一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，包括蜂窝填充分子筛吸附剂、上表面板、下表面板；并且蜂窝填充分子筛吸附剂位于上表面板和下表面板之间；本申请还涉及制备抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构的方法，方法包括分子筛吸附剂活化处理、将分子筛吸附剂颗粒或粉体填充于蜂窝骨架中、将蜂窝填充分子筛吸附剂置于上下表面板之间得到预制件、将预制件送入模具中固化；本申请方法所制得的分子筛复合结构可具有较大尺寸，抗冲击能力得到大幅提高，同时避免其在运输、使用过程中发生碎裂、掉粉；另一方面，相对于颗粒包装，复合结构在单位体积内的饱和吸附量亦有进一步提高；本申请方法可制成大尺寸复杂形状的复合结构件。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构及其制备方法
本专利技术属于化学反应工程
，具体涉及一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构及其制备方法。
技术介绍
分子筛对H2O、NH3、H2S、CO2等气体分子极性具有很高的亲和力，特别是对于水，在低分压(甚至在133帕以下)或低浓度，高温(甚至在100℃以上)等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。因为分子筛吸附剂自身的机械强度较差，所以一般制成球体并封装使用，其使用过程中亦容易出现破碎、掉粉。另一方面，分子筛球体堆叠后存在孔隙，故其单位体积下的吸附量受到一定的限制。整体式分子筛吸附剂制备和干燥过程中传热与传质非常复杂，其内应力极易造成产品开裂，难以得到形状完好的大尺寸结构。在装配、运输过程中容易磕碰受损。因此急需研发出一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构及其制备方法来解决以上问题。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供了一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，包括：蜂窝填充分子筛吸附剂；上表面板；下表面板；蜂窝填充分子筛吸附剂置于上表面板与下表面板之间。具体地，蜂窝填充分子筛吸附剂包括蜂窝结构和分子筛吸附剂；分子筛吸附剂填充入蜂窝结构的蜂窝孔内。优选地，上表面板、下表面板均为多孔薄膜、纤维纸或由多孔薄膜和纤维纸复合而成的多层膜材料。进一步地优选地，多孔薄膜为PET微孔膜或PA微孔膜；纤维纸为芳纶纤维纸或无纺布纤维纸。优选地，蜂窝结构为铝蜂窝结构或芳纶纸蜂窝结构；蜂窝结构为四边形结构或六边形蜂窝结构。优选地，分子筛吸附剂为3A分子筛颗粒、3A分子筛粉体、4A分子筛颗粒、4A分子筛粉体中的至少一种。进一步地优选地，3A分子筛颗粒、4A分子筛颗粒为长方体或六边形柱体。一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构的制备方法，包括以下步骤：S1、选取上表面板、下表面板、分子筛吸附剂和蜂窝材料；S2、对分子筛吸附剂进行活化处理；S3、将活化后的分子筛吸附剂填充于蜂窝结构的蜂窝孔中，得到蜂窝填充分子筛吸附剂；S4、按照顺序依次将上表面板、蜂窝填充分子筛吸附剂、下表面板叠层，然后置于成型模具中，固化后制得分子筛复合结构。优选地，对分子筛吸附剂进行活化处理的温度为300℃至500℃，时间为1小时至10小时。优选地，固化在60℃～200℃的真空加热环境下进行，固化时间为0.5小时至12小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本申请的分子筛复合结构将蜂窝复合材料应用于分子筛吸附剂，复合结构的抗冲击能力得到大幅度的提高；将四方或六方外形的分子筛颗粒或粉末精确填充于蜂窝孔中，其在单位体积下的饱和吸附量相对于球状分子筛进一步提高；本申请分子筛复合结构的制备方法，大大提高了外形尺寸成型精度，同时可根据吸附构件的外形对模具进行相应设计，实现不同结构外形抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构的制备，该方法具有适用范围广，方法灵活多样，易于实现的优点，同时适用于对构件尺寸精度要求较高的场合。附图说明图1为本申请的结构示意图；图中：1.上表面板，2.下表面板，3.分子筛吸附剂，4.蜂窝结构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供以下技术方案：如图1所示，一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，包括：蜂窝填充分子筛吸附剂；上表面板；下表面板；蜂窝填充分子筛吸附剂置于上表面板与下表面板之间。