本申请涉及一种用于净化vocs气体的整体结构吸附剂，特别涉及一种用于吸附vocs气体的整体挤出型分子筛吸附剂的制备方法，属于环境保护领域。
背景技术：
挥发性有机物(vocs)是一类重要的空气污染物，通常是指沸点50～260℃、室温下饱和蒸气压超过133.132kpa的有机化合物，包括烃类、卤代烃、芳香烃、多环芳香烃等。工业排放如化工厂排出的工艺尾气、废弃物焚烧的烟气中含有多种vocs，机动车排放的尾气中含有未完全燃烧的烃类物质。vocs的成分复杂，对人体的危害大，所具有的特殊气味能导致人体呈现种种不适感，并具有毒性和刺激性。已知许多vocs具有神经毒性、肾脏和肝脏毒性，甚至具有致癌作用，能损害血液成分和心血管系统，引起胃肠道紊乱，诱发免疫系统、内分泌系统及造血系统疾病，造成代谢缺陷。因此，vocs的排放对人类的健康具有非常严重的后果，引起了人们的普遍关注。
vocs污染控制方法主要有焚烧法、吸附法、冷凝法、电晕法、膜分离法、光催化氧化法及生物法等。其中吸附法是有效处理低浓度vocs的方法之一。对vocs去除率的高低取决于吸附剂的种类、vocs的组分与浓度、操作条件(温度、压力、湿度)等。常用的吸附剂有活性炭、活性炭纤维、沸石、分子筛、柱状粘土、活性氧化铝、硅胶等。用活性炭作为吸附剂存在安全性低，吸附效率差，孔道容易堵塞，使用周期短，危废处理困难等缺点。分子筛具有八面沸石笼状结构，具有水热稳定性好，比表面大，吸附能力强和不具可燃性等优点。
通常将分子筛制备成蜂窝状方法有挤压法和浸涂法。浸涂法即将商业化的蜂窝陶瓷浸入到含有分子筛的浆料中，在经过吹扫、干燥和焙烧等工艺制备出厚度从几微米到几十微米的分子筛涂层。专利cn1288781a和cn1269262a公开了一种在块状堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成镁碱sio2沸石的方法。首先将一定比例的al2o3、sio2、na2o和水配置成凝胶浆料，然后将该凝胶浆料浸涂在蜂窝陶瓷载体上，最后再在有机胺溶液中在一定温度下晶化几天后，再经洗涤、干燥和焙烧制得具有分子筛涂层的成品。上述浸涂法技术主要有与载体表面结合不牢、分子筛涂层薄、工艺复杂和成本高等缺点。专利cn101905145a利用挤压法制造了一种蜂窝状的分子筛材料，这种方法虽然制造工艺简单，但是分子筛的晶格在高强度的挤压下容易破坏，从而致使其失去吸附能力。专利cn103111322a报道了一种n2o分解用的整体式蜂窝分子筛催化剂制备方法，该方法是将活性组分、粘结剂、助挤剂等通过加压直接出现成型，制备成整体式蜂窝分子筛催化剂，但该方法仅局限于实验室，制备的尺寸较小，并没有在工业上形成完整的工艺路线，工程放大问题有待解决，应用领域较窄。
分子筛为多孔材料，热敏指数高，干燥过程中容易开裂，因此其成型制备直接影响分子筛催化剂的工业推广应用。干燥过程中，温度和湿度的控制，干燥方式的选择决定了坯体失水的速率，从而影响坯体的形状和强度。为实现其在工业大规模应用，必须形成完整的工艺路线和制备方法，各项指标应严格控制，才能得到合格的工业应用产品。
为此，本发明的目的是提供一种吸附容量高、安全性能高、强度高、不易开裂、耐水性能强、使用寿命长、制备工艺简单、制备成本低的整体结构吸附剂。
技术实现要素：
根据本申请的一个方面，提供了一种整体结构吸附剂，针对目前公开的净化vocs气体的吸附剂吸附容量低、安全性能低、制备复杂、成本高等缺点，该吸附容量高、安全性能好、强度高、不易开裂、耐水性能强、使用寿命长、制备工艺简单、制备成本低的整体结构吸附剂及制备方法。
所述整体结构吸附剂，其特征在于，包括介孔分子筛，粘土和莫来石纤维；所述整体结构吸附剂中介孔分子筛、粘土、莫来石纤维的质量比为40～80：5～20：10～30。
可选地，所述介孔分子筛的平均孔径为2～50nm。
可选地，所述整体结构吸附剂中介孔分子筛、粘土、莫来石纤维的质量比为40：5：10、50：10：15、50：12：18、50：8：12、50：6：10、80：20：30中的任意一个比值以及任意两个比值的范围。
