申请/专利权人：江苏苏净集团有限公司

申请日：2018-01-09

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN108176188B

主分类号：B01D53/02(20060101)

分类号：B01D53/02(20060101);B01J20/16(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2018.07.13#实质审查的生效;2018.06.19#公开

摘要：本发明公开了一种分子筛组合体在净化废气中的使用方法及分子筛组合体，分子筛组合体包括多孔隙结构载体和若干层分子筛材料层，分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，使用方法包括：当附着在多孔隙结构载体上的若干层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤，当第二比表面积与第一比表面积的比值达到预设值时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理；上述方法中使用的分子筛组合体；本发明能够在基本不影响吸附能力的情况下极大地简化操作且节约了能源。

主权项：1.一种分子筛组合体在净化废气中的使用方法，所述分子筛组合体包括多孔隙结构载体和附着在所述多孔隙结构载体上的若干层分子筛材料层，所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，其特征在于，所述使用方法包括：当附着在所述多孔隙结构载体上的所述若干层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在所述分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，然后继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤若干次，直至所述第二比表面积与所述第一比表面积的比值为0.3-0.8之间的数值时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理，实现分子筛材料的回收再利用；其中，所述多孔隙结构载体为纤维束结构、蜂窝状结构或网状结构；所述多孔隙结构载体的材料为纤维纸、无纺布、化纤或可高温降解材料；所述纤维束结构由化纤构成，所述蜂窝状结构载体由纤维纸、无纺布或可高温降解材料制成，所述网状结构由无纺布构成；所述可高温降解材料为热塑性树脂或淀粉基塑料，所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜或橡胶中的一种或多种的组合，所述淀粉基塑料为通过化学改性而制得的热塑性淀粉。

