一种用作除湿转轮制作的分子筛纳米湿法研磨方法与流程

一种用作除湿转轮制作的分子筛纳米湿法研磨方法与流程

　　本发明涉及除湿转轮制作领域，尤其涉及一种用作除湿转轮制作的分子筛纳米湿法研磨方法。

　　背景技术：

　　除湿转轮是除湿机的一个核心部件，它由特殊陶瓷纤维载体和吸附剂复合而成；转轮两侧由特制的密封装置分成两个区域：处理区域及再生区域；当需要除湿的潮湿空气通过转轮的处理区域时，湿空气的水蒸汽被转轮的吸附剂所吸附，干燥空气被处理风机送至需要处理的空间；而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域；再生区内反向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水份被脱附，被风机排出室外，从而使转轮恢复了吸湿的能力而完成再生过程，转轮不断地转动，上述的除湿及再生周而复始地进行，从而保证转轮持续稳定的除湿状态。

　　超低露点除湿机，指能提供非常低的露点温度(-60℃以下)空气的设备。露点温度，指在保持湿空气含湿量不变的情况下使未饱和湿空气温度降低，降至相对湿度达到100％时所对应的空气干球温度称为该未饱和空气的露点温度。空气的露点温度只取决于空气的含湿量，含湿量不变时，露点温度为定值。目前，超低露点温度除湿机还处于研发改进阶段。

　　针对超低露点除湿机特制的超低露点除湿转轮，需要研磨的材料是除湿介质，而常见的活性炭、氧化铝及硅胶等吸附剂由于再生温度限制及低湿环境吸附性能差等缺点，不适合用来制作低露点除湿转轮。在对比多种材料后发现，合成沸石-分子筛由于其发达均一的孔道结构，在低湿高温时仍有较好吸附性能，是制备低露点除湿转轮的理想材料。开发用作超低露点除湿转轮制作的分子筛纳米湿法研磨技术，具有广阔的应用前景。

　　技术实现要素：

　　发明目的：本发明的目的是提供一种用作除湿转轮制作的分子筛纳米湿法研磨方法，用于制作超低露点除湿转轮，控制分子筛粉体粒径在亚微米级别，实现工艺制造时颗粒均匀分散及应用时传质效率提高。

　　技术方案：本发明所述的一种用作除湿转轮制作的分子筛纳米湿法研磨方法，其特征在于：包括下述步骤：

　　(1)选择亲水性合成沸石作为分子筛粉体，将分子筛粉体置于相对湿度为95％以上的环境内处理8h～12h后作为研磨材料待用；

　　(2)针对分子筛体系的酸碱性质，选择对应的碱性或中性硅溶胶置于水中扩散形成胶体溶液后作为研磨液相体系待用；其中，硅溶胶胶粒以小粒径4nm～8nm和常规粒径10nm～15nm为主，控制硅溶胶的质量分数为20％～40％；

　　(3)将步骤(1)获得的研磨材料加入到步骤(2)配置的研磨液相体系中，控制研磨材料的质量分数为15％～45％；

　　(4)选择直径为0.1mm～0.3mm的氧化锆珠球作为研磨介质加入到步骤(3)的研磨液相体系中进行研磨；控制研磨转速为1500rpm～3000rpm，研磨时间为30min～60min，出料温度为15℃～25℃；

　　(5)向步骤(4)获得的物料中加入消泡剂、分散剂与成膜助剂并制成浆料成品。

　　其中，所述的步骤(1)中合成沸石为工业级合成沸石，包括A型、X型与Y型沸石。

　　其中，所述的步骤(2)中选用的硅溶胶胶粒的粒径为10nm～12nm；硅溶胶的质量分数为20％～30％。

　　其中，所述的步骤(3)中研磨材料的质量分数为20％～30％。

　　其中，所述的步骤(4)中选用的氧化锆珠球的直径为0.2mm～0.3mm；研磨转速为2000rpm～2500rpm；研磨时间为30min～40min。

　　有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明是针对超低露点除湿转轮制作专门设计的分子筛纳米湿法研磨方法，控制分子筛粉体粒径在亚微有效米级别，用于制造超低露点除湿机，促进超低露点除湿机的发展，具有广阔的应用前景。同时，利用硅溶胶制作研磨液相体系，使颗粒均匀分散，并利用其良好的渗透性、粘结性、成膜性、分散性及吸附性作为分子筛粉料的分散剂和粘合剂。而且，通过控制分子筛粉体和硅溶胶固液比例，提高传质效率。

　　具体实施方式

　　实施例1：

　　选择工业级A型合成沸石作为分子筛粉体，将分子筛粉体置于相对湿度为95％的环境内处理8h后作为研磨材料待用；选择直径为4nm的碱性硅溶胶置于水中扩散形成胶体溶液后作为研磨液相体系待用，硅溶胶的质量分数为20％；将研磨材料加入到研磨液相体系中，研磨材料的质量分数为15％；选择直径为0.1mm的氧化锆珠球作为研磨介质加入到研磨液相体系中进行研磨，研磨转速为1500rpm，研磨时间为60min，出料温度为20℃；向获得的物料中加入消泡剂、分散剂与成膜助剂并制成浆料成品。

