一種用作除濕轉輪制作的分子篩納米濕法研磨方法與流程

一種用作除濕轉輪制作的分子篩納米濕法研磨方法與流程

　　本發明涉及除濕轉輪制作領域，尤其涉及一種用作除濕轉輪制作的分子篩納米濕法研磨方法。

　　背景技術：

　　除濕轉輪是除濕機的一個核心部件，它由特殊陶瓷纖維載體和吸附劑復合而成；轉輪兩側由特制的密封裝置分成兩個區域：處理區域及再生區域；當需要除濕的潮濕空氣通過轉輪的處理區域時，濕空氣的水蒸汽被轉輪的吸附劑所吸附，干燥空氣被處理風機送至需要處理的空間；而不斷緩慢轉動的轉輪載著趨于飽和的水蒸汽進入再生區域；再生區內反向吹入的高溫空氣使得轉輪中吸附的水份被脫附，被風機排出室外，從而使轉輪恢復了吸濕的能力而完成再生過程，轉輪不斷地轉動，上述的除濕及再生周而復始地進行，從而保證轉輪持續穩定的除濕狀態。

　　超低露點除濕機，指能提供非常低的露點溫度(-60℃以下)空氣的設備。露點溫度，指在保持濕空氣含濕量不變的情況下使未飽和濕空氣溫度降低，降至相對濕度達到100％時所對應的空氣干球溫度稱為該未飽和空氣的露點溫度。空氣的露點溫度只取決于空氣的含濕量，含濕量不變時，露點溫度為定值。目前，超低露點溫度除濕機還處于研發改進階段。

　　針對超低露點除濕機特制的超低露點除濕轉輪，需要研磨的材料是除濕介質，而常見的活性炭、氧化鋁及硅膠等吸附劑由于再生溫度限制及低濕環境吸附性能差等缺點，不適合用來制作低露點除濕轉輪。在對比多種材料后發現，合成沸石-分子篩由于其發達均一的孔道結構，在低濕高溫時仍有較好吸附性能，是制備低露點除濕轉輪的理想材料。開發用作超低露點除濕轉輪制作的分子篩納米濕法研磨技術，具有廣闊的應用前景。

　　技術實現要素：

　　發明目的：本發明的目的是提供一種用作除濕轉輪制作的分子篩納米濕法研磨方法，用于制作超低露點除濕轉輪，控制分子篩粉體粒徑在亞微米級別，實現工藝制造時顆粒均勻分散及應用時傳質效率提高。

　　技術方案：本發明所述的一種用作除濕轉輪制作的分子篩納米濕法研磨方法，其特征在于：包括下述步驟：

　　(1)選擇親水性合成沸石作為分子篩粉體，將分子篩粉體置于相對濕度為95％以上的環境內處理8h～12h后作為研磨材料待用；

　　(2)針對分子篩體系的酸堿性質，選擇對應的堿性或中性硅溶膠置于水中擴散形成膠體溶液后作為研磨液相體系待用；其中，硅溶膠膠粒以小粒徑4nm～8nm和常規粒徑10nm～15nm為主，控制硅溶膠的質量分數為20％～40％；

　　(3)將步驟(1)獲得的研磨材料加入到步驟(2)配置的研磨液相體系中，控制研磨材料的質量分數為15％～45％；

　　(4)選擇直徑為0.1mm～0.3mm的氧化鋯珠球作為研磨介質加入到步驟(3)的研磨液相體系中進行研磨；控制研磨轉速為1500rpm～3000rpm，研磨時間為30min～60min，出料溫度為15℃～25℃；

　　(5)向步驟(4)獲得的物料中加入消泡劑、分散劑與成膜助劑并制成漿料成品。

　　其中，所述的步驟(1)中合成沸石為工業級合成沸石，包括A型、X型與Y型沸石。

　　其中，所述的步驟(2)中選用的硅溶膠膠粒的粒徑為10nm～12nm；硅溶膠的質量分數為20％～30％。

　　其中，所述的步驟(3)中研磨材料的質量分數為20％～30％。

　　其中，所述的步驟(4)中選用的氧化鋯珠球的直徑為0.2mm～0.3mm；研磨轉速為2000rpm～2500rpm；研磨時間為30min～40min。

　　有益效果：與現有技術相比，本發明具有以下顯著優點：本發明是針對超低露點除濕轉輪制作專門設計的分子篩納米濕法研磨方法，控制分子篩粉體粒徑在亞微有效米級別，用于制造超低露點除濕機，促進超低露點除濕機的發展，具有廣闊的應用前景。同時，利用硅溶膠制作研磨液相體系，使顆粒均勻分散，并利用其良好的滲透性、粘結性、成膜性、分散性及吸附性作為分子篩粉料的分散劑和粘合劑。而且，通過控制分子篩粉體和硅溶膠固液比例，提高傳質效率。

　　具體實施方式

　　實施例1：

　　選擇工業級A型合成沸石作為分子篩粉體，將分子篩粉體置于相對濕度為95％的環境內處理8h后作為研磨材料待用；選擇直徑為4nm的堿性硅溶膠置于水中擴散形成膠體溶液后作為研磨液相體系待用，硅溶膠的質量分數為20％；將研磨材料加入到研磨液相體系中，研磨材料的質量分數為15％；選擇直徑為0.1mm的氧化鋯珠球作為研磨介質加入到研磨液相體系中進行研磨，研磨轉速為1500rpm，研磨時間為60min，出料溫度為20℃；向獲得的物料中加入消泡劑、分散劑與成膜助劑并制成漿料成品。

　　實施例2：

　　選擇工業級X型合成沸石作為分子篩粉體，將分子篩粉體置于相對濕度為97％的環境內處理9h后作為研磨材料待用；選擇直徑為10nm的堿性硅溶膠置于水中擴散形成膠體溶液后作為研磨液相體系待用，硅溶膠的質量分數為30％；將研磨材料加入到研磨液相體系中，研磨材料的質量分數為25％；選擇直徑為0.2mm的氧化鋯珠球作為研磨介質加入到研磨液相體系中進行研磨，研磨轉速為2000rpm，研磨時間為45min，出料溫度為18℃；向獲得的物料中加入消泡劑、分散劑與成膜助劑并制成漿料成品。

　　實施例3：

　　選擇工業級3A型合成沸石作為分子篩粉體，將分子篩粉體置于相對濕度為98％的環境內處理10h后作為研磨材料待用；選擇直徑為5nm的中性硅溶膠置于水中擴散形成膠體溶液后作為研磨液相體系待用，硅溶膠的質量分數為35％；將研磨材料加入到研磨液相體系中，研磨材料的質量分數為35％；選擇直徑為0.19mm的氧化鋯珠球作為研磨介質加入到研磨液相體系中進行研磨，研磨轉速為2500rpm，研磨時間為50min，出料溫度為22℃；向獲得的物料中加入消泡劑、分散劑與成膜助劑并制成漿料成品。

　　實施例4：

　　選擇工業級13X型合成沸石作為分子篩粉體，將分子篩粉體置于相對濕度為95％的環境內處理11h后作為研磨材料待用；選擇直徑為12nm的中性硅溶膠置于水中擴散形成膠體溶液后作為研磨液相體系待用，硅溶膠的質量分數為25％；將研磨材料加入到研磨液相體系中，研磨材料的質量分數為27％；選擇直徑為0.22mm的氧化鋯珠球作為研磨介質加入到研磨液相體系中進行研磨，研磨轉速為2800rpm，研磨時間為45min，出料溫度為18℃；向獲得的物料中加入消泡劑、分散劑與成膜助劑并制成漿料成品。

　　實施例5：

　　選擇工業級Y型合成沸石作為分子篩粉體，將分子篩粉體置于相對濕度為97％的環境內處理10h后作為研磨材料待用；選擇直徑為10nm的中性硅溶膠置于水中擴散形成膠體溶液后作為研磨液相體系待用，硅溶膠的質量分數為22％；將研磨材料加入到研磨液相體系中，研磨材料的質量分數為23％；選擇直徑為0.15mm的氧化鋯珠球作為研磨介質加入到研磨液相體系中進行研磨，研磨轉速為2300rpm，研磨時間為47min，出料溫度為19℃；向獲得的物料中加入消泡劑、分散劑與成膜助劑并制成漿料成品。

　　本發明所用硅溶膠是10nm～20nm的二氧化硅膠體微粒在水中均勻擴散形成的膠體溶液，有相當大的比表面積，具有相當好的滲透性，水能滲透的地方當它都能滲透，具有一定的粘度。硅溶膠水分蒸發時，膠體粒子牢固地附著在物體表面，粒子間形成硅氧結合，具有一定粘結性，既可形成具有比表面積大及均勻細孔的凝膠，又可均勻分散粉料。本發明即利用其良好的滲透性、粘結性、成膜性、分散性及吸附性作為分子篩粉料的分散劑和粘合劑。

　　本發明研磨時分子篩粉體和硅溶膠固液比例非常重要。硅溶膠含量低，粘度小，粘附力差，粘附在基材上的分子篩量少，影響吸附性能；硅溶膠含量高，體系粘度增大，分子篩在硅溶膠中分散不均勻。另外，隨著研磨進行，體系黏度會逐漸增大，過高硅溶膠容易導致漿料凝膠。分子篩含量低，導致粘附在基材上的吸附劑量少，吸附效率低；而分子篩含量高，需要更強的粘合力，并使基材變形，還易出現掉粉現象。并且過多的分子篩堆積在基材上不易分散，會導致傳質效率降低。所以，分子篩質量分數約15％～45％，以20％～30％為宜。

　　本發明所用液相體系為硅溶膠，對周圍環境敏感，研磨時物料在機器腔體中與研磨介質高速碰撞，高速循環，產生大量的熱，必然導致硅溶膠溫度的驟然提升，甚至會造成物料凝膠，這對后續操作是非常不利的。隨著研磨進行，物料逐漸變細，粘度會隨之增大，熱量的積累加上體系粘度的提升極易造成物料凝膠，甚至堵塞機器，更難于進行后續操作。所以，本發明采用風冷式冷水機為砂磨機研磨過程持續提供冷卻循環水。保證物料出料溫度在15℃～25℃之間，協助研磨過程產生熱量及時散失，防止物料凝膠化。