全文数据：分子筛组合体在净化废气中的使用方法及分子筛组合体技术领域[0001]本发明属于有机废气处理领域，具体涉及一种分子筛组合体在净化废气中的使用方法及分子筛组合体。背景技术[0002]工业源挥发性有机物VOCs排放所涉及的行业众多，对空气质量的影响显著，随着我国经济的发展，VOCs的污染已经成为目前我国重点城市群和重点区域大气复合污染的重要前体物质之一，目前VOCs净化常用的吸附剂主要有活性炭、活性炭纤维、分子筛和硅胶等。其中，分子筛以其具有规整的孔径结构、大的比表面积、优良的稳定性、高活性和离子交换性等特点在VOCs净化中得到了越来越多的应用。[0003]分子筛多为粉末或颗粒状，需要通过粘合剂等将分子筛附着在载体上，以便形成较高的比表面积，使分子筛能够具备与被吸附物较大的接触面积，现有技术中的分子筛附着在载体上后，仅仅吸附饱和后就必须经过脱附进行再利用，脱附过程又较为麻烦，经济效益不高，同时脱附需要的高温使得每次脱附的能耗会很高，且现有技术中载体多采用陶瓷材质的蜂窝，其价格较高，处理搬运等等均需要大量人力物力，其在涂覆分子筛材料时也较为费事。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的分子筛组合体在净化废气中的使用方法，通过此使用方法使得废气的净化吸附过程变得更为简单，又极大地降低了脱附的次数，进而节约了成本。[0005]本发明同时还提供了一种分子筛组合体。[0006]为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：[0007]—种分子筛组合体在净化废气中的使用方法，所述分子筛组合体包括多孔隙结构载体和附着在所述多孔隙结构载体上的若干层分子筛材料层，所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，所述使用方法包括：当附着在所述多孔隙结构载体上的所述若干层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在所述分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，然后继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤若干次，直至所述第二比表面积与所述第一比表面积的比值为0.3-0.8之间的数值时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理，实现分子筛材料的回收再利用。[0008]优选地，所述比值为0.4-0.6之间的数值。[0009]根据本发明的一些优选方面，所述多孔隙结构载体为纤维束结构、蜂窝状结构或网状结构。[0010]根据本发明的一些具体且优选的方面，所述多孔隙结构载体的材料为纤维纸、无纺布、化纤或可高温降解材料；[0011]所述纤维束结构由化纤构成，所述蜂窝状结构载体由纤维纸、无纺布或可高温降解材料制成，所述网状结构由无纺布构成。[0012]在本发明的一些具体实施方式中，所述可高温降解材料为热塑性树脂或淀粉基塑料，所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜或橡胶中的一种或多种的组合，所述淀粉基塑料为通过化学改性而制得的热塑性淀粉。具体地，淀粉基塑料是利用化学反应对淀粉进行化学改性，减少淀粉的羟基、改变其原有的结构，从而改变淀粉相应的性能，把原淀粉变成热塑性淀粉。热塑性淀粉具体可以为甘油塑化淀粉、甲酰胺塑化淀粉等）。[0013]根据本发明的一个具体且优选的方面，当所述多孔隙结构载体的材料为纤维纸、无纺布或化纤时，所述脱附处理的方法为:将需要进行脱附处理的所述分子筛组合体粉碎，使得附着在所述多孔隙结构载体上的分子筛材料变为颗粒或粉末，分离所述多孔隙结构载体和碎化的分子筛材料，将所述碎化的分子筛材料进行脱附操作，即可得脱附的分子筛材料。[0014]根据本发明的又一个具体且优选的方面，当所述多孔隙结构载体的材料为纤维纸、无纺布或化纤时，所述脱附处理的方法为:刮取需要进行脱附处理的所述分子筛组合体表面的分子筛材料层，并统一收集，然后对收集的分子筛材料进行脱附操作，即可得脱附的分子筛材料。[0015]根据本发明，所述脱附操作在温度大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点的条件下进行。[0016]根据本发明的又一个具体且优选的方面，当所述多孔隙结构载体的材料为可高温降解材料时，所述脱附处理的方法为:将需要进行脱附处理的所述分子筛组合体进行高温脱附，所述高温脱附的脱附温度高于所述可高温降解材料的降解温度且大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点，即可得脱附的分子筛材料。[0017]本发明提供的又一技术方案:一种上述所述的分子筛组合体，其特征在于，所述分子筛组合体通过将所述多孔隙结构载体、已经附着分子筛材料的所述多孔隙结构载体或已进行过废气的净化吸附且已经附着分子筛材料的所述多孔隙结构载体浸渍于分子筛浆料中所得。[0018]优选地，所述分子筛浆料的原料包括分子筛、粘结剂、表面活性剂和水，所述分子筛浆料通过将所述原料混合而得，所述分子筛、所述粘结剂、所述表面活性剂的投料质量比为10-30:60-240:1。[0019]根据本发明，优选地，所述分子筛浆料的具体制备方法为:将所述粘结剂分散在水中制成溶胶液，控制所述溶胶液的PH值为2-4,依次将所述表面活性剂、所述分子筛分散于水中制成分散液，控制所述分散液的PH值为中性，然后将所述分散液与所述溶胶液混合，即得所述分子筛浆料;其中，所述溶胶液为硅溶胶和或铝溶胶，所述硅溶胶可以通过将二氧化硅分散在水中制得，所述铝溶胶可以通过将拟薄水铝石分散在水中制得。[0020]由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：[0021]本发明通过在原有分子筛组合体的基础上，不断重复吸附、涂覆新的分子筛材料层的步骤，结合控制分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的比表面积，使得在基本不影响对废气中VOCs的吸附能力的情况下大大减少了脱附的次数，由于脱附所需能耗很高，因此可极大地节约成本，且净化吸附时的人工操作变得更简单，降低了体力劳动强度。具体实施方式[0022]本发明为了克服现有技术中的缺陷，提供了一种分子筛组合体在净化废气中的使用方法，所述分子筛组合体包括多孔隙结构载体和附着在所述多孔隙结构载体上的若干层分子筛材料层，所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，所述使用方法包括：当附着在所述多孔隙结构载体上的所述若干层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在所述分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，然后继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤若干次，直至所述第二比表面积与所述第一比表面积的比值为〇.3-0.8之间的数值时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理，即可实现分子筛材料的回收再利用。