一种高性能TC-5A分子筛吸附剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能TC‑5A分子筛吸附剂的制备方法，其以中小晶粒4A沸石(2～3μm)和高岭土为原料，通过混合、造粒、表面处理、活化焙烧、粘土转晶、钙交换、真空活化和高纯氮气吹扫等工序，生成CO2吸附容量大于6％(4torr/15℃),产品磨耗小于0.05％，粉尘小于30ppm的TC‑5A型分子筛，该种分子筛CO2吸附容量高、耐磨性能优良、粉尘产出低，作为吸附剂应用于CO2脱除系统，可以高效脱除浓度在3000～8000ppm空气中的CO2，满足密闭舱室环境中人类健康生活需要。

Preparation of a High Performance TC-5A Molecular Sieve Adsorbent

The invention discloses a preparation method of high-performance TC 5A molecular sieve adsorbent. The adsorbent takes small and medium grain 4A zeolite (2-3 micron) and kaolin as raw materials, through mixing, granulation, surface treatment, activation roasting, clay crystallization, calcium exchange, vacuum activation and high purity nitrogen purging, the adsorption capacity of CO2 is more than 6% (4torr/15 C), the product wear is less than 0.05%, and the dust is less than 30%. The TC_5A molecular sieve with ppm has high CO2 adsorption capacity, good wear resistance and low dust output. It can be used as adsorbent in CO2 removal system to remove CO2 in air with concentration of 3000-8000 ppm efficiently and meet the needs of human healthy life in closed cabin environment.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能TC-5A分子筛吸附剂的制备方法
本专利技术专利涉及一种高性能TC-5A分子筛吸附剂的制备方法。
技术介绍
二氧化碳是人体新陈代谢的产物之一，当潜水艇、人防工程等密闭舱室空气中的二氧化碳浓度积累到一定程度后，便会使人头晕眼花、思维混乱、恶心、呕吐，达到5％浓度时，人的呼吸仅能维持30分钟，当达到10％以上时，会使人失去知觉甚至死亡。空气中的二氧化碳浓度是400ppm，密闭舱室对二氧化碳浓度的控制要求在5000ppm以下,最好在3000ppm，因为密闭舱内空间狭小，一旦失去控制，二氧化碳浓度会快速上升。二氧化碳浓度控制系统的效率和可靠性在很大程度上影响到工作人员在密闭舱中的健康生活。密闭舱室中的CO2脱除一般采用分子筛吸附、氢氧化锂吸附和固态胺三种方案，氢氧化锂吸附CO2具有吸附剂不可再生、消耗量大、氢氧化锂粉末对人体呼吸器官伤害较大等缺陷；固态胺材料不稳定，再生过程容易分解，出现二次污染和性能衰减。密闭舱室CO2控制方案一般采用分子筛吸附CO2去除技术方案，该方案具有可再生、吸附剂性能稳定等优点，已在很多行业广泛成功应用。文献1(CN1530167A)公布一种高性能变压吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能TC‑5A分子筛吸附剂的制备方法，以中小晶粒4A沸石和高岭土为原料，其特征在于：(1)配料：将高岭土和中小晶粒4A沸石按一定比例进行配料混合，得到第一种混合料，其中，第一种混合料中高岭土的重量百分比为8～15％，4A沸石的结晶粒度严格控制在2～3μm之间，D50为2.5μm；(2)造粒：将第一种混合料进行造粒、筛分得到直径为0.5～2.5mm的分子筛颗粒；(3)表面处理：再按10～50％重量百分比的4A沸石和50～90％重量百分比的高岭土混合得到的第二种混合料，对分子筛颗粒进行表面包覆处理；(4)活化焙烧：将表面处理后的分子筛经过干燥后，再利用回转窑进行活化焙烧；(5)碱化处理：...

【技术特征摘要】
1.一种高性能TC-5A分子筛吸附剂的制备方法，以中小晶粒4A沸石和高岭土为原料，其特征在于：(1)配料：将高岭土和中小晶粒4A沸石按一定比例进行配料混合，得到第一种混合料，其中，第一种混合料中高岭土的重量百分比为8～15％，4A沸石的结晶粒度严格控制在2～3μm之间，D50为2.5μm；(2)造粒：将第一种混合料进行造粒、筛分得到直径为0.5～2.5mm的分子筛颗粒；(3)表面处理：再按10～50％重量百分比的4A沸石和50～90％重量百分比的高岭土混合得到的第二种混合料，对分子筛颗粒进行表面包覆处理；(4)活化焙烧：将表面处理后的分子筛经过干燥后，再利用回转窑进行活化焙烧；(5)碱化处理：焙烧后的分子筛经过预吸水后，进行碱化处理；(6)钙交换：碱化处理后的分子筛经过洗涤后，进行钙交换；(7)第一次真空活化焙烧：钙交换后的分子筛经过干燥后，进行真空活化焙烧；(8)氮气吹扫：利用高纯氮气对第一次真空活化焙烧后的分子筛进行吹扫；(9)第二次真空活化焙烧：对吹扫后的分子筛再次进行真空活化焙烧，最终制成磨耗小于0.005％、粉尘小于40ppm、且CO2吸附容量大于6％(4torr/25℃)的高性能TC-5A分子筛吸附剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二种混合料和第一种混合料所用的4A沸石和高岭土类型相同；所述的4A沸石为中小粒径，所述高岭土均为多水高岭土，其纯度大于85％；第二种混合料中高岭土的重量百分比优选为70％以上。3.根据权利要求1或2所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宏杰，吴志强，冯安生，李健，金梅，卞强，张震，侯晓辉，王艳，丁鹏飞，李升耀，王洪亮，郝小非，
申请(专利权)人：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，中国航天员科研训练中心，郑州富龙新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41