一种氢氧化锂球形吸收剂的制备工艺及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种氢氧化锂球形吸收剂的制备工艺及应用，包括如下步骤：S1.将单水LiOH粉末团制成母粒；S2.取母粒再与过量的单水LiOH粉末团成球；S3.团球后的颗粒经初步固型后，筛分出粒径为3

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧化锂球形吸收剂的制备工艺及应用


[0001]本专利技术涉及二氧化碳吸收剂
，更具体地说，本专利技术涉及一种氢氧化锂球形吸收剂的制备工艺及应用。

技术介绍

[0002]随着科技水平的提高，国内的研究人员也在不断的改进密闭空间CO2净化技术。目前国内水下航行器及各种密闭作业空间内CO2净化也主要采用LiOH吸收技术实现，从舱室内CO2净化效果来看，LiOH吸收技术能够对舱室内CO2浓度进行较好的控制。
[0003]不足的是，目水下航行器及各种密闭作业空间的LiOH滤罐中二氧化碳 LiOH吸收剂，采用了传统制备工艺，将LiOH原材料固化后，机械加工成大小不规则的颗粒状填充至滤罐内。该颗粒状LiOH二氧化碳吸收率低、强度低、多粉尘、棱角较多、移动过程中随时易破碎成粉末，使用时随风道LiOH粉尘逸出严重，舱员在密闭舱室中吸入LiOH粉尘后，咳嗽厉害，已引起了部分舱员肺纤维化。
[0004]伴随着近年来经济发展，密闭空间作业越来越多，作业人员健康安全问题也日益受到人们的关注。新一代高效低粉尘率的LiOH 二氧化碳净化技术可以极大改善密闭空间人员作业环境，保障密闭空间生产作业安全，在海洋、航天等应用领域有较大的市场前景。现有二氧化碳吸收剂不能满足封闭环境下的作业需求，现有技术如“LiOH吸收剂的成型工艺研究.周勇等，舰船防化(2009)”采用预压制成型结合程序升温的方法获得氢氧化锂吸收剂，但压制成型的方法所得颗粒比表面积相对降低，压制和筛分过程也产生了粉尘，并且所得吸收剂的吸收效率并不理想。
[0005]鉴于此，有必要开发一种吸收率高、粉尘率低氢氧化锂吸收剂，实现CO2的高效吸收，保障密闭作业空间中的生命安全和身体健康。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种氢氧化锂球形吸收剂的制备工艺及应用。
[0007]鉴于此，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种氢氧化锂球形吸收剂的制备工艺，包括如下步骤：
[0009]S1.将单水LiOH粉末团制成母粒；
[0010]S2.取母粒再与过量的单水LiOH粉末团成球；
[0011]S3.团球后的颗粒经初步固型后，筛分出粒径为3
‑
5mm的颗粒，筛得颗粒经微波脱水即得到氢氧化锂球形吸收剂；
[0012]所述步骤S1和S2团球过程分别加入占单水LiOH粉末质量8
‑
25％的水和 0.5
‑
5％的粘接剂。
[0013]本专利技术中，所述步骤S1中单水LiOH粉末的粒径为5
‑
20μm。
[0014]本专利技术中，所述步骤S1中成团后经筛分选择粒径2mm的母粒。
[0015]本专利技术中，所述步骤S2单水LiOH粉末中添加有其质量0.1
‑
1％的13X或 5A沸石分子筛，混匀；所述沸石分子筛粒径为5
‑
20μm。
[0016]进一步地，所述步骤S1及S2中水与粘接剂混合后进行喷雾，喷雾角度呈30
‑
60度的扇形。
[0017]进一步地，所述步骤S2团球过程采用圆锅团球机，转速为1
‑
5转/秒，喷雾频次为1次/2分钟，5
‑
15秒/次。
[0018]本专利技术中，所述步骤S3中微波脱水过程控制温度为100
‑
150℃，时间为 30
‑
110分钟。
[0019]进一步地，所述微波脱水过程控制升温速率为5
‑
10℃/分钟。
[0020]本专利技术还提供所述制备工艺得到的氢氧化锂球形吸收剂在吸收二氧化碳中的应用。
[0021]相对于现有技术，本专利技术的有益效果包括但不限于：
