一種高吸附容量制氧分子篩及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高吸附容量制氧分子篩及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：埃洛石?18?29、海泡石?13?21、硅藻土?28?36、硅灰石?15?25、鉀長石?14?22、鋰輝石?10?15、鈉長石?8?14、氫氧化鈉48?62、偏鋁酸鈉32?44、九水硅酸鈉24?36、晶種導向劑?15?20。本發明專利技術制得的分子篩氮平衡吸附容量高，可達30ml/g以上，同時具有優良的機械強度和氮氧分離系能，且生產工藝簡單，原料來源廣泛，成本低廉，能再生且能多次使用，環保經濟，可以在變壓吸附制氧裝置中大規模推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種分子篩及其制備方法，具體涉及一種高吸附容量制氧分子篩及其制備方法。
技術介紹
近年來，由于制氧分子篩吸附劑的開發利用和工藝流程的不斷改進，使變壓吸附制氧技術得到快速發展。變壓吸附空分制氧過程具有啟動時間短、建設周期短、運行成本低、自動化程度高、維護簡單、綜合能耗低等特點，廣泛應用于鋼鐵、有色冶金、化工、爐窯節能、環保、玻璃、造紙、醫療等領域。總所周知，分子篩吸附劑是變壓吸附制氧技術的關鍵核心，分子篩吸附劑的性能直接決定著裝置的投資，體積重量及單位產氧率和氣耗等綜合性能指標。目前市場上用于變壓吸附制氧裝置的分子篩種類繁多，但是大多存在著吸附容量低的缺點，從而影響變壓吸附制氧裝置的最終分離效果。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種高吸附容量制氧分子篩及其制備方法。為實現上述你目的，本專利技術采用如下的技術方案:一種高吸附容量制氧分子篩，由以下重量份的原料制成：埃洛石18-29、海泡石13-21、硅藻土28-36、硅灰石15-25、鉀長石14-22、鋰輝石10-15、鈉長石8-14、氫氧化鈉48-62、偏鋁酸鈉32-44、九水硅酸鈉24-36、晶種導向劑15-20；所述晶種導向劑的制備方法如下：a、取以下重量份的原料：硅藻土19-27、埃洛石14-22、硅灰石11-19、九水偏硅酸鈉26-34、氫氧化鈉17-23、偏鋁酸鈉8-14；b、將硅藻土、埃洛石、硅灰石混合均勻，570-620℃煅燒0.5-1.5h，自然冷卻至常溫后按照固液比為1:12-16的比例與摩爾濃度為2mol/L的硫酸溶液混合，水浴加熱至75-85℃，保溫25-40min，過濾，洗滌，烘干，820-880℃煅燒1-2h，自然冷卻至常溫，粉碎，研磨，過150-250目篩；c、取氫氧化鈉溶于相當于其10-15倍量的去離子水中，然后加入步驟b制得的粉末，混合均勻后在攪拌的條件下加入九水偏硅酸鈉和偏鋁酸鈉，混合均勻后在70-80℃下加熱1-2h，水冷至常溫，再靜置陳化18-24h即得。一種高吸附容量制氧分子篩的制備方法，包括以下步驟：(1)將埃洛石、硅灰石、鉀長石混合均勻，粉碎，過150目篩，然后按照固液比為1:15-20的比例將過篩后的粉末加入到摩爾濃度為1.5mol/L的硫酸溶液中，水浴加熱至70-80℃，超聲分散20-40min，過濾，洗滌，烘干，待用；(2)將海泡石、硅藻土、鋰輝石、鈉長石混合均勻，780-820℃煅燒2-3h，自然冷卻至常溫，粉碎，過150-250目篩，待用；(3)將步驟(1)制得的粉末與步驟(2)制得的粉末混合均勻，加入適量的去離子水制成濃度為50-55％的懸浮液，微波處理30-50min，微波功率為300-500W，再磁力攪拌25-35min，轉速為1500-2500r/min，然后噴霧干燥成粉末，待用；(4)將氫氧化鈉、偏鋁酸鈉、九水硅酸鈉混合均勻，然后加入相當于混合物14-18倍量的去離子水，攪拌均勻后再加入步驟(3)制得的粉末，在75-85℃下攪拌2-4h，然后靜置陳化12-24h，再加入晶種導向劑，水浴加熱至90-100℃，攪拌反應6-8h，再升溫至100-110℃，恒溫晶化15-20h，反應結束后，過濾，水洗至濾渣PH值為7-8，然后烘干，研磨，過篩，即得成品。本專利技術的有益效果：本專利技術制得的分子篩氮平衡吸附容量高，可達30ml/g以上，同時具有優良的機械強度和氮氧分離系能，且生產工藝簡單，原料來源廣泛，成本低廉，能再生且能多次使用，環保經濟，可以在變壓吸附制氧裝置中大規模推廣應用。