吸附式空气干燥机用吸附材料及组合吸附方法

吸附式空气干燥机用吸附材料及组合吸附方法
【专利摘要】吸附式空气干燥机用吸附材料及组合吸附方法，吸附材料由不同的粒径氧化铝和分子筛按照分段组合的方式组合形成一个复合吸附材料组合体；其中，氧化铝的粒径为￠3-￠5mm或￠5-￠8mm两种吸附颗粒；分子筛的粒径也为￠3-￠5mm或￠5-￠8mm两种吸附颗粒，通过不同的粒径氧化铝和分子筛错位分层填充到吸附式空气干燥机的吸附筒内组合形成复合吸附材料组合体。将吸附式空气干燥机输出的压缩空气经由不同粒径的氧化铝和分子筛组合形成复合吸附材料组合体进行吸附。
【专利说明】吸附式空气干燥机用吸附材料及组合吸附方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种吸附式空气干燥机用的吸附材料及其组配方法，特别是一种机车 空气压缩机无热吸附式干燥机使用的吸附材料及其组配方法；主要用于对空气压缩机送排 出的湿空气进行干燥处理。

【背景技术】
[0002] 无热吸附式空气干燥机的基本工作原理为"变压吸附"的方式，当含水的压缩空气 在高压时通过吸附床时吸附剂吸附水分，在低压时吸附剂的水分被"解吸"并重返气相，吸 附剂因此脱水"再生"。因此在吸附塔工作时，吸附塔内的吸附剂起到很重要的作用。目前 使用的无热吸附式空气干燥机吸附塔的吸附剂一般采用硅胶、氧化铝或分子筛等材料，并 以单种材料填充。但单一材料普遍存在着不能充分发挥材料本身特性的问题，同时还存在 材料特性自身的不足，有的因吸附会出现强度下降，开裂，有的易造成粉化，有的吸附材料 会因温度的变化而使吸附效果下降，使经空气干燥机处理后的干燥风品质下降。
[0003] 通过国内专利文献检索发现有一些相关的文献报道，与本发明有关的主要有以下 一些： 1、专利号为CN201280052775. 2，名称为"吸附热泵用水蒸气吸附材料、其制造方法和 使用该水蒸气吸附材料的吸附热泵"的发明专利，该专利公开了一种吸附解吸性能优异、并 且耐水淹性等耐水性也优异的吸附热泵用水蒸气吸附材料。所述水蒸气吸附材料使用了在 骨架结构中至少含有硅原子、铝原子和磷原子且骨架密度为12. 0T/以上、16. 0T/以下的沸 石，并含有相对于沸石的重量为〇. 1?15重量％的元素周期表第11族金属。如果使沸石 担载11族金属，则促进沸石的水解反应的布朗斯台德酸位点被11族金属离子置换，由于沸 石中的布朗斯台德酸位点减少，所以沸石的耐水淹性等耐水性提高。
[0004] 2、专利号为CN200380102558. 0，名称为"复合吸附材料和其制造方法以及净水材 料及净水器"的发明专利，该专利公开了一种吸附材料和其制造方法、及净水材料、净水器， 其通液阻力低、游离氯、THM、重金属等的除去性能优良，而且，透过水有良好的清澈透明度， 进而难以产生由于每个净水器的性能差引起的偏差，该课题是通过（1)由将塑料粉末附着 在微粒子化合物上的复合粉体、和从粉末状、粒状物及纤维状物中选择出的至少一种吸附 性物质（d)构成的复合吸附材料；（2)将塑料粉末附着在微粒子化合物和从粉末状、粒状物 及纤维状物中选择出的至少一种吸附性物质上的复合吸附材料来完成的。
[0005] 3、专利号为CN200520028358. 1，名称为"一种分子筛吸附式可再生压缩空气干 燥系统"的实用新型专利，该专利公开了一种分子筛吸附式可再生压缩空气干燥系统，其特 征在于两个干燥筒通过一个组合阀用管道将干燥筒上端联在一起，干燥筒内上端装变色硅 胶，下端装沸石分子筛，两干燥筒下端各装一个电磁阀，两个电磁阀通过管道联接。可随意 改变机型，且可以同其它系统随意安装，而不造成有害干扰。