　　实施例2：

　　选择工业级X型合成沸石作为分子筛粉体，将分子筛粉体置于相对湿度为97％的环境内处理9h后作为研磨材料待用；选择直径为10nm的碱性硅溶胶置于水中扩散形成胶体溶液后作为研磨液相体系待用，硅溶胶的质量分数为30％；将研磨材料加入到研磨液相体系中，研磨材料的质量分数为25％；选择直径为0.2mm的氧化锆珠球作为研磨介质加入到研磨液相体系中进行研磨，研磨转速为2000rpm，研磨时间为45min，出料温度为18℃；向获得的物料中加入消泡剂、分散剂与成膜助剂并制成浆料成品。

　　实施例3：

　　选择工业级3A型合成沸石作为分子筛粉体，将分子筛粉体置于相对湿度为98％的环境内处理10h后作为研磨材料待用；选择直径为5nm的中性硅溶胶置于水中扩散形成胶体溶液后作为研磨液相体系待用，硅溶胶的质量分数为35％；将研磨材料加入到研磨液相体系中，研磨材料的质量分数为35％；选择直径为0.19mm的氧化锆珠球作为研磨介质加入到研磨液相体系中进行研磨，研磨转速为2500rpm，研磨时间为50min，出料温度为22℃；向获得的物料中加入消泡剂、分散剂与成膜助剂并制成浆料成品。

　　实施例4：

　　选择工业级13X型合成沸石作为分子筛粉体，将分子筛粉体置于相对湿度为95％的环境内处理11h后作为研磨材料待用；选择直径为12nm的中性硅溶胶置于水中扩散形成胶体溶液后作为研磨液相体系待用，硅溶胶的质量分数为25％；将研磨材料加入到研磨液相体系中，研磨材料的质量分数为27％；选择直径为0.22mm的氧化锆珠球作为研磨介质加入到研磨液相体系中进行研磨，研磨转速为2800rpm，研磨时间为45min，出料温度为18℃；向获得的物料中加入消泡剂、分散剂与成膜助剂并制成浆料成品。

　　实施例5：

　　选择工业级Y型合成沸石作为分子筛粉体，将分子筛粉体置于相对湿度为97％的环境内处理10h后作为研磨材料待用；选择直径为10nm的中性硅溶胶置于水中扩散形成胶体溶液后作为研磨液相体系待用，硅溶胶的质量分数为22％；将研磨材料加入到研磨液相体系中，研磨材料的质量分数为23％；选择直径为0.15mm的氧化锆珠球作为研磨介质加入到研磨液相体系中进行研磨，研磨转速为2300rpm，研磨时间为47min，出料温度为19℃；向获得的物料中加入消泡剂、分散剂与成膜助剂并制成浆料成品。

　　本发明所用硅溶胶是10nm～20nm的二氧化硅胶体微粒在水中均匀扩散形成的胶体溶液，有相当大的比表面积，具有相当好的渗透性，水能渗透的地方当它都能渗透，具有一定的粘度。硅溶胶水分蒸发时，胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合，具有一定粘结性，既可形成具有比表面积大及均匀细孔的凝胶，又可均匀分散粉料。本发明即利用其良好的渗透性、粘结性、成膜性、分散性及吸附性作为分子筛粉料的分散剂和粘合剂。

　　本发明研磨时分子筛粉体和硅溶胶固液比例非常重要。硅溶胶含量低，粘度小，粘附力差，粘附在基材上的分子筛量少，影响吸附性能；硅溶胶含量高，体系粘度增大，分子筛在硅溶胶中分散不均匀。另外，随着研磨进行，体系黏度会逐渐增大，过高硅溶胶容易导致浆料凝胶。分子筛含量低，导致粘附在基材上的吸附剂量少，吸附效率低；而分子筛含量高，需要更强的粘合力，并使基材变形，还易出现掉粉现象。并且过多的分子筛堆积在基材上不易分散，会导致传质效率降低。所以，分子筛质量分数约15％～45％，以20％～30％为宜。

　　本发明所用液相体系为硅溶胶，对周围环境敏感，研磨时物料在机器腔体中与研磨介质高速碰撞，高速循环，产生大量的热，必然导致硅溶胶温度的骤然提升，甚至会造成物料凝胶，这对后续操作是非常不利的。随着研磨进行，物料逐渐变细，粘度会随之增大，热量的积累加上体系粘度的提升极易造成物料凝胶，甚至堵塞机器，更难于进行后续操作。所以，本发明采用风冷式冷水机为砂磨机研磨过程持续提供冷却循环水。保证物料出料温度在15℃～25℃之间，协助研磨过程产生热量及时散失，防止物料凝胶化。