可选地，所述整体结构吸附剂，由介孔分子筛，粘土和莫来石纤维构成。
可选地，所述介孔分子筛选自mcm-41、mcm-48、mcm-50、sba-15、sba-3、fdu-5中的至少一种。
可选地，所述整体结构吸附剂用于vocs气体吸附的吸附温度为0～60℃，脱附温度为120～300℃。
可选地，所述整体结构吸附剂用于vocs气体吸附的吸附容量为0.1～0.3g/g，脱附率大于95％。
可选地，所述整体结构吸附剂为蜂窝型整体结构吸附剂。
根据本申请的另一方面，提供一种所述的整体结构吸附剂的制备方法，其特征在于，将介孔分子筛、粘土、莫来石纤维、粘结剂、润滑剂和水混合，经过混炼捏泥、真空炼泥、陈化、挤出成型、微波定型、焙烧，得到所述整体结构吸附剂。
所述的整体结构吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含有介孔分子筛，粘土和莫来石纤维的湿泥料练泥，获得泥料；
(2)将泥料密封，陈化，成型，得到湿坯体，定型，焙烧，得到所述整体结构吸附剂。
可选地，步骤(1)中所述湿泥料中还包括粘结剂，润滑剂和去离子水。
可选地，所述粘结剂选自酚醛树脂乳液、聚乙烯醇、羟甲基纤维钠、丙烯酸树脂乳液中的至少一种。
可选地，步骤(1)中所述介孔分子筛，粘土和莫来石纤维的质量之和与粘结剂、润滑剂和去离子水质量比为100：5～20：3～10：20～60。
可选地，步骤(1)中所述介孔分子筛，粘土和莫来石纤维的质量之和与粘结剂、润滑剂和去离子水质量比为100：5：3：20、100：8：5：25、100：10：5：25、100：15：8：30、100：5：10：40、100：5：10：60、100：20：10：60中的任意比值以及任意两个比值之间的范围值。
可选地，根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述成型为挤出成型；
步骤(2)中所述定型为干燥处理，干燥后坯体含水率小于10％。
可选地，步骤(2)中陈化为：湿度为40～80％的空气条件下陈化8～24h；
步骤(2)中所述定型的条件为：90～120℃的条件下微波加热；
步骤(2)中所述焙烧的条件为：500～800℃焙烧3～10h。
可选地，步骤(2)中所述陈化的时间的上限选自10h、12h、15h、18h、20h、22h或24h；下限选自8h、10h、12h、15h、18h、20h或22h。
可选地，步骤(2)中所述定型的温度的上限选自950℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃；上限选自900℃、950℃、100℃、105℃、110℃或115℃。
可选地，步骤(2)中所述焙烧的温度的上限选自550℃、600℃、650℃、700℃、750℃或800℃；下限选自500℃、550℃、600℃、650℃、700℃或750℃。
可选地，步骤(2)中所述焙烧的时间的上限选自4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h；下限选自3h、4h、5h、6h、7h、8h或9h。
可选地，其特征在于，包括以下步骤：
1)将介孔分子筛、粘土、莫来石纤维混合，得到混合的干物料；
2)将步骤1)得到的混合的干物料中加入粘结剂、润滑剂和去离子水进行搅拌混泥，得到湿泥料；
3)将步骤2)得到的湿泥料进行混炼捏泥，再进行真空练泥；
4)将步骤3)得到的真空练泥后的泥料用保鲜膜封住，于常温常压下，湿度为40～80的空气中静置、陈化；
5)将步骤4)经过陈化的泥坯挤出成型，挤出压力为xx～xxmpa，切割成湿坯体；
6)将步骤5)的湿坯体微波加热，在90～120℃条件下进行定型干燥处理；
7)将步骤6)干燥后的坯体进行焙烧，得到整体结构吸附剂。
根据本申请的又一个方面，提供了所述的整体结构吸附剂、根据所述的整体结构吸附剂应用于含vocs气体的净化。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的整体结构吸附剂，具有较高的吸附容量，优异的热再生性能；
2)本申请所提供的整体结构吸附剂，具有较高的开孔率、阻力降低、强度高；
3)本申请所提供的整体结构吸附剂，耐水性能好，安全性能强、使用寿命长；
4)本申请所提供的整体结构吸附剂，制备工艺简单，制造成本低。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均为工业级原料，易得、便宜。实施例中介孔分子筛的平均孔径为2～50nm。
本申请提供一种用于净化含vocs气体的整体结构吸附剂及其制备方法，所述整体结构吸附剂包括介孔分子筛、粘土、莫来石纤维；所述整体结构吸附剂中介孔分子筛、粘土、莫来石纤维的质量比为40～80：5～20：10～30。
可选地，所述整体结构吸附剂由介孔分子筛、粘土、莫来石纤维构成，所述的介孔分子筛为mcm-41、mcm-48、mcm-50、sba-15、sba-3、fdu-5中的一种或几种；介孔分子筛、粘土、莫来石纤维质量比为：40～80：5～20：10～30。
该整体结构吸附剂的制备采用如下的技术方案：
将介孔分子筛、粘土、莫来石纤维、粘结剂、润滑剂和水按一定的比例混合，经过练泥、真空炼泥、陈化、挤出成型、低温微波定型、焙烧等工艺。
本发明所提供的用于净化含vocs气体的整体结构吸附剂，制备具体步骤如下：
1)将介孔分子筛、粘土、莫来石纤维按一定质量比(40～80/5～20/10～30)混合；
2)将步骤1)混合的干物料按一定的质量比加入粘结剂、润滑剂和去离子水进行搅拌混泥，干物料、粘结剂、润滑剂和去离子水质量比为：100/5～20/3～10/20～60；
3)将步骤2)的湿泥料放入混泥机中进行混炼捏泥，练泥后的泥料再投入真空炼泥机中进行真空练泥；
4)将步骤3)真空练泥后的泥料用保鲜膜封住，于常温常压下，潮湿的空气中静置、陈化8～24h；
5)将步骤4)经过陈化的泥坯放入挤出成型机中进行挤出，挤出压力为20mpa，用钼丝切割成蜂窝陶瓷湿坯体；
6)将步骤5)的湿坯体微波加热，在90-120℃条件下进行定型干燥处理；
7)将步骤6)干燥后的坯体进行焙烧，焙烧温度在500-800℃，焙烧时间3-10h，即得到蜂窝型整体结构吸附剂。
本发明所提供的一种用于净化含vocs气体的整体结构吸附剂，所述的整体结构吸附剂应用于含vocs工业废气的净化。
本发明所提供的一种用于净化含vocs气体的整体结构吸附剂，应用于vocs气体的吸附，吸附温度为0～60℃，脱附温度为120～300℃，吸附容量为0.1～0.3g/g，脱附率大于95％。
本申请实施例中，各组分的质量份表示各组分的比例，各组分的质量份之和可以为任一正数。
实施例1：
按质量份称取50份mcm-41分子筛、10份粘土、15份莫来石纤维混合搅拌30min，将混合的干物料按质量份加入7份羟甲基纤维钠、5份润滑剂和50份去离子水进行搅拌混泥，湿泥料放入混泥机中进行混炼捏泥，练泥3次，将练泥后的泥料再投入真空炼泥机中进行真空练泥，真空练泥3次，用保鲜膜将真空练泥后的泥料封住，于常温常压下，潮湿的空气(相对湿度为60％)中静置、陈化15h；经过陈化的泥坯放入挤出成型机中进行挤出，挤出压力为20mpa，用钼丝切割成蜂窝陶瓷湿坯体，将湿坯进行体微波加热，在110℃条件下进行定型干燥处理，微波干燥10min，将干燥后的坯体进行焙烧，焙烧温度在600℃，焙烧时间6h，即得到蜂窝型整体结构吸附剂。
实施例2：
按质量份称取50份mcm-48分子筛、12份粘土、18份莫来石纤维混合搅拌30min，将混合的干物料按质量份加入7份丙烯酸树脂乳液、6份润滑剂和50份去离子水进行搅拌混泥，湿泥料放入混泥机中进行混炼捏泥，练泥3次，将练泥后的泥料再投入真空炼泥机中进行真空练泥，真空练泥3次，用保鲜膜将真空练泥后的泥料封住，于常温常压下，潮湿的空气(相对湿度为60％)中静置、陈化10h；经过陈化的泥坯放入挤出成型机中进行挤出，挤出压力为20mpa，用钼丝切割成蜂窝陶瓷湿坯体，将湿坯进行体微波加热，在110℃条件下进行定型干燥处理，微波干燥10min，将干燥后的坯体进行焙烧，焙烧温度在600℃，焙烧时间6h，即得到蜂窝型整体结构吸附剂。
