一种提高分子筛强度的方法

文档序号:4997769阅读:607来源:国知局
专利名称:一种提高分子筛强度的方法
技术领域
本发明涉及一种提高分子筛强度的方法。
背景技术
随着制冷行业的飞速发展,对制冷剂提纯所必须的各种型号分子筛吸附剂的要求也随之提高,行业要求分子筛吸附剂具有以下的特点:1.延长使用寿命2.分子筛在使用过程中的破碎率小3.分子筛具有较大的密度通常,常规工艺生产的吸附剂分子筛采用锥形混合机混料捏合,并采用干法成型。但是现有的分子筛吸附剂的强度指标较低。同样地,随着汽车工业的发展,对重型车辆刹车系统所使用的空气干燥型分子筛的要求也有较大的提高,该行业同样希望获得长时间反复使用的分子筛。那么,对传统的分子筛制作提出了新的要求,需要有一种更高强度的分子筛吸附剂产品来优化传统的分子筛。综上所述,本领域缺乏一种提高分子筛强度且不影响分子筛性能的制备方法。

发明内容
本发明的目的在于获得一种强度更高且不影响分子筛性能的分子筛吸附剂产品。本发明提供了一种提高分子筛强度的方法,其包括如下步骤:(a)提供沸石70-90重量份、粘土粘结剂10_30重量份,将所述原料在磨盘式捏合机中进行混料,得到混料混合物;(b)将混料混合物中加入25-50重量份的水后,在所述磨盘式捏合机中继续捏合30-60分钟,得到捏合混合物;(c)所述捏合混合物制成粉体混合原料;(d)所述粉体混合原料进行成型,得到分子筛。在本发明的一个具体实施方式
中,所述粘土粘结剂为高岭土。在一优选例中,所述步骤(b)得到的捏合混合物为水合物。在本发明的一个具体实施方式
中,所述步骤(C)中,所述捏合混合物在打粉机中制成粉体混合原料。在本发明的一个具体实施方式
中,所述磨盘式捏合机中采用重量不低于350kg的捏合轮。在本发明的一个具体实施方式
中,所述磨盘式捏合机中采用弹性强度不低于β 12mm弹簧的调压弹簧。在本发明的一个具体实施方式
中,所述磨盘式捏合机中采用外围挡圈。在本发明的一个具体实施方式
中,所述磨盘式捏合机中采用外围刮料板及底部翻料板。


图1为4A分子筛分别采用现有技术的干法成型与本发明的湿法成型的性能比较;图2为3A分子筛分别采用现有技术的干法成型与本发明的湿法成型的性能比较。
具体实施例方式本发明人经过广泛而深入的研究,通过改进制备工艺,利用粘结剂在水合作用下能充分产生粘度的特性,采用特定的方法来提高最终产品的强度指标。在此基础上完成了本发明。本发明的构思如下:本发明中的吸附剂分子筛的成型,利用粘结剂在水合作用下能充分产生粘度的特性,来提高最终产品的强度指标,并且发现其并未影响分子筛的吸附性能。更具体地,为了获得高强度分子筛,本发明以球形分子筛作为研究对象,在分子筛成型工序中改变成型工艺,由常规的干法成型,改变为湿法成型,考察了焙烧以后的成品强度,通过优化最终产品的强度指标,测试值提高了 50%。以下对本发明的各个方面进行详述:本发明的提高分子筛的方法,其包括如下步骤:(a)提供沸石70-90重量份、粘土粘结剂10_30重量份,将所述原料在磨盘式捏合机中进行混料,得到混料混合物;(b)将混料混合物中加入25-50重量份的水后,在所述磨盘式捏合机中继续捏合30-60分钟,得到捏合混合物;(c)所述捏合混合物制成粉体混合原料;(d)所述粉体混合原料进行成型,得到分子筛。本发明人发现,该种捏合过程充分利用并发挥了粘土粘结剂的水合作用,粘结剂管状结构的充分打开增加了其与原粉颗粒的结合作用,使得最后分子筛的强度大大提高。具体而言,在传统干法工艺中,采用如下工艺:配料一混合(锥形混合机)一成型加水。而在本发明的新的湿法工艺中具体步骤大致如下:配料一混合加水(捏合机)一打料一成型。本发明的关键在于改变了制作的设备,由传统的锥形混合机混料改成用磨盘式捏合机混料,同时加入25-50%的水分(视不同品种的工艺要求),捏合时间为30-60分钟,充分利用了粘结剂的水合作用,让水和粘结剂与沸石粉相互渗透,粘结剂的管状结构充分打开,紧密与沸石原粉颗粒相结合,然后通过打粉机制成粉体混合原料,进行成型。在成型机的作用下,自然形成一个整体的大颗粒(与传统的工艺一层水一层粉,层层包裹形成的大颗粒有鲜明的对比)。在本发明的一个具体实施方式
中,所述粘土粘结剂为高岭土。在本发明的一个具体实施方式
中,所述步骤(C)中,所述捏合混合物在打粉机中制成粉体混合原料。在本发明的一个具体实施方式
中,所述磨盘式捏合机中采用重量不低于300kg的捏合轮;更优选地,350 ± 25kg。在本发明的一个具体实施方式
中,所述磨盘式捏合机中采用弹性强度不低于β 12mm弹簧的调压弹簧。在本发明的一个具体实施方式
中,所述磨盘式捏合机中采用外围挡圈。在本发明的一个具体实施方式
中,所述磨盘式捏合机中采用外围刮料板及底部翻料板。在本发明的上述优选实施方式中,还对现有的磨盘式捏合机设备进行了改进,改进如下:在通用磨盘式捏合机的基础上加以改进:1.增加两只捏合轮的重量,由原来每只250kg增加至每只350kg,目的在于提升捏轮对物料的捏压力。2.增加调压弹簧的弹性强度,由原来f 8mm的弹簧调整为f 12mm弹簧,目的在于加强捏合轮的下压力。3.加高捏合机的外围挡圈,目的在于加大每次投料量,提升物料捏合力度。4.增加外围刮料板及底部翻料板,目的在于帮助物料在设备内的翻动,提高捏合效果。通过以上改进的设备更加符合我们新工艺(湿法)的需要。通过湿法成型的吸附剂,在干燥过程中,由于水分的流失,本已打开的管状结构会重新收缩,这样粘土颗粒之间相互环环相扣,与沸石原粉的结合十分牢固。通过焙烧炉的焙烧,粘土在高温下焙烧的特性进一步提高颗粒强度,从而得到所需要的高强度的分子筛。本发明与现有工艺有显著的特点和进步:1.干强度提高显著2.湿强度提高显著3.湿磨耗提高显著如无具体说明,本发明的各种原料均可以通过市售得到;或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。本发明的其他方面由于本文的公开内容,对本领域的技术人员而言是显而易见的。下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明,否则所有的份数为重量份,所有的百分比为重量百分比,所述的聚合物分子量为数均分子量。除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。分子筛强度测试的方法:
本方法使用智能颗粒强度测定仪,对经过焙烧后的分子筛试样轴向或点接触施加压力,测得颗粒破碎压力值,以单位面积抗压碎力均值及压碎力变异系数评价样品的强度,具体测试25颗试样,取平均值和变异系数。下面结合实例比较:实施例14A系列中的牌号408 8*12的颗粒(干法成球)牌号488 8*12的颗粒(湿法成球)(见图1_1)将4A沸石原粉80重量份、高岭土粘结剂20重量份在磨盘式捏合机中进行混料,得到混料混合物;将混料混合物中加35重量份的水后,在所述磨盘式捏合机中继续捏合45分钟,得到捏合混合物;盘磨式捏合机中采用350kg的捏合轮和f 12mm弹簧的调压弹簧,并采用外围挡圈和外围刮料板及底部翻料板;将捏合混合物制成粉体混合原料,再进行成型得到4A分子筛。实施例23A系列中牌号308 8*12的颗粒(干法成球)牌号358 8*12的颗粒(湿法成球)(见图2-1)将3A沸石原粉80重量份、高岭土粘结剂20重量份在磨盘式捏合机中进行混料,得到混料混合物;将混料混合物中加35重量份的水后,在所述磨盘式捏合机中继续捏合45分钟,得到捏合混合物;盘磨式捏合机中采用350kg的捏合轮和f 12mm弹簧的调压弹簧,并采用外围挡圈和外围刮料板及底部翻料板;将捏合混合物制成粉体混合原料,再进行成型得到3A分子筛。性能实施例如图1和图2所示,可知本发明充分利用并发挥了粘土粘结剂的水合作用,粘结剂管状结构的充分打开增加了其与原粉颗粒的结合作用,使得分子筛成品颗粒的强度大大提闻。本发明的成型方法简单,对设备的要求不高,在工业生产中易于实现,与现有成型工艺相比可以大幅提高分子筛成品颗粒强度,而产品的应用领域及范围将随产品性能的提闻得到进一步的拓展。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种提高分子筛强度的方法,其特征在于,包括如下步骤: (a)提供沸石70-90重量份、粘土粘结剂10-30重量份,将所述原料在磨盘式捏合机中进行混料,得到混料混合物; (b)将混料混合物中加入25-50重量份的水后,在所述磨盘式捏合机中继续捏合30-60分钟,得到捏合混合物; (c)所述捏合混合物制成粉体混合原料; (d)所述粉体混合原料进行成型,得到分子筛。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述粘土粘结剂为高岭土。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磨盘式捏合机中采用重量不低于350kg的捏合轮。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述磨盘式捏合机中采用重量350± 25kg的捏合轮。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磨盘式捏合机中采用弹性强度不低于β 12mm弹簧的调压弹簧。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磨盘式捏合机中采用外围挡圈。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磨盘式捏合机中采用外围刮料板及底部翻料板。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(c)中,所述捏合混合物在打粉机中制成粉体混合原料。
全文摘要
本发明提供一种提高分子筛强度的方法,其包括如下步骤(a)提供沸石70-90重量份、粘土粘结剂10-30重量份,将所述原料在磨盘式捏合机中进行混料,得到混料混合物;(b)将混料混合物中加入25-50重量份的水后,在所述磨盘式捏合机中继续捏合30-60分钟,得到捏合混合物;(c)所述捏合混合物制成粉体混合原料;(d)所述粉体混合原料进行成型,得到分子筛。本发明提供了一种提高分子筛强度且不降低分子筛性能的方法。
文档编号B01J20/16GK103170317SQ201110442328
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者严敏 申请人:上海恒业化工有限公司
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