[发明专利]一种吸附速率高的5A分子筛

说明书

技术领域

本发明属于分子筛领域，涉及一种吸附速率高的5A分子筛。

背景技术

吸附剂的有效性取决于其吸附、脱附速率。工业吸附剂按性质可以分为两种：一次性吸附剂，吸附速率(adsorption rate)和吸附量(capacity)是关键，特别是吸附量大小；多次性吸附剂，也叫循环吸附剂，其吸附速率十分重要，快的吸附和脱附(解吸)速度可以很大程度上弥补吸附量小方面的不足，即：吸附能力=吸附速度x平衡吸附量，若吸附量降低10%，而吸附速率提高20%，那么该吸附剂要比原吸附剂的吸附能力提高10%！绝大多数工业分离、提纯过程都是采用循环吸附-脱附，比如，非深冷法空气分离过程，也叫变压吸附-脱附(PSA)是当今十分重要的工业获得高纯氧气、氮气的过程，它的诞生是大规模节能环保工业制氧、制氮的一场革命。它的成功取决于吸附剂对氮分子的快速吸附(相对于氧)。尽管变压吸附-脱附空分技术已经取得了长足的技术进步，但开发和生产高效空分吸附剂仍具很大的技术和经济效益的挑战，即：低成本、高效空分吸附剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸附速率高的5A分子筛，本分子筛颗粒度小，降低吸附质分子在吸附剂晶体内部的扩散距离，大幅度加快达到吸附饱和平衡的吸附速度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种吸附速率高的5A分子筛，分子筛的颗粒度为2-3.2微米，总比表面积610-645m²/g，微孔比表面积520-560m²/g。

而且，所述颗粒度为2.2-3微米，总比表面积610-645m²/g，微孔比表面积520-560m²/g。

而且，所述5A分子筛颗粒度为2.3微米、2.4微米或2.9微米。

而且，分子筛制备的方法如下：

(1)将5A分子筛分散至分散剂内，制成分子筛悬浮液，控制固含量在30-60%重量百分比；

(2)选择研磨介质，本发明使用的研磨介质的粒径为0.5-2.5mm；

(3)设置研磨机参数，转速为1000-5000r/min，时间1-60min；

(4)将分子筛悬浮液、研磨介质加入研磨机，研磨即得。

而且，在步骤(1)之前还在5A分子筛中加入孔道支撑剂，加入量为10-50%重量百分比。

而且，所述孔道支撑剂为分子量在40-45之间的有机试剂。

而且，所述孔道支撑剂无水乙醇。

而且，所述研磨介质的粒径为1mm。

而且，所述孔道支撑剂加入量为10-50%重量百分比。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明对变压吸附空气分离常用分子筛5A分子筛，进行颗粒细化使5微米的晶粒减小到低于3.0微米，接近2.2微米，在吸附量变化可以忽略的情况下，使吸附速率加快约60%，吸附剂颗粒细化后，颗粒粒径大幅度减小，从而降低吸附质分子在吸附剂晶体内部的扩散历程，大幅度缩短达到吸附饱和平衡的吸附周期。

2、本发明采用微孔晶体颗粒细化与晶体表面改性技术相结合，在大幅度降低晶体颗粒的同时最大限度的减小或避免对微孔晶粒的晶体结构的破坏，从而成功实现颗粒细化带来的吸附速率加快的最大化。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

一种吸附速率高的5A分子筛，分子筛的颗粒度为2-3.2微米，总比表面积610-645m²/g，微孔比表面积520-560m²/g。所述5A分子筛颗粒度为2.3微米、2.4微米或2.9微米。

上述分子筛的制备方法将微孔晶粒细化与晶体表面改性技术相结合，在大幅度降低晶体颗粒的同时最大限度的减小或避免对微孔晶粒的晶体结构的破坏，从而成功实现颗粒细化带来的吸附速率加快的最大化。

吸附速率高的5A分子筛的制备方法，步骤如下：

(1)定购买5A分子筛的颗粒度、总比表面积以及微孔比表面积；

(2)在5A分子筛中加入孔道支撑剂，加入量为15-30%；孔道支撑剂可以是无水乙醇或分子量在40-45之间的小分子有机试剂，该试剂不与分子筛发送任何反应；