[0006] 上述这些专利虽然涉及到了空气干燥的吸附材料，可仔细分析可以看出，第1个 和第2个专利都没有改变现有单一结构材料的模式，因此仍然存在前面所述的一些问题； 第3个专利虽然提到了"干燥筒内上端装变色硅胶，下端装沸石分子筛"，但从说明书中的 "上面的硅胶即起到吸附分子筛6没有吸附干净水分的作用，又通过硅胶5的变色起到检验 干燥空气是否合格的作用"描述可以看出，该专利之所以选用两种材料只是为了检验干燥 空气，并不是从吸附性能的改进来考虑的，因此，如何充分利用不同的吸附材料的本身的特 性，优化其几种吸附材料的组合，充分发挥其各自的优势，达到最佳配比、最佳效果是当前 急需解决的课题。


【发明内容】

[0007] 本发明的目的在于针对现有空气干燥器普遍使用单一的吸附材料送存在的问题， 提出一种新的空气干燥器吸附材料及其吸附方法，该种空气干燥器吸附材料能特别有效的 提高吸附剂的吸附效果、提高成品气质量，提高空气干燥机系统净化效果。
[0008] 为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种吸附式空气干燥机用吸附 材料，吸附材料由不同的粒径氧化铝和分子筛按照分段组合的方式组合形成一个复合吸附 材料组合体；其中，氧化铝的粒径为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒；分子筛的粒径 也为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒，通过不同的粒径氧化铝和分子筛错位分层填 充到吸附式空气干燥机的吸附筒内组合形成复合吸附材料组合体。
[0009] 进一步地，所述的复合吸附材料组合体分为四段，其中两头为粗颗粒吸附材料，中 间为两段细颗粒吸附材料。
[0010] 进一步地，所述的两头为粗颗粒吸附材料是两头分别为0 5-0 8mm的粗氧化铝颗 粒，或0 5-0 8mm的粗分子筛颗粒，且一头为粗氧化铝颗粒，则另一头为粗分子筛颗粒。 [0011] 进一步地，所述的中间为两段细颗粒吸附材料是中间两段分别为0 3-0 5mm的细 氧化铝颗粒，或0 3-0 5mm的细分子筛颗粒，且靠粗氧化铝颗粒一头的为细氧化铝颗粒，则 靠粗分子筛颗粒一头的为细分子筛颗粒。
[0012] 进一步地，所述的分段组合是按照0 5-0 8mm的粗氧化铝颗粒占吸附材料份额 10-30%，￠3-0 5细氧化铝颗粒占吸附材料份额40-70%，￠5-0 8mm的粗分子筛颗粒 占吸附材料份额10-30%，0 3-0 5_的细分子筛颗粒占吸附材料份额10-40%进行分段 组合。
[0013] 进一步地，所述的细氧化铝颗粒与细分子筛颗粒之间设有一段0 3-0 5mm硅胶 段，所述的硅胶段占吸附材料份额10-30%。
[0014] 一种利用上述复合吸附材料组合体的吸附方法，将吸附式空气干燥机输出的压缩 空气经由不同粒径的氧化铝和分子筛组合形成复合吸附材料组合体进行吸附，先通过一种 吸附材料的粗颗粒吸附材料进行吸附，再通过该种材料的细颗粒吸附材料进行吸附，然后 再通过另外一种吸附材料的粗颗粒吸附材料进行吸附，最后通过该种材料的细颗粒吸附材 料进行吸附，吸附完毕后排出处理过的干燥空气。
[0015] 进一步地，所述的经由不同粒径的氧化铝和分子筛组合形成复合吸附材料组合体 进行吸附是将不同的粒径氧化铝和分子筛按照分段组合的方式组合形成一个复合吸附材 料组合体；其中，氧化铝的粒径为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒；分子筛的粒径也 为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒，通过不同的粒径氧化铝和分子筛错位分层填充 到吸附式空气干燥机的吸附筒内组合形成复合吸附材料组合体，将压缩空气通过复合吸附 材料组合体进行吸附处理。