实施例3：
按质量份称取50份mcm-50分子筛、8份粘土、12份莫来石纤维混合搅拌30min，将混合的干物料按质量份加入7份羟甲基纤维钠、5份润滑剂和50份去离子水进行搅拌混泥，湿泥料放入混泥机中进行混炼捏泥，练泥3次，将练泥后的泥料再投入真空炼泥机中进行真空练泥，真空练泥3次，用保鲜膜将真空练泥后的泥料封住，于常温常压下，潮湿的空气(相对湿度为75％)中静置、陈化10h；经过陈化的泥坯放入挤出成型机中进行挤出，挤出压力为20mpa，用钼丝切割成蜂窝陶瓷湿坯体，将湿坯进行体微波加热，在100℃条件下进行定型干燥处理，微波干燥10min，将干燥后的坯体进行焙烧，焙烧温度在600℃，焙烧时间6h，即得到蜂窝型整体结构吸附剂。
实施例4：
按质量份称取50份sba-15分子筛、6份粘土、10份莫来石纤维混合搅拌30min，将混合的干物料按质量份加入7份聚乙烯醇、5份润滑剂和50份去离子水进行搅拌混泥，湿泥料放入混泥机中进行混炼捏泥，练泥3次，将练泥后的泥料再投入真空炼泥机中进行真空练泥，真空练泥3次，用保鲜膜将真空练泥后的泥料封住，于常温常压下，潮湿的空气(相对湿度为60％)中静置、陈化10h；经过陈化的泥坯放入挤出成型机中进行挤出，挤出压力为20mpa，用钼丝切割成蜂窝陶瓷湿坯体，将湿坯进行体微波加热，在100℃条件下进行定型干燥处理，微波干燥10min，将干燥后的坯体进行焙烧，焙烧温度在500℃，焙烧时间4h，即得到蜂窝型整体结构吸附剂。
实施例5：
按质量份称取50份sba-3分子筛、8份粘土、12份莫来石纤维混合搅拌30min，将混合的干物料按质量份加入7份聚乙烯醇、5份润滑剂和50份去离子水进行搅拌混泥，湿泥料放入混泥机中进行混炼捏泥，练泥3次，将练泥后的泥料再投入真空炼泥机中进行真空练泥，真空练泥3次，用保鲜膜将真空练泥后的泥料封住，于常温常压下，潮湿的空气(相对湿度为70％)中静置、陈化10h；经过陈化的泥坯放入挤出成型机中进行挤出，挤出压力为20mpa，用钼丝切割成蜂窝陶瓷湿坯体，将湿坯进行体微波加热，在100℃条件下进行定型干燥处理，微波干燥10min，将干燥后的坯体进行焙烧，焙烧温度在500℃，焙烧时间4h，即得到蜂窝型整体结构吸附剂。
实施例6：
具体操作同实施例1，区别在于，按质量份称取50份mcm-41分子筛、6份粘土、12份莫来石纤维。
具体操作同实施例1，区别在于，按质量份称取50份mcm-41分子筛、8份粘土、17份莫来石纤维。
具体操作同实施例1，区别在于，将混合的干物料按按质量份加入3份羟甲基纤维钠、2份润滑剂和15份去离子水进行搅拌混泥。
具体操作同实施例1，区别在于，将混合的干物料按按质量份加入15份羟甲基纤维钠、15份润滑剂和45份去离子水进行搅拌混泥。
具体操作同实施例1，区别在于，用保鲜膜将真空练泥后的泥料封住，于常温常压下，潮湿的空气中静置、陈化8h。
具体操作同实施例1，区别在于，用保鲜膜将真空练泥后的泥料封住，于常温常压下，潮湿的空气中静置、陈化24h。
具体操作同实施例1，区别在于，将干燥后的坯体进行焙烧，焙烧温度在500℃，焙烧时间10h。
具体操作同实施例1，区别在于，将干燥后的坯体进行焙烧，焙烧温度在800℃，焙烧时间3h。
实施例7：
对实施例1～6中制备的吸附剂，采用安捷伦7890色谱改造成的vocs吸脱附分析仪上进行vocs吸脱附性能测试，在常温、常压，吸附空速6000h-1条件下进行吸附性能测试，制备的吸附剂的吸附容量为0.1～0.3g/g，200℃脱附率大于95％。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。