可W为圆柱形，四面体形或六面体形的其中之一。其中，图2中（a)-(c)为碱 金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附装置形状及传质通道设置位置的几个实施例； 其中，（a)圆柱形吸附剂，内部为传质通道；（b)圆柱形吸附剂，外部为传质通道；（C)方形吸 附剂，内部为传质通道。当传质通道在内部时，如图2中（a)、（c)所示，此时通过加热固化混 合吸附剂的外表面，来解吸吸附剂的氨气；当传质通道在外部时，如图2中（b)所示，此时通 过加热固化吸附剂的内表面，来解吸吸附剂的氨气。
[0031] 图3为本实施例的一种碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附装置，吸附 装置包括罐体，罐体的内部设置有碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂，在吸附装置的 内部设置有一条氨气通道，在氨气的通道壁上设置有传质通道，并在氨气通道的至少一端 设置有开口，吸附装置末端还设置有端盖，端盖设置方式可W采用焊接或法兰。
[0032] 普通膨胀石墨相比于硫化膨胀石墨，其制造工艺更简单，价格也更加便宜；同时也 都可W解决本发明所要解决的技术问题。但是碱金属面化物与膨胀石墨在相同的质量比和 压制密度下，普通膨胀石墨固化混合吸附剂的导热系数比硫化膨胀石墨固化混合吸附剂的 导热系数低，如碱金属面化物与石墨的质量比为3:1，压制密度为400kg/m 3,氯化巧/硫化膨 胀石墨固化混合吸附剂的导热系数为15.2W/(m ? K)，氯化巧/膨胀石墨固化混合吸附剂的 导热系数为1.35W/(m ? K)。
[0033] 本实施例中制备的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂的性能测试包括W下 项目：
[0034] 1.导热性能检测：
[0035] 采用LFA 447耐驰热物性分析仪，利用单向瞬态传热方法，对吸附剂的热物性进行 测试。样品之一为氯化巧/硫化膨胀石墨固化混合吸附剂，压制密度为400kg/m 3,氯化巧与 硫化膨胀石墨的比例是3:1。具体的检测步骤为首先制作固体混合吸附剂块，厚度均在3mm 左右，直径为12.6m，得到激光击打方向的热扩散系数。利用导热系数和热扩散率之间的关 系，计算得到，与压制垂直方向的导热系数最高可W达到15.2W/(m-K)，而散装碱金属面化 物的导热系数仅为0.3W/(m ? K)，因此相对于普通散装的碱金属面化物，固化混合吸附剂的 与压制垂直方向的导热系数提高了将近50倍。
[0036] 2.吸附性能与吸附速率
[0037] 采用建立吸附剂性能测试实验装置。利用Rubotherm磁悬浮天平固化混合吸附剂 的吸附性能进行测试。样品之一为氯化巧/硫化膨胀石墨固化混合吸附剂，压制密度为 400kg/m 3,氯化巧与硫化膨胀石墨的比例是3:1。当加热溫度为90°C，冷却溫度为30°C时，得 到散装碱金属面化物的最大吸附氨速率为0.0069kg/Ag ? s)，固化混合吸附剂的最大吸附 速率为0.009kg/化g ? S)。因此，相对于散装碱金属面化物，固化混合吸附剂吸氨速率提高 了30%。
[0038]本实施例的几个具体实例请见下表一和表二。
[0043] 从上表可W看到，本发明制备得到的碱金属面化物膨胀石墨固化混合吸附剂导热 系数与纯的碱金属面化物相比显著提高，而其吸附速率解吸速率(根据本领域常识，解析速 率与吸附速率相当或更高)也有所提高。
[0044] 在本发明及上述实施例的教导下，本领域技术人员很容易预见到，本发明所列举 或例举的各原料或其等同替换物、各加工方法或其等同替换物都能实现本发明，W及各原 料和加工方法的参数上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
【主权项】
1. 一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，其特征在于，碱金属卤化物与膨胀石 墨的质量比为1:1~8:1，压制密度为300~900 kg/m3,吸附剂的径向传质和传热路径为10 ~100mm〇2. 如权利要求1所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，其特征在于，所述的碱 金属卤化物为氯化锁，氯化锁与膨胀石墨的质量比为6:1，压制密度为700 kg/m3,吸附剂 的径向传质和传热路径为7 6mm。3. 如权利要求1所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，其特征在于，所述的碱 金属卤化物为氯化1丐，氯化1丐与膨胀石墨的质量比为6:1，压制密度为761 kg/m3,吸附剂 的径向传质和传热路径为7 6mm。4. 如权利要求1~3中任一项所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，其特征在 于，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。5. 如权利要求1~3中任一项所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备方 法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 吸附剂混合:将碱金属卤化物溶解于溶剂中，然后加入膨胀石墨充分搅拌； (2) 吸附剂混合后，经干燥、压制得到固化混合吸附剂。6. 如权利要求5所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备方法，其特征在 于，所述碱金属卤化物为氯化钙、氯化锶或氯化锰的其中之一。7. 如权利要求5所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备方法，其特征在 于，所述溶剂为水、甲醇或乙醇的其中一种或多种。8. 如权利要求5所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备方法，其特征在 于，所述压制方向与传热传质方向相垂直。9. 如权利要求5所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的制备方法，其特征在 于，所述步骤(2)中，压制得到的固化混合吸附剂为圆柱形、四面体形或六面体形的其中之 〇10. -种如权利要求1~3中任一项所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸 附装置，其特征在于，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卤化物膨 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。11. 如权利要求10所述的碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂的吸附装置，其特征 在于，所述传质通道设置于所述吸附装置的内部或外部。
【专利摘要】本发明提供了一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，碱金属卤化物与膨胀石墨的质量比为？1:1~8:1，压制密度为300～900？kg/m3，吸附剂的径向传质和传热路径为10～100mm。首先将碱金属卤化物溶解于溶剂中，然后加入膨胀石墨搅拌均匀，再经干燥、压制，得到固化混合吸附剂。本发明中的固化混合吸附剂可以解决碱金属卤化物吸附剂在吸附与解吸过程中由于膨胀与结块所导致的传质问题，同时可以大幅度提高导热性能，并能够大幅度提高储氨效能。
【IPC分类】B01D53/02, B01J20/20, B01J20/30
【公开号】CN105582887
【申请号】CN201511031140
【发明人】王如竹, 王丽伟, 高鹏, 江龙, 朱芳啓
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月31日