[0023]本发明中，通过在多孔隙结构载体上附着多层分子筛材料层构成分子筛组合体，每次附着新的一层后就可以重新利用一次该分子筛组合体，当吸附到达饱和时便再增加新的一层，当累积层厚达到一定程度后，分子筛组合体孔隙空间便会逐渐缩小，当缩小到一定程度后，分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的比表面积就会减小，能够附着新的分子筛材料的面积也缩小到一定程度，此时的分子筛组合体的吸附能力也会降低到不足以满足使用要求。由于上述做法，分子筛组合体不用每次吸附到饱和就要回收脱附，而是可以通过不断涂覆新的分子筛材料层实现吸附功能，即本技术方案可以实现多次使用再统一脱附，脱附次数大大降低，能耗也大大降低。[0024]本发明中，通过革新多孔隙结构载体材质，优选使用可高温降解的材料或纤维纸或无纺布等等，这些材料与现有的陶瓷等相比具有质轻、廉价、易成型等优点，方便搬运，其成型可以是纤维束结构，可以是传统蜂窝结构，也可以是无纺布形成多层纤网的网状结构等等。[0025]本发明中，当多孔隙结构载体材质为可高温降解的材料为热塑性树脂或淀粉基塑料时，其具备的降解性能，在脱附过程中，可以将多孔隙结构载体和分子筛材料一并放入脱附设备中，通过脱附设备产生的高温使被吸附物与多孔隙结构载体一起气化或液化，最终分离出不含杂质的分子筛材料，以便其回收再利用。[0026]本发明中，当多孔隙结构载体材质为纤维纸或无纺布或化纤等材质时，多孔隙结构载体本身便具备相对于分子筛材料层更高的结构韧性和强度，通过物理碾压敲击等作用，使分子筛材料碎化成颗粒或粉末，此时多孔隙结构载体由于其具备的较高韧性和强度不会碎化，通过筛选便可以轻松分离分子筛材料和多孔隙结构载体，然后将分子筛材料放入脱附设备中脱附。脱附过程由于针对的是不包含多孔隙结构载体的分子筛材料，同样的脱附设备可以以更低的能耗、更多的分子筛材料进行脱附工作，可较好的实现脱附且节约了能耗。[0027]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明；应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制;实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。下述中，如无特殊说明，所有的原料均来自于商购或者通过本领域的常规方法制备而成。[0028]实施例I[0029]—种分子筛组合体在净化废气中的使用方法，所述分子筛组合体包括多孔隙结构载体和附着在所述多孔隙结构载体上的5层分子筛材料层，所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，其中，所述多孔隙结构载体为由聚乙烯制成的蜂窝状结构，所述分子筛浆料的原料包括分子筛、粘结剂、表面活性剂和水，所述分子筛浆料通过将所述原料混合而得，所述分子筛、所述粘结剂、所述表面活性剂的投料质量比为20:160:1;[0030]所述使用方法包括：当附着在所述多孔隙结构载体上的所述5层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在所述分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，然后继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤，直至所述第二比表面积与所述第一比表面积的比值为0.4时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理，实现分子筛材料的回收再利用。[0031]其中，脱附处理的处理方法为:将需要进行脱附处理的上述分子筛组合体进行高温脱附，所述高温脱附的脱附温度高于聚乙烯的降解温度且大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点，即可得脱附的分子筛材料。[0032]实施例2[0033]—种分子筛组合体在净化废气中的使用方法，所述分子筛组合体包括多孔隙结构载体和附着在所述多孔隙结构载体上的5层分子筛材料层，所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，其中，所述多孔隙结构载体为由热塑性淀粉制成的蜂窝状结构，所述分子筛浆料的原料包括分子筛、粘结剂、表面活性剂和水，所述分子筛浆料通过将所述原料混合而得，所述分子筛、所述粘结剂、所述表面活性剂的投料质量比为20:160:1;[0034]所述使用方法包括：当附着在所述蜂窝状结构载体上的所述5层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在所述分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，然后继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤，直至所述第二比表面积与所述第一比表面积的比值为0.4时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理，实现分子筛材料的回收再利用。[0035]其中，脱附处理的处理方法为:将需要进行脱附处理的上述分子筛组合体进行高温脱附，所述高温脱附的脱附温度高于热塑性淀粉的降解温度且大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点，即可得脱附的分子筛材料。[0036]实施例3[0037]—种分子筛组合体在净化废气中的使用方法，所述分子筛组合体包括多孔隙结构载体和附着在所述多孔隙结构载体上的5层分子筛材料层，所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，其中，所述多孔隙结构载体为由化纤构成的纤维束结构，所述分子筛浆料的原料包括分子筛、粘结剂、表面活性剂和水，所述分子筛浆料通过将所述原料混合而得，所述分子筛、所述粘结剂、所述表面活性剂的投料质量比为20:160:1;[0038]所述使用方法包括：当附着在所述纤维束结构载体上的所述5层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在所述分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，然后继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤，直至所述第二比表面积与所述第一比表面积的比值为0.5时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理，实现分子筛材料的回收再利用。