分子筛干燥剂脱水再生的方法及应用

    专利查询2025-04-21  28


    本发明涉及分子筛干燥剂再生,具体涉及一种分子筛干燥剂脱水再生的方法及应用。


    背景技术:

    1、分子筛干燥剂因其优异的吸湿性能被广泛的应用于化工、食品、医疗、电子等领域,可脱水再生重复循环使用是其被大量使用的关键原因之一,再生工艺直接影响其吸附特性和相关性能。目前被广泛认可与使用的脱水再生技术为压力转化脱水再生技术(即真空脱水再生技术)和温度转换脱水再生技术。

    2、对于压力转换脱水再生技术,在分子筛干燥剂使用之后,将其置于密闭环境中利用设备降低环境压力(即对干燥剂抽真空),同时可伴随升高温度,使干燥剂吸附的水在低于使用压力下脱附达到脱水再生的目的。该技术的主要缺点包括:(1)需要抽气设备和辅助加热设备,设备密集,能耗及设备投入高;(2)高压低压来回切换,容易导致干燥剂结构损坏,造成吸附容量损失,甚至失效;(3)脱水再生程度不高。

    3、对于温度转换脱水再生技术,在分子筛干燥剂使用之后,通过升高干燥剂的温度,将吸附的水高温脱附,达到脱水再生的目的。常用的加热方式有两种,一种是向干燥剂通入热的再生气直接加热,另一种是通过加热设备给干燥剂加热,同时通入一定的再生气吹扫。该技术的主要缺点包括:(1)若再生温度偏低,脱水深度不够,再生时间长,达不到再生目的;(2)若再生温度偏高,干燥剂结构易破坏,导致干燥剂强度降低,能耗及设备投入高;(3)频繁的高低温切换会降低干燥剂的机械强度,造成物料损耗;(4)分子筛晶格中的铝会在高温水蒸气条件下脱除,使分子筛吸附容量损失,干燥剂失效。

    4、目前研究者对以上脱水再生技术的研究仅仅局限于参数的筛选与优化,例如,“4a分子筛吸脱水特性研究”(矿产综合利用,王洪亮等,2023(3):161-164)中研究认为4a分子筛干燥剂的脱水温度>200℃。

    5、因此,提供一种新的脱水再生方法,在较低温度下实现对分子筛干燥剂的深度脱水,对于提高分子筛干燥剂的脱水再生效果以及延长干燥剂的使用寿命,具有重要意义。


    技术实现思路

    1、本发明针对现有的分子筛干燥剂再生工艺在较低再生温度下再生时间长、再生效果不理想,在较高再生温度下能耗大、易破环干燥剂结构影响干燥剂使用寿命的问题,提供一种分子筛干燥剂脱水再生的方法及应用。

    2、为实现上述目的,本发明第一方面提供一种分子筛干燥剂脱水再生的方法,该方法包括:

    3、在再生气存在下,对含水的分子筛干燥剂进行脱水再生,得到再生分子筛干燥剂;

    4、其中,所述再生气中含有能够与水反应的活性小分子气体,所述活性小分子气体在所述再生气中的体积含量不低于1体积%;

    5、所述脱水再生的温度为100-250℃。

    6、本发明第二方面提供前述第一方面所述的分子筛干燥剂脱水再生的方法在物料脱水处理中的应用。

    7、本发明提供的分子筛干燥剂脱水再生的方法,将化学反应除水过程与物理热脱水过程进行耦合,上述两种脱水策略在脱水再生过程中同时发挥作用,共同促进分子筛干燥剂的脱水再生。相较于传统的单一物理热脱水,本发明的方法可以大幅缩短分子筛干燥剂脱水再生的时间,并在一定程度上降低脱水温度,能够减小干燥剂在高温再生、低温使用过程中反复切换对干燥剂结构的破坏程度,从而延长干燥剂的使用寿命。



    技术特征:

    1.一种分子筛干燥剂脱水再生的方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述活性小分子气体在所述再生气中的体积含量为50-100体积%。

    3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述活性小分子气体选自一氧化碳、乙烯、乙炔和环氧乙烷中的至少一种。

    4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述活性小分子气体为一氧化碳。

    5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述脱水再生的条件包括:温度为100-180℃,时间为0.5-120min。

    6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述脱水再生的条件包括:温度为130-150℃,时间为5-30min。

    7.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,在所述脱水再生的过程中,所述再生气的体积空速为1.8-1800l/g分子筛/h,优选为36-720l/g分子筛/h。

    8.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其中,所述分子筛干燥剂中的硅铝摩尔比为(1-500):1,孔体积为0.1-2ml/g,比表面积为100-1000m2/g。

    9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述分子筛干燥剂选自具有lta拓扑结构的分子筛、具有fau拓扑结构的分子筛、具有mfi拓扑结构的分子筛、具有bea拓扑结构的分子筛、具有mor拓扑结构的分子筛和具有mww拓扑结构的分子筛中的至少一种。

    10.权利要求1-9中任意一项所述的分子筛干燥剂脱水再生的方法在物料脱水处理中的应用。


    技术总结
    本发明涉及分子筛干燥剂再生技术领域,具体涉及一种分子筛干燥剂脱水再生的方法及应用。所述方法包括:在再生气存在下,对含水的分子筛干燥剂进行脱水再生,得到再生分子筛干燥剂;其中,所述再生气中含有能够与水反应的活性小分子气体,所述活性小分子气体在所述再生气中的体积含量不低于1体积%;所述脱水再生的温度为100‑250℃。将化学除水与物理热脱水进行耦合,再生效果优异,能够延长干燥剂的使用寿命。

    技术研发人员:李晨耕,段雪,寇伟,叶婧柔
    受保护的技术使用者:北京化工大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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