[发明专利]适用于固定床装置的吸附剂制备方法、吸附剂及其应用

说明书

本发明公开了一种适用于固定床装置的吸附剂制备方法、吸附剂及其应用，先将Y分子筛与高岭土混合后，对粉料进行成型处理，得到Y分子筛成型吸附剂，再利用转晶法将添加的高岭土转晶成全Y分子筛成型吸附剂，转晶后吸附剂经过固定床气相脱铝补硅反应将全Y分子筛成型吸附剂转变成高硅铝比全Y分子筛吸附剂。优点：本发明通过高岭土转晶处理、Y分子筛成型吸附剂和低压气相脱铝补硅反应将高岭土和Y分子筛全部制成高硅铝比Y型分子筛，增加单位吸附剂有效吸附量和吸附剂强度；本发明制备的高硅铝比Y型分子筛由于具有较强的疏水性，是目前最优的沸石类吸附分子筛。

技术领域

本发明涉及一种适用于固定床装置的吸附剂制备方法、吸附剂及其应用，属于废气处理技术领域。

背景技术

我国工业迅猛发展，在促进经济发展之余，随之带来了众多的环境污染问题，其中来源于化工、医药、汽车领域的挥发性有机废气(Volatile Organic Compounds,VOC)是一种危害极大的空气污染物质，也是造成光化学烟雾的重要因素之一。我国近年来对VOCs的排放政策越加严格。VOCs的处理方法常见有吸附法、热力燃烧法等，其中吸附法由于无二次污染、处理效率高而得以普遍应用。对于不同类型的VOCs废气，常根据实际工况选择使用转轮吸附或固定床、流化床吸附及催化燃烧装置。

随着世界各国对VOCs污染的日益重视和环保法规不断严格VOCs的排放标准，其治理技术亦在逐渐改进和完善。由于有机废气种类繁多，来源广泛，治理难度大，一次性投资和操作费用高。所以VOCs处理技术的投入问题一直备受行业关注，为此我们也开展了一些关于降低VOCs处理投入成本和提高吸附效率的研究工作。

Y型分子筛具有十二元环的孔道结构，尺寸达到0.74nm,适合较大有机分子筛在孔道内扩散，并且Y分子筛具有较大的比表面积和有机分子吸附容量。在水汽共存情况下有机分子几乎不能在NaY表面吸附，需要通过对Y分子筛进行骨架脱铝补硅改性提高其疏水性。如何提高分子筛的吸附容量和疏水性是该行业重点、急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于固定床装置的吸附剂制备方法、吸附剂及其应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于固定床装置的吸附剂制备方法，包括：

将Y分子筛与高岭土混合得到混合均匀的粉料，对粉料进行成型处理，得到Y分子筛成型吸附剂；

按照预先确定的配置导向液的摩尔比，将一定比例的NaOH、铝酸钠与水混合搅拌溶解，再缓慢加入硅酸钠溶液，搅拌10min-60min后倒入反应釜中，恒温静止老化5-15h，得到导向液；

按照预先确定的配置母液料的摩尔比，将NaOH与水混合，搅拌至全溶，加入硅酸钠溶液混合，再将所述Y分子筛成型吸附剂加入其中，得到母液料；

将所述导向液在搅拌下缓慢加入所述母液料中，搅拌均匀后加入反应釜内，静止状态下90-110℃晶化12-24h，晶化后吸附剂抽滤洗涤、烘干，得到转晶后全Y分子筛吸附剂；

将所述转晶后全Y分子筛吸附剂装入固定床反应器中，向反应器内通入N₂，保持0.05-0.8MPa压力，将反应器加热至350-400℃，预热30-60min继续升温至400-500℃，将N₂切换成携带四氯化硅的N₂气氛，反应30-120min，反应完毕后通N₂降温，降至室温后将吸附剂卸出，用精制水反复洗涤，烘干、焙烧，得到高硅铝比全Y分子筛吸附剂。

进一步的，所述Y分子筛采用NaY、HY、或者硅铝比是5-100的Y型分子筛中的任意一种；所述Y分子筛与高岭土按照干基质量比为4.56:1-19:1混合。

进一步的，所述对粉料进行成型处理，包括：