[0039]所述脱附处理的方法为:刮取需要进行脱附处理的上述分子筛组合体表面的分子筛材料层，并统一收集，然后对收集的分子筛材料进行脱附操作，即可得脱附的分子筛材料，其中，所述脱附操作在温度大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点的条件下进行。[0040]实施例4[0041]—种分子筛组合体在净化废气中的使用方法，所述分子筛组合体包括多孔隙结构载体和附着在所述多孔隙结构载体上的5层分子筛材料层，所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，其中，所述多孔隙结构载体为由无纺布形成多层纤网的网状结构，所述分子筛浆料的原料包括分子筛、粘结剂、表面活性剂和水，所述分子筛浆料通过将所述原料混合而得，所述分子筛、所述粘结剂、所述表面活性剂的投料质量比为30:240:1;[0042]所述使用方法包括：当附着在所述网状结构载体上的所述5层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在所述分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，然后继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤，直至所述第二比表面积与所述第一比表面积的比值为0.6时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理，实现分子筛材料的回收再利用。[0043]所述脱附处理的方法为：将需要进行脱附处理的上述分子筛组合体粉碎，使得附着在所述网状结构载体上的分子筛材料变为颗粒或粉末，分离所述网状结构载体和碎化的分子筛材料，将所述碎化的分子筛材料进行脱附操作，即可得脱附的分子筛材料，其中，所述脱附操作在温度大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点的条件下进行。[0044]实验例[0045]将上述实施例1-4的分子筛组合体在净化废气中的使用方法分别用于同一工业废气排放处进行废气的吸附处理，并且吸附处理时间相同，测得对废气中VOCs的吸附程度αΐ-4〇[0046]同时按照现有技术中的常规方法，即现有技术中的分子筛附着在载体上后，仅仅吸附饱和后就经过脱附进行再利用，测得相同时间内对废气中VOCs的吸附程度α5。[0047]吸附程度具体如下表：[0048][0049]综上所述，本发明能够在基本不影响吸附能力的情况下极大地简化操作、降低了体力劳动强度并且节约了能源。[0050]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种分子筛组合体在净化废气中的使用方法，所述分子筛组合体包括多孔隙结构载体和附着在所述多孔隙结构载体上的若干层分子筛材料层，所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有第一比表面积，其特征在于，所述使用方法包括:当附着在所述多孔隙结构载体上的所述若干层分子筛材料层达到吸附饱和度时，通过在所述分子筛组合体的表面涂覆一层新的分子筛材料层，测得此时所述分子筛组合体具有的孔隙空间使其具有的第二比表面积，然后继续进行废气的净化吸附，重复吸附、涂覆步骤若干次，直至所述第二比表面积与所述第一比表面积的比值为0.3-0.8之间的数值时，不再涂覆新的分子筛材料层，而进行分子筛的脱附处理，实现分子筛材料的回收再利用。2.根据权利要求1所述的分子筛组合体在净化废气中的使用方法，其特征在于，所述比值为0.4-0.6之间的数值。3.根据权利要求1所述的分子筛组合体在净化废气中的使用方法，其特征在于，所述多孔隙结构载体为纤维束结构、蜂窝状结构或网状结构。4.根据权利要求3所述的分子筛组合体在净化废气中的使用方法，其特征在于，所述多孔隙结构载体的材料为纤维纸、无纺布、化纤或可高温降解材料；所述纤维束结构由化纤构成，所述蜂窝状结构载体由纤维纸、无纺布或可高温降解材料制成，所述网状结构由无纺布构成。5.根据权利要求4所述的分子筛组合体在净化废气中的使用方法，其特征在于，所述可高温降解材料为热塑性树脂或淀粉基塑料，所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜或橡胶中的一种或多种的组合，所述淀粉基塑料为通过化学改性而制得的热塑性淀粉。6.根据权利要求4所述的分子筛组合体在净化废气中的使用方法，其特征在于，当所述多孔隙结构载体的材料为纤维纸、无纺布或化纤时，所述脱附处理的方法为:将需要进行脱附处理的所述分子筛组合体粉碎，使得附着在所述多孔隙结构载体上的分子筛材料变为颗粒或粉末，分离所述多孔隙结构载体和碎化的分子筛材料，将所述碎化的分子筛材料进行脱附操作，即可得脱附的分子筛材料，其中，所述脱附操作在温度大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点的条件下进行。7.根据权利要求4所述的分子筛组合体在净化废气中的使用方法，其特征在于，当所述多孔隙结构载体的材料为纤维纸、无纺布或化纤时，所述脱附处理的方法为:刮取需要进行脱附处理的所述分子筛组合体表面的分子筛材料层，并统一收集，然后对收集的分子筛材料进行脱附操作，即可得脱附的分子筛材料，其中，所述脱附操作在温度大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点的条件下进行。8.根据权利要求4所述的分子筛组合体在净化废气中的使用方法，其特征在于，当所述多孔隙结构载体的材料为可高温降解材料时，所述脱附处理的方法为:将需要进行脱附处理的所述分子筛组合体进行高温脱附，所述高温脱附的脱附温度高于所述可高温降解材料的降解温度且大于等于被分子筛材料吸附的可吸附物的沸点，即可得脱附的分子筛材料。9.一种权利要求1-8中任一项权利要求所述的分子筛组合体，其特征在于，所述分子筛组合体通过将所述多孔隙结构载体、已经附着分子筛材料的所述多孔隙结构载体或已进行过废气的净化吸附且已经附着分子筛材料的所述多孔隙结构载体浸渍于分子筛浆料中所得。10.根据权利要求9所述的分子筛组合体，其特征在于，所述分子筛浆料的原料包括分子筛、粘结剂、表面活性剂和水，所述分子筛浆料通过将所述原料混合而得，所述分子筛、所述粘结剂、所述表面活性剂的投料质量比为10-30:60-240:1。

百度查询： 江苏苏净集团有限公司 分子筛组合体在净化废气中的使用方法及分子筛组合体

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD