[发明专利]一种中空纤维分子筛吸附剂组件的制备方法

摘要

本发明属于化工吸附剂材料技术领域，具体为一种中空纤维分子筛吸附剂组件的制备方法。具体步骤包括：配制分子筛--聚合物纺丝浆料，制备中空纤维分子筛材料，将分子筛中空纤维裁截、集束，对分子筛中空纤维集束灌浆、干燥，在模具中粘结成型，分子筛中空纤维集束材料的烧结、活化，得到相应形状的中空纤维分子筛吸附剂组件（一种中空纤维集合体）。本发明的制备工艺简单、成本低廉，所制成的中空纤维分子筛吸附剂组件传质阻力小、吸附效率高、装填方便，可应用于高频切换的变压吸附过程，尤其能适用诸如震动、冲击等运行环境条件下变压吸附过程。

主权项

一种中空纤维分子筛吸附剂组件的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）配制分子筛‑‑聚合物纺丝浆料配制聚合物溶液：首先将有机聚合物、分散剂及增塑剂溶解在有机溶剂中，振荡搅拌使其完全溶解，得到聚合物溶液；聚合物溶液中各组分按重量计的组成为，有机聚合物∶有机溶剂∶分散剂∶增塑剂＝1∶3～9∶0～0.5∶0～0.2；分子筛粉体预处理：将平均粒度为0.01~1 μm的分子筛粉体反复水洗，直至水溶液的pH值在7~9之间，然后用乙醇洗涤，再在100~120°C的温度下烘干；将经过预处理的上述分子筛粉体加入上述聚合物溶液中，充分搅拌，使其完全均匀地分散在聚合物溶液中，得到混和悬浮态的分子筛‑聚合物纺丝浆料；其中，分子筛粉体与聚合物的重量比为5~15∶1；（2）制备中空纤维分子筛材料将配制好的分子筛‑聚合物纺丝浆料进行真空脱气处理，然后转移至料罐中；在0.1~1Mpa 氮气压力下，分子筛‑聚合物纺丝浆料通过纺丝模具被压入凝结水浴中，同时在纺丝模具的内芯通入芯液作为内凝固液；分子筛‑聚合物纺丝浆料在凝结水浴中保持5~24小时，使其完全固化，然后取出晾干，即得到分子筛中空纤维，其内径为0.1~0.5 mm，外径为0.5~1.2 mm，壁厚为0.4~1.0 mm；（3）将分子筛中空纤维裁截、集束将经过上述纺丝技术制备的分子筛中空纤维按照需要裁截成长短相等的短纤维；并将裁截好的短纤维按同一方向均匀、集束放入模具中；（4）对分子筛中空纤维集束灌浆、干燥 、粘结成型向模具中加入配制好的粘结剂浆料，均匀的填充在所述短纤维之间；再将短纤维和粘结剂浆料自然晾干，或者加热并真空干燥，成型；然后脱模；所述粘结剂浆料为采用凹凸土或高岭土配制的水溶液，其中凹凸土或高岭土的重量百分含量为30%～60% ；（5）分子筛中空纤维集束材料的烧结、活化将上述分子筛中空纤维集束材料升温至500～650°C，在此温度下煅烧1～10小时，烧除其中有机成分、水分，并使分子筛纤维活化；煅烧完成后，降温至室温，取出，即得到中空纤维分子筛吸附剂组件。