一种变色气体干燥剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种变色气体干燥剂及其制备方法与应用，所述的变色气体干燥剂包括质量比为98～99:1～2的无水高氯酸镁和氯化钴，所述的干燥剂粒径为2～4mm。与现有技术相比，本发明专利技术具有气阻小，吸水能力强，颜色变化明显，呈颗粒状，使用方便，无挥发性组分，适用于气体分析与纯化领域等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种变色气体干燥剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及气体分析与纯化
，具体涉及一种变色气体干燥剂及其制备方法与应用。
技术介绍
干燥剂是一种从大气中吸收潮气的除水剂，可有效的去湿防潮，原理为通过物理方式将水分子吸附在自身的结构中或通过化学方式吸收水分子。干燥剂的应用范围相当的广泛，在医药、电子、机械、金属制品、玻璃、生物化工等工业生产领域以及集装箱海运过程中都需要干燥剂去为产品的保存、流转、贮存保驾护航。还有一些工业气体在使用过程中经常需要脱水精制：如氢、氧、氮、氯、二氧化碳、乙炔、乙烯等。目前，干燥剂主要使用的是具有吸收水分作用的无机化合物，如氯化钙、氧化钙、硫酸钠、硫酸镁、氢氧化钠等，以及活性炭、分子筛、硅胶、膨润土、凹凸棒土、聚酰胺等，它们虽然都具有一定的吸湿能力，但共同的缺点是本身缺少直接指示吸湿信息的能力，用户在使用时难以及时实时判断吸湿的有效性和何时应该更换干燥剂。专利技术专利CN105170102A公开了一种气体用变色干燥剂的制备方法，步骤包括：特定培养基配置好后进行微生物发酵，制备包含纳米活性炭的细菌纤维素微球，然后经过改性、浸染、干燥后制备得到变色干燥剂。该专利技术提供的变色干燥剂的制备方法制备得到的干燥剂，具有吸湿和保水能力强，变色明显等优点。但是，该干燥剂制备方法复杂，且干燥剂中含有葡萄糖、食用酒精、酵母粉、果胶、纳米活性炭等物质，食用酒精属于易挥发性物质，葡萄糖、酵母粉、果胶、纳米活性炭等物质容易产生碎屑，这些均不符合气体分析和气体纯化的要求。专利技术专利CN102658005B公开了一种新型湿敏变色干燥剂，其主要由微晶染料、连接料和干燥剂三种组分构成，前述各组分的质量比为0.01～5：0.01～5：90～99.98。该干燥剂借助于微晶染料溶解而实现变色指示，在湿气环境中，干燥剂吸收水分后，水分会被传导至微晶染料上，使微晶染料发生溶解而变色。该专利技术通过变色视觉感知水分，并随着变色颜色的加深，通知用户及时更换新鲜的干燥剂，提高水分吸附效果。但是，该变色干燥剂平均粒径为10～500微米，粒径小气阻大，不能满足气体分析仪器的要求。该干燥剂为分子筛、硅胶、氧化铝、氢氧化铝、凹凸棒土、膨润土、白土、硅藻土、活性炭或聚酰胺中的一种或几种，脱水性不强，满足不了气体分析和气体纯化的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变色气体干燥剂及其制备方法与应用，吸水能力强，显色指示能力强，无挥发性组分，适用于气体分析和纯化过程。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种变色气体干燥剂，包括质量比为98～99:1～2的无水高氯酸镁和氯化钴，所述的干燥剂粒径为2～4mm。本专利技术干燥剂粒径较大，颗粒表面没有孔洞或裂纹，气阻小，且不易被气流带走。无水高氯酸镁是一种高效的干燥剂，具有极强的吸水能力，用于制作深度脱水的干燥剂。无水高氯酸镁是颗粒状的或粉状的，无腐蚀性，使用方便，但是存在吸水后颜色变化不明显的缺点，不能及时判断其是否吸水饱和失效。氯化钴是红色单斜晶系结晶，在室温下稳定，遇热失去结晶水变成蓝色，在潮湿空气中又变为红色。本专利技术干燥剂的无水高氯酸镁和氯化钴在上述质量比范围内能使干燥后的气体残水量降至1ppmv(-76℃露点)，表现出优异的吸湿性，能满足气体分析和气体纯化的要求。并且，本专利技术干燥剂的无水高氯酸镁和氯化钴在上述质量比范围内，在吸收水分后由蓝色变成粉红色，即提醒使用者更换干燥剂，变色前后颜色区别明显易于识别，由于变成粉红色后，该干燥剂还远没有到达吸水饱和，可保证干燥剂在正常使用阶段具有优异的吸湿性。而且该干燥剂在更换后还可经加热干燥，重新恢复其干燥性能，可重复使用，降低使用者的成本。一种上述变色气体干燥剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将无水高氯酸镁、氯化钴和水混合均匀，制成混合溶液；(2)去除水分，得到大块的干燥剂；(3)将大块的干燥剂粉碎，得到小颗粒干燥剂；(4)将小颗粒干燥剂深度脱水，得到所述的变色气体干燥剂。