具體實施方式一種高吸附容量制氧分子篩，由以下重量(kg)的原料制成：埃洛石23、海泡石18、硅藻土33、硅灰石20、鉀長石18、鋰輝石12、鈉長石10、氫氧化鈉54、偏鋁酸鈉39、九水硅酸鈉32、晶種導向劑17；所述晶種導向劑的制備方法如下：a、取以下重量(kg)的原料：硅藻土24、埃洛石18、硅灰石16、九水偏硅酸鈉30、氫氧化鈉19、偏鋁酸鈉11；b、將硅藻土、埃洛石、硅灰石混合均勻，590℃煅燒1h，自然冷卻至常溫后按照固液比為1:14的比例與摩爾濃度為2mol/L的硫酸溶液混合，水浴加熱至80℃，保溫30min，過濾，洗滌，烘干，840℃煅燒1.5h，自然冷卻至常溫，粉碎，研磨，過200目篩；c、取氫氧化鈉溶于相當于其12倍量的去離子水中，然后加入步驟b制得的粉末，混合均勻后在攪拌的條件下加入九水偏硅酸鈉和偏鋁酸鈉，混合均勻后在75℃下加熱1.5h，水冷至常溫，再靜置陳化22h即得。一種高吸附容量制氧分子篩的制備方法，包括以下步驟：(1)將埃洛石、硅灰石、鉀長石混合均勻，粉碎，過150目篩，然后按照固液比為1:17的比例將過篩后的粉末加入到摩爾濃度為1.5mol/L的硫酸溶液中，水浴加熱至75℃，超聲分散30min，過濾，洗滌，烘干，待用；(2)將海泡石、硅藻土、鋰輝石、鈉長石混合均勻，810℃煅燒2.5h，自然冷卻至常溫，粉碎，過200目篩，待用；(3)將步驟(1)制得的粉末與步驟(2)制得的粉末混合均勻，加入適量的去離子水制成濃度為52％的懸浮液，微波處理40min，微波功率為400W，再磁力攪拌30min，轉速為2000r/min，然后噴霧干燥成粉末，待用；(4)將氫氧化鈉、偏鋁酸鈉、九水硅酸鈉混合均勻，然后加入相當于混合物16倍量的去離子水，攪拌均勻后再加入步驟(3)制得的粉末，在80℃下攪拌2-4h，然后靜置陳化18h，再加入晶種導向劑，水浴加熱至95℃，攪拌反應7h，再升溫至105℃，恒溫晶化18h，反應結束后，過濾，水洗至濾渣PH值為8，然后烘干，研磨，過篩，即得成品。上述實施例制得的制氧分子篩的性能檢驗結果見表1。表1制氧分子篩的性能測試結果項目單位測試結果堆積密度g/ml0.71抗壓強度N35氮平衡吸附量ml/g34N2/O2選擇系數-6.5本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高吸附容量制氧分子篩，其特征在于，由以下重量份的原料制成：埃洛石?18?29、海泡石?13?21、硅藻土?28?36、硅灰石?15?25、鉀長石?14?22、鋰輝石?10?15、鈉長石?8?14、氫氧化鈉48?62、偏鋁酸鈉32?44、九水硅酸鈉24?36、晶種導向劑?15?20；所述晶種導向劑的制備方法如下：a、取以下重量份的原料：硅藻土19?27、埃洛石14?22、硅灰石11?19、九水偏硅酸鈉?26?34、氫氧化鈉17?23、偏鋁酸鈉8?14；b、將硅藻土、埃洛石、硅灰石混合均勻，570?620℃煅燒0.5?1.5h，自然冷卻至常溫后按照固液比為1:12?16的比例與摩爾濃度為2mol/L的硫酸溶液混合，水浴加熱至75?85℃，保溫25?40min，過濾，洗滌，烘干，820?880℃煅燒1?2h，自然冷卻至常溫，粉碎，研磨，過150?250目篩；c、取氫氧化鈉溶于相當于其10?15倍量的去離子水中，然后加入步驟b制得的粉末，混合均勻后在攪拌的條件下加入九水偏硅酸鈉和偏鋁酸鈉，混合均勻后在70?80℃下加熱1?2h，水冷至常溫，再靜置陳化18?24h即得。

【技術特征摘要】
1.一種高吸附容量制氧分子篩，其特征在于，由以下重量份的原料制成：埃洛石 18-29、海泡石 13-21、硅藻土 28-36、硅灰石 15-25、鉀長石 14-22、鋰輝石 10-15、鈉長石 8-14、氫氧化鈉48-62、偏鋁酸鈉32-44、九水硅酸鈉24-36、晶種導向劑 15-20；所述晶種導向劑的制備方法如下：a、取以下重量份的原料：硅藻土19-27、埃洛石14-22、硅灰石11-19、九水偏硅酸鈉 26-34、氫氧化鈉17-23、偏鋁酸鈉8-14；b、將硅藻土、埃洛石、硅灰石混合均勻，570-620℃煅燒0.5-1.5h，自然冷卻至常溫后按照固液比為1:12-16的比例與摩爾濃度為2mol/L的硫酸溶液混合，水浴加熱至75-85℃，保溫25-40min，過濾，洗滌，烘干，820-880℃煅燒1-2h，自然冷卻至常溫，粉碎，研磨，過150-250目篩；c、取氫氧化鈉溶于相當于其10-15倍量的去離子水中，然后加入步驟b制得的粉末，混合均勻后在攪拌的條件下加入九水偏硅酸鈉和偏鋁酸鈉，混合均勻后在70-80℃下加熱1-2h，水冷至常溫，再靜置陳化18-24h即得。2.一種如權利要求1所述的高吸附容量制氧分子篩的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳佳蕾，顧文宇，
申請(專利權)人：明光市飛洲新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34