[0016] 进一步地，所述的分段组合的方式为将复合吸附材料组合体分为四段，其中两头 为粗颗粒吸附材料，中间为两段细颗粒吸附材料。
[0017] 进一步地，所述的两头为粗颗粒吸附材料是两头分别为0 5-0 8mm的粗氧化铝颗 粒，或0 5-0 8mm的粗分子筛颗粒，且一头为粗氧化铝颗粒，则另一头为粗分子筛颗粒。
[0018] 进一步地，所述的中间为两段细颗粒吸附材料是中间两段分别为0 3-0 5mm的细 氧化铝颗粒，或0 3-0 5mm的细分子筛颗粒，且靠粗氧化铝颗粒一头的为细氧化铝颗粒，则 靠粗分子筛颗粒一头的为细分子筛颗粒。
[0019] 进一步地，所述的分段组合是按照0 5-0 8mm的粗氧化铝颗粒占吸附材料份额 10-30%，￠3-0 5细氧化铝颗粒占吸附材料份额40-70%，￠6-0 8mm的粗分子筛颗粒 占吸附材料份额10-30%，0 3-0 5_的细分子筛颗粒占吸附材料份额10-40%进行分段 组合。
[0020] 进一步地，所述的细氧化铝颗粒与细分子筛颗粒之间设有一段0 3-0 5mm硅胶 段，所述的硅胶段占吸附材料份额10-30%。
[0021] 本发明的有益效果：本发明采用几种由氧化铝、硅胶及分子筛组成的复合吸附材 料，按照不同的粒径分段组合的方式分段排列在吸附塔内，充分利用不同材料、不同颗粒大 小的吸附材料的不同特性，使得压缩空气在不同材料，不同吸附特性的状态下进行吸附，达 到最佳配比、达到最佳效果，较好地解决的空气干燥机吸附材料长期存在吸附不充分及易 粉化的问题。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 图1为本发明一个实施例的结构示意图； 图2为本发明另一个实施例的结构示意图。

【具体实施方式】
[0023] 下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
[0024] 实施例一 通过附图1可以看出本发明为一种吸附式空气干燥机用吸附材料，包括氧化铝和分子 筛两种吸附材料，其中0 5-0 8mm粒径的氧化铝占吸附材料份额10-20%、0 3-0 5mm粒径 的氧化铝占吸附材料份额50-60%、0 3-0 5_粒径的分子筛占吸附材料份额15-40%、0 5-0 8mm粒径的分子筛占吸附材料份额10-30%。将上述吸附材料按照0 5-0 8mm粒径的 氧化错、0 3-0 5mm粒径的氧化错、0 3-0 5mm粒径的分子筛、0 5-0 8mm粒径的分子 筛的顺序分层填入吸附式空气干燥机的吸附塔内，形成一种4段复合吸附材料组合体。
[0025] 经测试；当进气口温度为40°C的情况下，进气压力为0· 7MPa的情况下，压力露点 为-40°C以下。
[0026] 实施二 如图2所示，一种吸附式空气干燥机用吸附材料，包括氧化铝、硅胶和分子筛三种吸附 材料，其中0 5-0 8mm粒径的氧化铝占吸附材料份额10-30%、0 3-0 5mm粒径的氧化铝 占吸附材料份额40-50%、￠3-0 5mm粒径的硅胶占吸附材料份额10%-20%、￠3-0 5mm粒径的分子筛占吸附材料份额10-20%、0 5-0 8mm粒径的分子筛占吸附材料份额 10-30%。将上述吸附材料按照0 5-0 8mm粒径的氧化铝、0 3-0 5mm粒径的氧化铝、0 3-0 5mm粒径的娃胶、0 3-0 5mm粒径的分子筛、0 5-0 8mm粒径的分子筛的顺序分层 填入吸附式空气干燥机的吸附塔内，形成一种5段复合吸附材料组合体。