在一些实施例中，蜂窝填充分子筛吸附剂包括蜂窝结构和分子筛吸附剂；分子筛吸附剂填充入蜂窝结构的蜂窝孔内。在一些实施例中，上表面板、下表面板均为多孔薄膜、纤维纸或由多孔薄膜和纤维纸复合而成的多层膜材料。在一些实施例中，多孔薄膜为PET微孔膜或PA微孔膜；纤维纸为芳纶纤维纸或无纺布纤维纸。在一些实施例中，蜂窝结构为铝蜂窝结构或芳纶纸蜂窝结构；蜂窝结构为四边形结构或六边形蜂窝结构。在一些实施例中，分子筛吸附剂为3A分子筛颗粒、3A分子筛粉体、4A分子筛颗粒、4A分子筛粉体中的至少一种。在一些实施例中，3A分子筛颗粒、4A分子筛颗粒为长方体或六边形柱体。一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构的制备方法，包括以下步骤：S1、选取上表面板、下表面板、分子筛吸附剂和蜂窝材料；S2、对分子筛吸附剂进行活化处理；S3、将活化后的分子筛吸附剂填充于蜂窝结构的蜂窝孔中，得到蜂窝填充分子筛吸附剂；S4、按照顺序依次将上表面板、蜂窝填充分子筛吸附剂、下表面板叠层，然后置于成型模具中，固化后制得分子筛复合结构。在一些实施例中，对分子筛吸附剂进行活化处理的温度为300℃至500℃，时间为1小时至10小时。在一些实施例中，固化在60℃～200℃的真空加热环境下进行，固化时间为0.5小时至12小时。实施例1：按照具体产品的尺寸要求，准备适宜尺寸的上表面板、下表面板、分子筛吸附剂、蜂窝材料；其中上表面板、下表面板采用多孔尼龙膜，分子筛吸附剂采用4A分子筛粉末(100目)，蜂窝材料采用铝蜂窝板(壁厚0.1mm、六边形蜂窝、蜂窝孔边长15mm、高度10mm)。在350℃下对4A分子筛粉末进行活化处理，处理时间3小时。然后将活化后的4A分子筛粉末填充于蜂窝材料的蜂窝孔中，使用模压机压实，得到蜂窝填充分子筛吸附剂。按照顺序依次将上表面板、蜂窝填充分子筛吸附剂、下表面板叠层置于成型模具中，在模压机中抽真空加热成型，固化条件为250℃加热0.5小时，固化后制得所述分子筛复合结构。实施例2：按照具体产品的尺寸要求，准备适宜尺寸的上表面板、下表面板、分子筛吸附剂、蜂窝材料；其中上表面板、下表面板采用无纺布纤维纸，分子筛吸附剂采用3A分子筛颗粒(六边形柱体，边长10mm，高度10mm)，蜂窝材料采用芳纶蜂窝板(壁厚0.1mm、六边形蜂窝、蜂窝孔边长10mm、高度10mm)。在350℃下对3A分子筛颗粒进行活化处理，处理时间6小时。然后将活化后的3A分子筛颗粒填充于蜂窝孔中，得到蜂窝填充分子筛吸附剂。按照顺序依次将上表面板、蜂窝填充分子筛吸附剂、下表面板叠层置于成型模具中，在真空袋抽真空加热成型，固化条件为90℃加热2小时，固化后制得所述分子筛复合结构。实施例3-6：实施例3-6与实施例1和实施例2的制备方法类似，区别在于材料类型与工艺条件，具体区别如表1所示。表1尽管已经示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，其特征在于，包括：/n蜂窝填充分子筛吸附剂；/n上表面板；/n下表面板；蜂窝填充分子筛吸附剂置于上表面板与下表面板之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，其特征在于，包括：
蜂窝填充分子筛吸附剂；
上表面板；
下表面板；蜂窝填充分子筛吸附剂置于上表面板与下表面板之间。


2.根据权利要求1所述的一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，其特征在于，蜂窝填充分子筛吸附剂包括蜂窝结构和分子筛吸附剂；分子筛吸附剂填充入蜂窝结构的蜂窝孔内。


3.根据权利要求1所述的一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，其特征在于，上表面板、下表面板均为多孔薄膜、纤维纸或由多孔薄膜和纤维纸复合而成的多层膜材料。


4.根据权利要求3所述的一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，其特征在于，多孔薄膜为PET微孔膜或PA微孔膜；纤维纸为芳纶纤维纸或无纺布纤维纸。


5.根据权利要求2所述的一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，其特征在于，蜂窝结构为铝蜂窝结构或芳纶纸蜂窝结构；蜂窝结构为四边形结构或六边形蜂窝结构。


6.根据权利要求2或5所述的一种抗冲击、高吸附量的分子筛复合结构，其特征在于，分子筛吸附剂为3A分...

【专利技术属性】
技术研发人员：何韧，邢涛，吕剑，吴菊英，范敬辉，尹昊，白新阳，王国力，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51