轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法，包括：样品初混步骤：将称取的分子筛原粉、粘结剂、发泡剂放入混料机中进行搅拌混料至均匀；样品练泥步骤：再加入称取的表面活性剂继续搅拌，将泥状的坯料投入炼泥机中挤出；挤出成型步骤：将炼好的泥料放入低压真空挤出机中进行成型挤出；低温干燥步骤：将湿润坯体置于低温干燥的环境下；低温发泡步骤：将湿润坯体进行低温发泡；煅烧步骤：将坯料进行高温煅烧，得到轻质蜂窝分子筛。本发明专利技术通过人为控制发泡造孔，获得更多的中空结构，从而降低蜂窝分子筛的整体密度，增加蜂窝分子筛模块的比表面积，更加有利于废气成分与蜂窝分子筛的接触吸附，提升了单位有效吸附容量。

【技术实现步骤摘要】
轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法
本专利技术涉及环境保护
，尤其涉及一种轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法。
技术介绍
分子筛由于其热稳定性、耐酸性、优异的选择性等优点，在催化、吸附等领域得到了广泛的应用。但传统分子筛主要为粉末状或颗粒状，使其应用领域和范围受到极大限制，尤其在环保治理领域，颗粒状分子筛装填阻力大，制约材料工程应用。蜂窝材料是分子筛在环保领域应用的突破口，蜂窝结构材料透过性好、阻力低，便于装填，具有较好的机械强度等优点。但同时也存在不足之处，与同体积的蜂窝活性炭相比较，存在吸附容量低，堆积密度大，价格贵的问题，对环保工程中蜂窝分子筛替代蜂窝活性炭具有较大的影响。因此，增加蜂窝分子筛单位体积有效吸附容量，同时降低蜂窝分子筛的堆积密度，提高材料利用率降低成本，成为促进蜂窝分子筛应用的重要突破口。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法，以获得更多的分子筛接触面积，提升单位有效吸附容量。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法，包括：样品初混步骤：按以下重量百分比称取各原料：分子筛原粉60％-80％，粘结剂25％-15％，表面活性剂10％-3％，发泡剂5％-2％；将称取的分子筛原粉、粘结剂、发泡剂放入混料机中进行搅拌混料至均匀，其中粘结剂为粘土；样品练泥步骤：再加入称取的表面活性剂继续搅拌，将搅拌均匀后成泥状的坯料投入炼泥机中进行反复的混合挤出，得到炼好的泥料，泥料温度控制为粗炼反复5次，抽真空，真空度为挤出成型步骤：将炼好的泥料放入低压真空挤出机中进行成型挤出，得到湿润坯体；低温干燥步骤：将湿润坯体置于低温干燥的环境下，干燥去除多余水分，将湿润坯体的含水率降低至18％；低温发泡步骤：将湿润坯体进行低温发泡，温度80-90℃，恒温24h后，自然冷却至室温，得到包含自然风干后发泡体的坯料；煅烧步骤：将坯料进行高温煅烧，使得升温过程中发泡体破裂，形成更多孔隙结构，恒温6h后，自然冷却至室温，得到轻质蜂窝分子筛。进一步地，样品初混步骤中搅拌时间为20分钟，温度控制为30℃。进一步地，样品练泥步骤中搅拌捏合温度控制为35℃，搅拌转速50r/min。进一步地，挤出成型步骤中，挤出时温度控制为30℃，挤出速率20mm/s，挤出压力进一步地，低温干燥步骤中，温度控制为30±5℃，湿度保持为风速低于2m/s，避光；控制湿润坯体的失水速率为0.5％/d，间隔4小时通风一次，每次进一步地，煅烧步骤中，升温速率为3℃/min，由室温升温至550℃煅烧，550℃恒温6h。进一步地，粘土为1250目煅烧高岭土。进一步地，发泡剂为羧甲基纤维素钠、大豆粉中的一种或多种。进一步地，表面活性剂由水、甘油、聚乙二醇、硅溶胶溶液组成，表面活性剂各组成质量百分比为：水占比70％-80％，硅溶胶占比10％-15％、甘油和聚乙二醇共占比5％-10％。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过加入有机粘结剂和发泡剂，在不影响蜂窝分子筛整体结构机械强度的基础上，通过人为控制发泡造孔，获得更多的中空结构，从而降低蜂窝分子筛的整体密度，增加蜂窝分子筛模块的比表面积，更加有利于废气成分与蜂窝分子筛的接触吸附，提升了单位有效吸附容量。附图说明图1是本专利技术实施例的轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法的流程图。图2是本专利技术实施例的蜂窝分子筛BET多点法测试比表面积的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术实施例中若有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。请参照图1，本专利技术实施例的轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法包括样品初混步骤、样品练泥步骤、挤出成型步骤、低温干燥步骤、低温发泡步骤及煅烧步骤。样品初混步骤：按以下重量百分比称取各原料：分子筛原粉60％-80％，粘结剂25％-15％，表面活性剂10％-3％，发泡剂5％-2％；将称取的分子筛原粉、粘结剂、发泡剂放入混料机中进行搅拌混料至均匀，其中粘结剂为粘土。本专利技术以天然沸石或人工合成分子筛原粉，由于分子筛原粉为粉末状，直接应用受到极大限制，尤其在环保领域，粉末状净化材料装填阻力大，材料流失严重，极大的制约分子筛的工程化应用。本专利技术通过将分子筛与粘合剂、发泡剂共同挤压-发泡的方式获得更多的中空结构，从而降低分子筛蜂窝模块整体密度，增加分子筛模块的比表面积，更加有利于废气成分与分子筛的接触吸附。样品练泥步骤：再加入称取的表面活性剂继续搅拌，将搅拌均匀后成泥状的坯料投入炼泥机中进行反复的混合挤出，得到炼好的泥料，泥料温度控制为粗炼反复5次，抽真空，真空度为挤出成型步骤：将炼好的泥料放入低压真空挤出机中进行成型挤出，得到湿润坯体。低温干燥步骤：将湿润坯体置于低温干燥的环境下，干燥去除多余水分，将湿润坯体的含水率降低至18％。低温发泡步骤：将湿润坯体进行低温发泡，温度80-90℃，恒温24h后，自然冷却至室温，得到包含自然风干后发泡体的坯料。煅烧步骤：将坯料进行高温煅烧，使得升温过程中发泡体破裂，形成更多孔隙结构，恒温6h后，自然冷却至室温，得到轻质蜂窝分子筛净化模块。本专利技术是在分子筛蜂窝成型的基础上，结合发泡原理制备一种轻质蜂窝分子筛。基于分子筛材料在挤出工艺中受温湿度的影响，存在制备过程中模块易干燥开裂，外观变形、壁厚不均等问题。本专利技术首次将分子筛、粘合剂与发泡剂等混合使用，通过优化挤出条件，采用低压挤出-低温干燥-高温程序煅烧工艺获得质量轻，比表面大，孔隙结构发达的蜂窝分子筛净化模块。作为一种实施方式，样品初混步骤中搅拌时间为20分钟，温度控制为30℃。作为一种实施方式，样品练泥步骤中搅拌捏合温度控制为35℃，搅拌转速50r/min。作为一种实施方式，挤出成型步骤中，挤出时温度控制为30℃，挤出速率20mm/s，挤出压力作为一种实施方式，低温干燥步骤中，温度控制为30±5℃，湿度保持为风速低于2m/s，避光；控制湿润坯体的失水速率为0.5％/d，间隔4小时通风一次，每次作为一种实施方式，煅烧步骤中，升温速率为3℃/min，由室温升温至550℃煅烧，550℃恒温6h。作为一种实施方式，粘土为1250目煅烧高岭土。作为一种实施方式，发泡剂为羧甲基纤维素钠、大豆粉中的一种或多种。...

