet. Detta hydrogel häftar vid matrisen, vilken tvättas för avlägsnande av biprodukten natriumsulfat samt över- skottet av magnesiumsulfat och därefter torkas. Härvid erhålls 501 507 ett avfuktningselement med bikakestruktur bestående av fast magne- siumsilikat-aerogel, som innehåller syntetisk zeolit och aktiv aluminiumoxid i likformigt dispergerat tillstånd och som är arme- rat med matrisen av papperet av keramiska fibrer. Aerogelet har bildats på papperet och i öppningarna mellan papperets fibrer.Example 2 Paper with a bulk density of only 0.3-45 g / cm3 and with a thickness of about 0.15-0.25 mm is produced by small amounts pulp and binder are added to silicon-type ceramic fibers dioxide-alumina. This paper is corrugated and used for preparing a matrix 11 in the same manner as described in the example 1, using as a binder a mixture of synthetic resin, for example polyvinyl acetate, and an inorganic binder, such as silica sol. The matrix is then heated in air to a temperature of about 400oC for removal of organic materials, namely those the organic fibers and binder in the paper and the organic adhesive used for lamination. Water glass no. 3 (SiO2: N & 2O = 3.1: 1) diluted with water to a solids content of 30-45%. To the water glass solution is added 10-20% by weight of Zeolam A-4, a synthetic zeolite from Toyo Soda Co. Ltd., and 5-20% by weight of active powder aluminum oxide, after which the whole is mixed uniformly. The above the written matrix is impregnated with this mixture and then dried by heating, the matrix is then immersed for 3-4 hours in a 20% aqueous solution of magnesium sulphate, whereby hydrogel of magnetic Silicate is formed by chemical reaction between the water glass and the magnesium sulfate. This hydrogel adheres to the matrix, which washed to remove the by-product sodium sulphate and the shot of magnesium sulfate and then dried. Hereby obtained 501 507 a dehumidifying element with a honeycomb structure consisting of silicate silica airgel, which contains synthetic zeolite and active alumina in a uniformly dispersed state and which is reinforced with the matrix of the ceramic fiber paper. The airgel has formed on the paper and in the openings between the fibers of the paper.
Matrisen kan på liknande sätt bildas av papper bestående av keramiska fibrer, glasfibrer och massa eller papper huvudsak- ligen bestående av kolfibrer eller fibrer av aktivt kol. I stället för magnesiumsulfatlösningen kan man på liknande sätt använda en vattenlösning innehållande 15-30% av ett annat metallsalt, såsom aluminiumsulfat, enbasiskt aluminiumfosfat, aluminiumnitrat eller liknande.The matrix can similarly be formed of paper consisting of of ceramic fibers, glass fibers and pulp or paper mainly consisting of carbon fibers or activated carbon fibers. Instead for the magnesium sulphate solution one can similarly use one aqueous solution containing 15-30% of another metal salt, such as aluminum sulphate, monobasic aluminum phosphate, aluminum nitrate or similar.
Exempel 3 En matris 11 framställs på samma sätt som i exempel 2 med användning av ett papper bestående av 70-94% keramiska fibrer, 2-22% massa och 4-8% bindemedel. Papperet har en tjocklek av 0,1-0,5 mm och en skrymdensitet av 0,3-0,6 g/cm3. Matrisen upp- hettas i luft till en temperatur av ca 400°C för avlägsnande av de organiska materialen i papperet och i bindemedlet. Matrisen impregneras därefter med en vattenlösning av vattenglas nr 1 (fastämneshalt 25-45%) innehållande 5-25 vikt-% pulverformigt aktivt kol. Den impregnerade matrisen upphettas till ca 90°C för omvandling av vattenglaset till hydratiserat eller halvfast vat- tenglas med en vattenhalt av 5-20%. Mängden anbragt vattenglas plus aktivt kol är ca 1,5-3 gånger matrisens vikt. Matrisen ned- sänks sedan i en 3 N vattenlösning av svavelsyra under omrörning.Example 3 A matrix 11 is prepared in the same manner as in Example 2 with use of a paper consisting of 70-94% ceramic fibers, 2-22% pulp and 4-8% binder. The paper has a thickness of 0.1-0.5 mm and a bulk density of 0.3-0.6 g / cm 3. The matrix heated in air to a temperature of about 400 ° C to remove the organic materials in the paper and in the binder. The matrix then impregnated with an aqueous solution of water glass No. 1 (solids content 25-45%) containing 5-25% by weight of powder activated carbon. The impregnated matrix is heated to about 90 ° C for conversion of the water glass into hydrated or semi-solid water connected with a water content of 5-20%. The amount of water glass placed plus activated carbon is about 1.5-3 times the weight of the matrix. The matrix down- then immersed in a 3 N aqueous solution of sulfuric acid with stirring.
Genom reaktion mellan vattenglaset och svavelsyran bildas härvid silika-hydrogel (innehållande aktivt kol), som häftar vid matri- sen av keramiska fibrer. Matrisen tvättas för avlägsnande av bi- produkten natriumsulfat och överskott av svavelsyra och torkas därefter genom upphettning. Härvid erhålls ett avfuktningselement huvudsakligen bestående av silika-aerogel, som innehåller lik- formigt fördelat aktivt kol och är fast förbundet med den arme- rande matrisen. Aerogelet bildas på papperet och i öppningarna mellan papperets fibrer. 501 507 I stället för svavelsyra kan man även använda andra syror, såsom saltsyra eller fosforsyra, så länge dessa syror inte ogynn- samt påverkar eller förstör de keramiska fibrerna eller det aktiva kolet. Svavelsyra är emellertid den lämpligaste syran med hänsyn tagen till kostnad, arbetsmiljö och liknande.By reaction between the water glass and the sulfuric acid is formed silica hydrogel (containing activated carbon), which adheres to the matrix of ceramic fibers. The matrix is washed to remove bi- the product sodium sulfate and excess sulfuric acid and dried then by heating. In this case, a dehumidifying element is obtained mainly consisting of silica airgel, which contains similar formally distributed activated carbon and is firmly connected to the edge matrix. The airgel is formed on the paper and in the openings between the fibers of the paper. 501 507 Instead of sulfuric acid, you can also use other acids, such as hydrochloric acid or phosphoric acid, as long as these acids are not and affects or destroys the ceramic fibers or the active coal. However, sulfuric acid is the most suitable acid with regard taken at cost, work environment and the like.
Det enligt föreliggande uppfinning framställda gasadsorbe- rande elementet kan exempelvis användas i avfuktare för avfukt- ning av gas. I fig. 3 visas en roterande avfuktare innefattande ett avfuktningselement 11, som roteras i ett hölje 12. Medelst ett separerande organ 13 är elementet uppdelat i en arbetszon 14 och en regenereringszon 15. Elementet 11 roteras med hjälp av en kuggväxelmotor 16 och en drivrem 17 med så låg hastighet som ca 5-20 varv per h. Processluft 18 leds in i arbetszonen 14, och varm regenereringsluft 19 med låg fuktighet leds in i regenere- ringszonen 15. Processluften avfuktas, varvid torr luft 20 er- hålls. I fig. 3 betecknar siffran 21 en remskiva, siffran 22 be- tecknar en spännrulle, siffran 23 betecknar en gummitätning, och siffran 24 betecknar en upphettningsanordning för regenererings- luften.The gas adsorbent prepared according to the present invention the dehumidifying element can be used, for example, in dehumidifiers for dehumidification. gas. Fig. 3 shows a rotary dehumidifier comprising a dehumidifying element 11, which is rotated in a housing 12. By means of a separating member 13, the element is divided into a working zone 14 and a regeneration zone 15. The element 11 is rotated by means of a gear motor 16 and a drive belt 17 with a speed as low as approx 5-20 revolutions per hour. Process air 18 is led into the working zone 14, and hot regeneration air 19 with low humidity is led into the regeneration The process air is dehumidified, whereby dry air is held. In Fig. 3, the numeral 21 denotes a pulley, the numeral 22 denotes denotes a tension roller, the number 23 denotes a rubber seal, and the number 24 denotes a heating device for regeneration the air.
I fig. 4 visas jämviktsmängden adsorberad fuktighet (vikt-%) per viktenhet adsorptionsmedium i olika avfuktningselement vid olika relativa fuktigheter. Kurvan C i fig. 4 visar värden er- hållna med elementet enligt exempel 1, och kurvan S visar värden erhållna med ett element huvudsakligen bestående av aluminium- silikat-aerogel, dvs ett element framställt utan det aktiva kolet i exempel 1 i huvudsak på det sätt som beskrivs i den svenska patentansökan 8601546-8. Kurvan A visar värden erhållna med ett element enligt exempel 2, och kurvan Z visar värden erhållna med ett element huvudsakligen bestående av magnesiumsilikat och syn- tetisk zeolit, dvs ett element framställt utan den aktiva alumi- niumoxiden i exempel 2 i huvudsak på det sätt som beskrivits i den svenska patentansökan 8801470-9. Kurvan B visar värden er- hållna med ett element enligt exempel 3, och kurvan H visar värden erhållna med ett element huvudsakligen bestående av silika-aero- gel, dvs ett element framställt utan det aktiva kolet i exempel 3 i huvudsak på det sätt som beskrivs i den svenska patentansökan 501 507 s 8504494-9. Av diagram 4 framgår tydligt att ett element inne- hållande pulverformigt eller kortfibrigt aktivt kol uppvisar mycket goda avfuktningsegenskaper, särskilt för processgas med hög fuktighet. När elementet innehåller aktiv aluminiumoxid, upp- visar det anmärkningsvärda avfuktningsegenskaper, särskilt för processgas med låg fuktighet, liksom fallet är vid inblandning av syntetisk zeolit.Fig. 4 shows the equilibrium amount of adsorbed moisture (% by weight) per unit weight of adsorption medium in different dehumidification elements at different relative humidities. Curve C in Fig. 4 shows the values obtained held with the element according to Example 1, and the curve S shows values obtained with an element consisting mainly of aluminum silicate airgel, ie an element produced without the activated carbon in example 1 mainly in the way described in the Swedish patent application 8601546-8. Curve A shows values obtained with one elements according to Example 2, and the curve Z shows values obtained with an element consisting mainly of magnesium silicate and syn- aesthetic zeolite, ie an element produced without the active aluminum the nia oxide in Example 2 essentially in the manner described in the Swedish patent application 8801470-9. Curve B shows the values held with an element according to Example 3, and curve H shows values obtained with an element consisting mainly of silica aerosols gel, i.e. an element prepared without the activated carbon in Example 3 mainly in the manner described in the Swedish patent application 501 507 s 8504494-9. Diagram 4 clearly shows that an element containing powdered or short-fiber activated carbon very good dehumidifying properties, especially for process gas with high humidity. When the element contains active alumina, it shows remarkable dehumidifying properties, especially for process gas with low humidity, as is the case with mixing of synthetic zeolite.
Det vid förfarandet enligt uppfinningen använda vatten- glaset inte endast fullständigt väter ytan av papperet av oorga- niska fibrer på grund av den stora affiniteten till de oorganiska fibrerna, utan det tränger även långt in i mellanrummen mellan papperets oorganiska fibrer, så att det där kan bilda silika- hydrogel eller metallsilikat-hydrogel genom reaktion med syran eller metallsaltlösningen. Silika-hydrogel eller metallsilikat- hydrogel, vari fibröst eller pulverformigt aktivt kol och/eller pulver av aktiv aluminiumoxid och/eller zeolitpulver har disper- gerats likformigt, är sålunda fast bundet i det inre av matrisen av lågdensitetspapper. Vid torkning för omvandling av hydrogelet till aerogel är krympningen obetydlig, och aerogelet spricker inte eller sönderbryts i mindre bitar. Ett starkt aerogel er- hålls sålunda. Detta aerogel samt aktivt kol och/eller aktiv aluminumoxid och/eller zeolit uppvisar en anmärkningsvärt för- bättrad avfuktningsförmåga i samverkan med varandra. Även om endast avfuktningselement har beskrivits ovan, kan de enligt föreliggande uppfinning framställda gasadsorberande elementen naturligtvis även användas för adsorption och avlägs- nande av andra aktiva gaser än vattenånga, t ex kväveoxider, svaveloxider, kolmonoxid, ammoniak och olika illaluktande orga- niska ämnen. Ett element innehållande aktivt kol kan anmärknings- värt väl adsorbera och avlägsna illaluktande organiska ämnen eller lösningsmedelsångor med förhållandevis liten polaritet. Ett element innehållande aktiv aluminiumoxid kan anmärkningsvärt väl adsorbera och avlägsna oorganiska gaser med förhållandevis stor polaritet.The water used in the process according to the invention the glass not only completely wets the surface of the paper of fibers due to the high affinity of the inorganic fibers the fibers, but it also penetrates far into the spaces between the inorganic fibers of the paper, so that it can form silica hydrogel or metal silicate hydrogel by reaction with the acid or the metal salt solution. Silica hydrogel or metal silicate hydrogel, wherein fibrous or powdered activated carbon and / or active alumina powder and / or zeolite powder have dispersed uniformly, is thus firmly bound in the interior of the matrix of low density paper. When drying for conversion of the hydrogel to the airgel, the shrinkage is insignificant, and the airgel cracks not or broken into smaller pieces. A strong airgel thus maintained. This airgel as well as activated carbon and / or activated alumina and / or zeolite exhibit a remarkable improved dehumidification ability in collaboration with each other. Although only dehumidifying elements have been described above, can the gas adsorbents prepared according to the present invention the elements are of course also used for adsorption and removal active gases other than water vapor, such as nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, ammonia and various foul-smelling organisms technical subjects. An element containing activated carbon can be remarkably worth well adsorb and remove malodorous organic substances or solvent vapors with relatively low polarity. One elements containing active alumina can remarkably well adsorb and remove relatively large inorganic gases polarity.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63317277A JP2681381B2 (en) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | Gas adsorption element manufacturing method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8904037D0 SE8904037D0 (en) | 1989-11-29 |
SE8904037L SE8904037L (en) | 1990-06-15 |
SE501507C2 true SE501507C2 (en) | 1995-03-06 |
Family
ID=18086436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8904037A SE501507C2 (en) | 1988-12-14 | 1989-11-29 | Process for producing a gas adsorbing element |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2681381B2 (en) |
DE (1) | DE3937863C2 (en) |
SE (1) | SE501507C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6440489B1 (en) | 1999-12-09 | 2002-08-27 | Proflute Ab | Moisture exchanging element and a method of its manufacture |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0492879B1 (en) * | 1990-12-25 | 1996-02-28 | Kabushiki Kaisha Seibu Giken | A gas adsorbing element, its manufacture method and usage |
DE9102970U1 (en) * | 1991-03-13 | 1991-10-10 | Kalthoff Luftfilter und Filtermedien GmbH, 4714 Selm | Flat filter medium |
JPH0751209B2 (en) * | 1991-06-06 | 1995-06-05 | ベステクス株式会社 | Filter material manufacturing method |
WO1995028220A1 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-26 | Attia Yosry A | Aerogel materials and system for the capture and separation of gases and vapors with aerogel materials |
DE4481363T1 (en) * | 1994-11-30 | 1997-07-31 | Kondoh Ind Ltd | Air purification filter |
WO1998047594A2 (en) * | 1997-04-18 | 1998-10-29 | Cabot Corporation | Use of aerogels as adsorption agents |
US20010029843A1 (en) * | 2000-01-31 | 2001-10-18 | Nichias Co., Ltd. | Chemical filter and manufacturing method thereof |
US6806227B2 (en) | 2001-11-05 | 2004-10-19 | The Regents Of The University Of California | Solid materials for removing metals and fabrication method |
JP2015509832A (en) * | 2013-01-19 | 2015-04-02 | デシカント・ローターズ・インターナショナル・プライヴェート・リミテッド | Desiccant-supporting honeycomb chemical filter and manufacturing method thereof |
JP2018099674A (en) * | 2017-10-12 | 2018-06-28 | デシカント・ローターズ・インターナショナル・プライヴェート・リミテッド | Desiccant based honeycomb chemical filter and method of manufacture thereof |
CN111774018B (en) * | 2020-06-19 | 2022-03-15 | 浙江建业化工股份有限公司 | Plasticizer DOTP energy-saving reaction system of high-efficient edulcoration |
CN115196789B (en) * | 2022-07-20 | 2024-03-29 | 安徽铜冠产业技术研究院有限责任公司 | Method for deeply removing thallium from pyrite waste acid |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0677668B2 (en) * | 1987-01-14 | 1994-10-05 | 株式会社西部技研 | Method for manufacturing moisture exchange element |
JP2579767B2 (en) * | 1987-06-10 | 1997-02-12 | 株式会社 西部技研 | Ultra-low concentration gas adsorption element and gas adsorption removal device |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP63317277A patent/JP2681381B2/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-11-14 DE DE3937863A patent/DE3937863C2/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-29 SE SE8904037A patent/SE501507C2/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6440489B1 (en) | 1999-12-09 | 2002-08-27 | Proflute Ab | Moisture exchanging element and a method of its manufacture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2681381B2 (en) | 1997-11-26 |
DE3937863A1 (en) | 1990-06-21 |
JPH02160046A (en) | 1990-06-20 |
DE3937863C2 (en) | 2003-03-20 |
SE8904037L (en) | 1990-06-15 |
SE8904037D0 (en) | 1989-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE462671C (en) | Process for producing a dehumidifying element | |
JP2579767B2 (en) | Ultra-low concentration gas adsorption element and gas adsorption removal device | |
SE501507C2 (en) | Process for producing a gas adsorbing element | |
USRE37779E1 (en) | Adsorber for humidity and odorous gas exchange | |
CA2152361C (en) | Langmuir moderate type 1 desiccant for air | |
US4871607A (en) | Humidity exchanger element | |
AU2017208389A1 (en) | Desiccant based honeycomb chemical filter and method of manufacture thereof | |
US5683532A (en) | Method of manufacturing an active silica gel honeycomb adsorbing body usable in an atmosphere having 100% relative humidity | |
JPH01293136A (en) | Honeycomb structural body carrying activated carbon and production thereof | |
JP2645251B2 (en) | Gas adsorption element | |
SE460705B (en) | PROCEDURE FOR PREPARING A DEHUMINATING ELEMENT | |
EP1130161B1 (en) | Method for the production of a dehumidifying element | |
JPH0871352A (en) | Filter, production thereof and filter apparatus | |
JPS5919727B2 (en) | Manufacturing method of activated carbon adsorption unit | |
KR960010898B1 (en) | Method for producing a gas absorptions elements | |
JP2707330B2 (en) | Continuous production method of elements for gas adsorber | |
JPH0223208B2 (en) | ||
JPH07204451A (en) | Dehumidifing sheet and element using organic moisture absorbent | |
JP2937437B2 (en) | Manufacturing method of activated silica gel honeycomb adsorbent | |
JPH0225107B2 (en) | ||
JP3345596B2 (en) | Adsorbent for moisture exchange | |
Gidaspow et al. | Process for regenerative sorption of CO2 | |
JP2000084408A (en) | Adsorbing sheet and adsorbing element |