[0022]1.本专利技术通过预制单水LiOH母粒，相较于现有技术中的成型步骤，更大的保证了单水LiOH颗粒的快速再生性，保留了颗粒的球形状态；再将母粒与粉末成球后经固型、筛选颗粒后再进行微波脱水，一方面可有效避免吸收剂表面崩裂产生粉尘，提高整体硬度，另一方面保证了比表面积，提高了吸收剂的吸收效率。
[0023]2.本专利技术在母粒成球过程中增加沸石分子筛，可以进一步改善球形吸收剂表面结构，提升表面硬度，另一方面可通过吸附动力学协同LiOH提高吸收二氧化碳的活性和效率。
[0024]3.本专利技术制备工艺所得吸收剂应用于CO2吸收时可达到95％以上的高吸收速率，并且粉尘发生率较小，具备可观的市场应用前景。
附图说明
[0025]图1为本专利技术所述制备工艺流程图。
[0026]图2为本专利技术制备工艺所得球形吸收剂于封闭空间时粉尘浓度检测结果。
具体实施方式
[0027]下面将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。
[0028]请参阅图1，本专利技术提供了一种氢氧化锂吸收剂的成型工艺，所述方法包括以下步骤：
[0029]1.母粒成型过程：圆锅团球设备中投入单水LiOH粉末(纯度≥96.5％，粒径5
‑
20μm)，在电喷雾器中灌入单水LiOH粉末质量8
‑
25％的水及0.5
‑
5％的医疗食品级粘结剂，调整电喷雾器雾化角度呈30
‑
60度扇形状态；启动圆锅团球设备，将转速调整至1
‑
5转/分钟，启动电喷雾器，以雾化扇形最大角边缘喷至圆锅弧形面边缘。喷雾1次/2分钟，5
‑
15秒/次，直到锅中只剩下少量单水LiOH粉末。
[0030]确认单水LiOH原料制成母颗粒之后，取用圆形SUS316网眼筛，孔径 2
‑
8mm，多次重复在圆锅中将超过所需粒径的颗粒筛出，用器具搓碎，直到粒径都小于孔径，获得2mm粒径
的单水LiOH母粒。
[0031]2.使用圆锅团球设备将单水LiOH母粒进行单一方向翻滚，取LiOH粉末 (纯度≥96.5％)，分批加入团球设备内，通过自动喷雾设备再将0.5
‑
5％的医疗食品级粘结剂及8
‑
25％的水(以LiOH粉末重量计算)混合均匀喷洒，喷雾1次/2分钟，5
‑
10秒/次，转速调整至1
‑
5转/分钟。保证喷雾时LiOH粉末持续加入，当圆锅团球设备中，粉状单水LiOH的量没有减少时，停止喷雾。
[0032]3.启动热风加热器对锅内颗粒加热至表干，负压条件下用所需规格孔径 (3mm、4mm、5mm等)的SUS316网眼筛分，筛出各种粒径为3
‑
5mm的均衡球形的颗粒。
[0033]4.将所有筛出颗粒通过微波加热设备脱去水分，真空包装即可。
[0034]本专利技术中，所述医疗食品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化锂球形吸收剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1.将单水LiOH粉末团制成母粒；S2.取母粒再与单水LiOH粉末团成球；S3.团球后的颗粒经初步固型后，筛分出粒径为3
‑
5mm的颗粒，筛得颗粒经微波脱水即得到氢氧化锂球形吸收剂；所述步骤S1和S2团球过程分别加入占单水LiOH粉末质量8
‑
25％的水和0.5
‑
5％的粘接剂。2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中单水LiOH粉末的粒径为5
‑
20μm。3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中成团后经筛分选择粒径2mm的母粒。4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2单水LiOH粉末中添加有其质量0.1
‑
1％的沸石分子筛，混匀；所述沸石分子筛粒径为5

【专利技术属性】
技术研发人员：姚喜，
申请(专利权)人：武汉铜兴船舶设计有限公司，
类型：发明
国别省市：