【技术保护点】
1.一种轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法，其特征在于，包括：/n样品初混步骤：按以下重量百分比称取各原料：分子筛原粉60%-80%，粘结剂 25%-15%，表面活性剂 10%-3%，发泡剂5%-2%；将称取的分子筛原粉、粘结剂、发泡剂放入混料机中进行搅拌混料至均匀，其中粘结剂为粘土；/n样品练泥步骤：再加入称取的表面活性剂继续搅拌，将搅拌均匀后成泥状的坯料投入炼泥机中进行反复的混合挤出，得到炼好的泥料，泥料温度控制为20〜30 ℃，粗炼反复5次，抽真空，真空度为10〜15 KPa；/n挤出成型步骤：将炼好的泥料放入低压真空挤出机中进行成型挤出，得到湿润坯体；/n低温干燥步骤：将湿润坯体置于低温干燥的环境下，干燥去除多余水分，将湿润坯体的含水率降低至18%；/n低温发泡步骤：将湿润坯体进行低温发泡，温度80- 90 ℃，恒温24h后，自然冷却至室温，得到包含自然风干后发泡体的坯料；/n煅烧步骤：将坯料进行高温煅烧，使得升温过程中发泡体破裂，形成更多孔隙结构，恒温6h后，自然冷却至室温，得到轻质蜂窝分子筛。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法，其特征在于，包括：
样品初混步骤：按以下重量百分比称取各原料：分子筛原粉60%-80%，粘结剂25%-15%，表面活性剂10%-3%，发泡剂5%-2%；将称取的分子筛原粉、粘结剂、发泡剂放入混料机中进行搅拌混料至均匀，其中粘结剂为粘土；
样品练泥步骤：再加入称取的表面活性剂继续搅拌，将搅拌均匀后成泥状的坯料投入炼泥机中进行反复的混合挤出，得到炼好的泥料，泥料温度控制为20〜30℃，粗炼反复5次，抽真空，真空度为10〜15KPa；
挤出成型步骤：将炼好的泥料放入低压真空挤出机中进行成型挤出，得到湿润坯体；
低温干燥步骤：将湿润坯体置于低温干燥的环境下，干燥去除多余水分，将湿润坯体的含水率降低至18%；
低温发泡步骤：将湿润坯体进行低温发泡，温度80-90℃，恒温24h后，自然冷却至室温，得到包含自然风干后发泡体的坯料；
煅烧步骤：将坯料进行高温煅烧，使得升温过程中发泡体破裂，形成更多孔隙结构，恒温6h后，自然冷却至室温，得到轻质蜂窝分子筛。


2.如权利要求1所述的轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法，其特征在于，样品初混步骤中搅拌时间为20分钟，温度控制为30℃。


3.如权利要求1所述的轻质蜂窝分子筛净化模块的制备方法，其特征在于，样品练泥步骤中搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：马飞，谢璀，
申请(专利权)人：赣南师范大学，深圳市世邦环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36