[0027] 经测试；当进气口温度为40°C的情况下，进气压力为0· 7MPa的情况下，压力露点 为-40°C以下。
[0028] 实施三 如图2所示，一种吸附式空气干燥机用吸附材料，包括氧化铝、硅胶和分子筛三种吸附 材料，其中0 5-0 8mm粒径的氧化铝占吸附材料份额10-20%、0 3-0 5mm粒径的氧化铝 占吸附材料份额40-50%、￠3-0 5mm粒径的硅胶占吸附材料份额10%-30%、￠3-0 5mm粒径的分子筛占吸附材料份额10-20%、0 5-0 8mm粒径的分子筛占吸附材料份额 10-30%。将上述吸附材料按照0 5-0 8mm粒径的氧化铝、0 3-0 5mm粒径的氧化铝、0 3-0 5mm粒径的娃胶、0 3-0 5mm粒径的分子筛、0 5-0 8mm粒径的分子筛的顺序分层 填入吸附式空气干燥机的吸附塔内，形成一种5段复合吸附材料组合体。
[0029] 经测试；当进气口温度为40°C的情况下，进气压力为0· 7MPa的情况下，压力露点 为-40°C以下。
[0030] 实施四 如图1所示，一种吸附式空气干燥机用吸附材料，包括氧化铝和分子筛两种吸附材料， 其中0 5-0 8mm粒径的氧化铝占吸附材料份额10-30%、0 3-0 5mm粒径的氧化铝占吸 附材料份额50-70%、0 3-0 5mm粒径的分子筛占吸附材料份额15-30%、0 5-0 8mm粒 径的分子筛占吸附材料份额10-30%。将上述吸附材料按照0 5-0 8_粒径的氧化铝、0 3-0 5mm粒径的氧化铝、0 3-0 5mm粒径的分子筛、0 5-0 8mm粒径的分子筛的顺序分 层填入吸附式空气干燥机的吸附塔内，形成一种4段复合吸附材料组合体。
[0031] 经测试；当进气口温度为40°C的情况下，进气压力为0· 7MPa的情况下，压力露点 为-40°C以下。
[0032] 通过上述实施例可以看出，本发明可以归纳为一种吸附式空气干燥机用吸附材 料，吸附材料由不同的粒径氧化铝和分子筛按照分段组合的方式组合形成一个复合吸附材 料组合体；其中，氧化铝的粒径为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒；分子筛的粒径也 为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒，通过不同的粒径氧化铝和分子筛错位分层填充 到吸附式空气干燥机的吸附筒内组合形成复合吸附材料组合体。
[0033] 进一步地，所述的复合吸附材料组合体分为四段，其中两头为粗颗粒吸附材料，中 间为两段细颗粒吸附材料。
[0034] 进一步地，所述的两头为粗颗粒吸附材料是两头分别为0 5-0 8mm的粗氧化铝颗 粒，或0 5-0 8mm的粗分子筛颗粒，且一头为粗氧化铝颗粒，则另一头为粗分子筛颗粒。
[0035] 进一步地，所述的中间为两段细颗粒吸附材料是中间两段分别为0 3-0 5mm的细 氧化铝颗粒，或0 3-0 5mm的细分子筛颗粒，且靠粗氧化铝颗粒一头的为细氧化铝颗粒，则 靠粗分子筛颗粒一头的为细分子筛颗粒。
[0036] 进一步地，所述的分段组合是按照0 5-0 8mm的粗氧化铝颗粒占吸附材料份额 10-30%，￠3-0 5细氧化铝颗粒占吸附材料份额40-70%，￠5-0 8mm的粗分子筛颗粒 占吸附材料份额10-30%，0 3-0 5mm的细分子筛颗粒占吸附材料份额10-40%进行分段 组合。
[0037] 进一步地，所述的细氧化铝颗粒与细分子筛颗粒之间设有一段0 3-0 5mm硅胶 段，所述的硅胶段占吸附材料份额10-30%。
[0038] -种利用上述复合吸附材料组合体的吸附方法，将吸附式空气干燥机输出的压缩 空气经由不同粒径的氧化铝和分子筛组合形成复合吸附材料组合体进行吸附，先通过一种 吸附材料的粗颗粒吸附材料进行吸附，再通过该种材料的细颗粒吸附材料进行吸附，然后 再通过另外一种吸附材料的粗颗粒吸附材料进行吸附，最后通过该种材料的细颗粒吸附材 料进行吸附，吸附完毕后排出处理过的干燥空气。
[0039] 进一步地，所述的经由不同粒径的氧化铝和分子筛组合形成复合吸附材料组合体 进行吸附是将不同的粒径氧化铝和分子筛按照分段组合的方式组合形成一个复合吸附材 料组合体；其中，氧化铝的粒径为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒；分子筛的粒径也 为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒，通过不同的粒径氧化铝和分子筛错位分层填充 到吸附式空气干燥机的吸附筒内组合形成复合吸附材料组合体，将压缩空气通过复合吸附 材料组合体进行吸附处理。
[0040] 进一步地，所述的分段组合的方式为将复合吸附材料组合体分为四段，其中两头 为粗颗粒吸附材料，中间为两段细颗粒吸附材料。
[0041] 进一步地，所述的两头为粗颗粒吸附材料是两头分别为0 5-0 8mm的粗氧化铝颗 粒，或0 5-0 8mm的粗分子筛颗粒，且一头为粗氧化铝颗粒，则另一头为粗分子筛颗粒。
[0042] 进一步地，所述的中间为两段细颗粒吸附材料是中间两段分别为0 3-0 5mm的细 氧化铝颗粒，或0 3-0 5mm的细分子筛颗粒，且靠粗氧化铝颗粒一头的为细氧化铝颗粒，则 靠粗分子筛颗粒一头的为细分子筛颗粒。
[0043] 进一步地，所述的分段组合是按照0 5-0 8mm的粗氧化铝颗粒占吸附材料份额 10-30%，￠3-0 5细氧化铝颗粒占吸附材料份额40-70%，￠5-0 8mm的粗分子筛颗粒 占吸附材料份额10-30%，0 3-0 5_的细分子筛颗粒占吸附材料份额10-40%进行分段 组合。
[0044] 进一步地，所述的细氧化铝颗粒与细分子筛颗粒之间设有一段0 3-0 5mm硅胶 段，所述的硅胶段占吸附材料份额10-30%。
[0045] 本发明的有益效果在于采用几种由氧化铝、硅胶及分子筛组成的复合吸附材料， 按照不同的粒径分段组合的方式分段排列在吸附塔内，充分利用不同材料、不同颗粒大小 的吸附材料的不同特性，使得压缩空气在不同材料，不同吸附特性的状态下进行吸附，达到 最佳配比、达到最佳效果，较好地解决的空气干燥机吸附材料长期存在吸附不充分和材料 易粉化问题。
[〇〇46] 很显然，上述实施例只是本发明所列举的几个实例，理解这些实施方式仅用于说 明本发明而不用于限制本发明范围，在阅读本发明后，本领域技术人员对本发明的各种等 价形式的修改均落于本发明所要求的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种吸附式空气干燥机用吸附材料，其特征在于，吸附材料由不同的粒径氧化铝和 分子筛按照分段组合的方式组合形成一个复合吸附材料组合体；其中，氧化铝的粒径为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒；分子筛的粒径也为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种 吸附颗粒，通过不同的粒径氧化铝和分子筛错位分层填充到吸附式空气干燥机的吸附筒内 组合形成复合吸附材料组合体。
2. 如权利要求1所述的吸附式空气干燥机用吸附材料，其特征在于，所述的复合吸附 材料组合体分为四段，其中两头为粗颗粒吸附材料，中间为两段细颗粒吸附材料。
3. 如权利要求2所述的吸附式空气干燥机用吸附材料，其特征在于，所述的两头为粗 颗粒吸附材料是两头分别为0 5-0 8mm的粗氧化铝颗粒，或0 5-0 8mm的粗分子筛颗粒， 且一头为粗氧化铝颗粒，则另一头为粗分子筛颗粒；所述的中间为两段细颗粒吸附材料是 中间两段分别为0 3-0 5mm的细氧化铝颗粒，或0 3-0 5mm的细分子筛颗粒，且靠粗氧化 铝颗粒一头的为细氧化铝颗粒，则靠粗分子筛颗粒一头的为细分子筛颗粒。
4. 如权利要求3所述的吸附式空气干燥机用吸附材料，其特征在于，所述的分段组合 是按照0 5-0 8mm的粗氧化铝颗粒占吸附材料份额10-30%，0 3-0 5细氧化铝颗粒占吸 附材料份额40-70%，￠5-0 8mm的粗分子筛颗粒占吸附材料份额10-30%，￠3-0 5mm 的细分子筛颗粒占吸附材料份额10-40%进行分段组合。
5. 如权利要求1所述的吸附式空气干燥机用吸附材料，其特征在于，所述的细氧化 铝颗粒与细分子筛颗粒之间设有一段0 3-0 5mm硅胶段，所述的硅胶段占吸附材料份额 10-30%。
6. -种利用权利要求1所述吸附材料的吸附方法，其特征在于，将吸附式空气干燥机 输出的压缩空气经由不同粒径的氧化铝和分子筛组合形成复合吸附材料组合体进行吸附， 先通过一种吸附材料的粗颗粒吸附材料进行吸附，再通过该种材料的细颗粒吸附材料进行 吸附，然后再通过另外一种吸附材料的粗颗粒吸附材料进行吸附，最后通过该种材料的细 颗粒吸附材料进行吸附，吸附完毕后排出处理过的干燥空气。
7. 如权利要求6所述的吸附方法，其特征在于，所述的经由不同粒径的氧化铝和分子 筛组合形成复合吸附材料组合体进行吸附是将不同的粒径氧化铝和分子筛按照分段组合 的方式组合形成一个复合吸附材料组合体；其中，氧化铝的粒径为0 3-0 5mm或0 5-0 8mm两种吸附颗粒；分子筛的粒径也为0 3-0 5mm或0 5.-0 8mm两种吸附颗粒，通过不同 的粒径氧化铝和分子筛错位分层填充到吸附式空气干燥机的吸附筒内组合形成复合吸附 材料组合体，将压缩空气通过复合吸附材料组合体进行吸附处理。
8. 如权利要求7所述的吸附方法，其特征在于，所述的分段组合的方式为将复合吸附 材料组合体分为四段，其中两头为粗颗粒吸附材料，中间为两段细颗粒吸附材料；所述的两 头为粗颗粒吸附材料是两头分别为0 5-0 8mm的粗氧化铝颗粒，或0 5-0 8mm的粗分子筛 颗粒，且一头为粗氧化铝颗粒，则另一头为粗分子筛颗粒；所述的中间为两段细颗粒吸附材 料是中间两段分别为0 3-0 5mm的细氧化铝颗粒，或0 3-0 5mm的细分子筛颗粒，且靠粗 氧化铝颗粒一头的为细氧化铝颗粒，则靠粗分子筛颗粒一头的为细分子筛颗粒。
9. 如权利要求8所述的吸附方法，其特征在于，所述的分段组合是按照0 6-0 8mm 的粗氧化铝颗粒占吸附材料份额10-30%，0 3-0 5细氧化铝颗粒占吸附材料份额 40-70%，￠5-0 8mm的粗分子筛颗粒占吸附材料份额10-30%，￠3-0 5mm的细分子筛
【文档编号】B01J20/16GK104084123SQ201410357473
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】谢成昆, 周湘浩, 周定军, 周剑, 刘波 申请人:株洲高新技术产业开发区壹星科技有限公司