进一步地，步骤(1)所述的无水高氯酸镁、氯化钴和水的质量比为98～99:1～2:120～150，先将无水高氯酸镁在搅拌下溶解于水中，再添加氯化钴。更进一步地，所述的搅拌过程转速为300～600rpm，温度为常温，时间为0.5～1.0h。步骤(2)所述的去除水分过程为将混合溶液置于烘箱中加热脱水，加热温度为150～180℃，加热时间为2～4h。更进一步地，所述的大块干燥剂的含水率为1％～5％。步骤(3)所述的粉碎过程采用粗碎机。步骤(4)所述的深度脱水过程具体为：将小颗粒干燥剂置入真空干燥箱内真空加热脱水，真空度为-0.1～-0.06MPa，加热温度为120～150℃，加热时间为1～3h。一种上述变色气体干燥剂的应用，为将所述的变色干燥剂应用于气体分析、气体纯化领域。进一步地，所述的气体包括H2、O2、Cl2、HCl、NH3或CO2。本专利技术变色气体干燥剂可作为国产或进口红外碳、硫及氢、氧、氮等气体分析仪器的理想干燥剂，也适用于气体纯化的脱水剂。在使用过程中，在干燥剂的进气口和出气口部位可用玻璃纤维固定干燥剂颗粒，防止干燥剂被气流带入分析仪器，满足气体分析仪器的要求。气体纯化要求露点低于-65℃，本专利技术的干燥剂使干燥后的气体残水量可降至1ppmv(-76℃露点)，满足气体纯化的要求。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.本专利技术变色气体干燥剂颜色变化明显，吸水能力强，气阻小，无挥发性组分，适用于气体分析、气体纯化等领域；2.本专利技术变色气体干燥剂为2～4mm颗粒状，取用方便，且不易被气流带入分析或纯化仪器；3.本专利技术变色气体干燥剂变色前后颜色区别明显易于识别，由于变成粉红色后，该干燥剂还远没有到达吸水饱和，可保证干燥剂在正常使用阶段具有优异的吸湿性；4.本专利技术变色气体干燥剂在更换后还可经加热干燥，重新恢复其干燥性能，可重复使用，降低使用者的成本。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，以下实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1一种变色气体干燥剂的制备方法，包括以下步骤：(1)配制氯化钴、无水高氯酸镁和水的混合溶液，氯化钴、无水高氯酸镁和水的质量比为1:99:120。(2)将步骤(1)所得的混合溶液搅拌均匀，放入普通烘箱加热脱水，加热温度为150℃，加热时间为4小时，将得到的大块干燥剂粉碎成粒径为2-4mm的小颗粒。(3)将步骤(2)所得的小颗粒干燥剂放入真空干燥箱进行深度脱水，使真空干燥箱箱内真空度达到-0.08MPa，加热温度为120℃，加热时间为3小时，即可得到变色气体干燥剂。使用该变色气体干燥剂对含水量为1％的氢气进行干燥，使干燥后的气体残水量可降至1ppmv(-76℃露点)。变色气体干燥剂在吸水前后由蓝色变为粉红色。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变色气体干燥剂，其特征在于，包括质量比为98～99:1～2的无水高氯酸镁和氯化钴，所述的干燥剂粒径为2～4mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种变色气体干燥剂，其特征在于，包括质量比为98～99:1～2的无水高氯酸镁和氯化钴，所述的干燥剂粒径为2～4mm。


2.一种如权利要求1所述的变色气体干燥剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将无水高氯酸镁、氯化钴和水混合均匀，制成混合溶液；
(2)去除水分，得到大块的干燥剂；
(3)将大块的干燥剂粉碎，得到小颗粒干燥剂；
(4)将小颗粒干燥剂深度脱水，得到所述的变色气体干燥剂。


3.根据权利要求2所述的变色气体干燥剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的无水高氯酸镁、氯化钴和水的质量比为98～99:1～2:120～150，先将无水高氯酸镁在搅拌下溶解于水中，再添加氯化钴。


4.根据权利要求3所述的变色气体干燥剂的制备方法，其特征在于，所述的搅拌过程转速为300～600rpm，温度为常温，时间为0.5～1.0h。


5.根据权利要求2所述的变色气体干燥剂的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王根礼，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31