一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及吸附剂领域，尤其设及一种碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂。
【背景技术】
[0002] 氮氧化合物（NOx)是一类由氮、氧两种元素组成的化合物，常见的有一氧化氮 (NO)、二氧化氮(N02 )、一氧化二氮(化0)、五氧化二氮(化〇5)等。在运些化合物中，除了二氧 化氮W外，其他的氮氧化合物都极不稳定，最后都变成二氧化氮。二氧化氮是形成光化学烟 雾和酸雨的一个重要原因，另外被人体吸入呼吸道可引起支气管炎或肺水肿。随着人们生 活水平的日益提高，人均汽车拥有量逐年升高，特别是在一些大城市，汽车尾气已经成为影 响空气质量的主要污染物之一。
[0003] 目前，选择性催化还原法(SCR)是控制汽车尾气氮氧化合物排放量最为有效、技术 上也较为成熟的方法。SCR的工作原理是在催化剂的作用下，还原剂(如氨气、液氨、尿素)选 择性地与尾气中的NOx反应并生成清洁环保的化和也0。而尿素罐是最为常用的还原剂储存 装置，通过加热尿素罐提供还原性氨气与NOx反应，W控制NOx的排放量。但是尿素罐在实际 使用过程中存在W下缺点：一、尿素使用量较大，一般尿素使用量为燃油消耗量的3%~ 5%;二、加注的地点与加注需求不匹配;=、尿素易结晶，导致尿素罐体的效率和稳定性下 降。
[0004] 因此提供一种切实有效、储存方便、可循环使用的氨气储存方法已经成为本领域 技术人员亟需解决的首要技术问题。在对现有技术文献检索发现，采用散装金属氯化物可 W吸附氨气[王丽伟，王如竹，吴静怡，王凯.氯化巧-氨的吸附特性研究及在制冷中的应用. 中国科学技术E辑:技术科学，2004,34(3) :268-279],但是运种单一、纯的碱金属氯化物在 吸附过程中会存着明显的膨胀和结块现象，运样会造成传质性能的大幅度降低，导致碱金 属氯化物在进行了多个解吸-吸附后，解吸-吸附速度出现较大的衰减。
【发明内容】
[0005] 本发明的第一目的是提供一种碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂，W解决现 有技术中的上述缺陷。
[0006] 本发明的第二目的是提供上述的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备 方法，W解决现有技术中的上述缺陷。
[0007] 本发明的第=目的是提供上述的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附 装置，W解决现有技术中的上述缺陷。
[000引本发明的技术方案如下：
[0009] -种碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂，碱金属面化物与膨胀石墨的质量比 为1:1~8:1，压制密度为300~900kg/m 3,吸附剂的径向传质和传热路径为10~100mm。
[0010] 进一步优选，上述碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂，所述的碱金属面化物 为氯化锁，氯化锁与膨胀石墨的质量比为6:1，压制密度为700kg/m 3,吸附剂的径向传质和 传热路径为76mm。也可W优选为，上述碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂，所述的碱金 属面化物为氯化巧，氯化巧与膨胀石墨的质量比为6:1，压制密度为761kg/m3,吸附剂的径 向传质和传热路径为76mm。
[0011] 进一步优选，所述的膨胀石墨为普通膨胀石墨或硫化膨胀石墨的其中之一。更为 优选为硫化膨胀石墨。
[0012] 本发明还提供上述的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备方法，包括W 下步骤：
[0013] (1)吸附剂混合:将碱金属面化物溶解于溶剂中，然后加入膨胀石墨充分揽拌；
[0014] (2)吸附剂混合后，经干燥、压制，得到固化混合吸附剂。
[0015] W上制备方法优选，所述碱金属面化物为氯化巧、氯化锁或氯化儘的其中之一。
[0016] W上制备方法优选，所述溶剂为甲醇、乙醇或水的其中一种或多种。
[0017] W上制备方法优选，所述压制方向与传热传质方向相垂直。
[0018] 在本发明的一些具体实例中，压制得到的固化混合吸附剂为圆柱形、四面体形、六 面体形的其中之一。更为优选为圆柱形。
[0019] 本发明还提供一种上述的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附装置，所 述吸附装置包括罐体，所述罐体的内部设置有所述碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附 剂;所述吸附装置还设置有传质通道及端盖。
[0020] W上吸附装置优选，传质通道设置于所述吸附装置的内部或外部。
[0021] 本发明提供的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂，碱金属面化物可实现与氨 气吸附-解吸的可逆过程，同时膨胀石墨具有较高的导热系数，既可W增强混合吸附剂的传 质性能，又可W解决混合吸附剂吸附氨气之后的膨胀与结块问题。因此本发明可W有效地 实现氨气快速充注，在较短的时间内达到固化混合吸附剂氨气的吸附饱和状态。当尾气处 理系统需要还原性氨气时，通过加热吸附饱和的固化混合吸附剂使其解吸出一定量的氨 气，与氮氧化合物反应。该方法具有制备工艺简单、储存效能大、工艺成本点等优点，且克服 尿素罐尿素易结晶等缺点。
[0022] 另外本发明的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附装置在吸附过程中， 有效的限制了体系的膨胀。相对于完全不添加膨胀石墨的单一碱金属面化物，本发明中的 固化混合吸附剂垂直于压制方向的导热系数提高了 50倍，解氨速率提高了 33%，吸氨速率 提高了30%。
【附图说明】
[0023] 图1为碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备过程；
[0024] 图2为碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附装置的传质通道示意图；
[0025] 图3为碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附装置的一实施例。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，运些实施例仅用于说明本发 明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改 进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0027]在本文中，由「一数值至另一数值」表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举 该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围 内的任意数值W及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明 文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
[002引实施例
[0029] 图1为本发明的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备方法的流程示意 图。首先加溶剂将碱金属面化物溶解得到盐溶液，然后将该盐溶液和膨胀石墨混合后揽拌 均匀得到混合吸附剂，接着干燥混合后的混合吸附剂，最后压制得到固化混合吸附剂。
[0030] 图2为碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附装置的传质通道的设置位置示意图， 其吸附装置形状