專利名稱：一種天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置，屬于天然沸石改性利用與涂料添加劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
居住生活環(huán)境空氣中和墻壁等處存在著大量污染物，分為粉塵、有害氣體和有害微生物等類別，其中有害微生物包括病毒、細(xì)菌、真菌等，人們希望尋找各種方法盡可能降低或消除上述有害于身體健康與精神狀態(tài)的各類家居環(huán)境的污染。對(duì)于有害微生物的控制問題，現(xiàn)有的殺菌涂料一般加入稀土及貴金屬催化劑及大量有機(jī)殺菌劑，成本高，有一定毒副作用，涂料填料的催化活性亦不高。一個(gè)新的解決途徑是采用含有天然沸石改性抑菌除味涂料添加劑的新型環(huán)保涂料處理墻壁表面以減少粉塵駐留量、吸附并降低有害氣體散發(fā)量、抑制和殺滅有害微生物。
沸石是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物，一般化學(xué)式為AmBpO2p·nH2O，結(jié)構(gòu)式為Ax/q[(AlO2)x(SiO2)y]nH2O，其中A為Ca、Na、K、Ba、Sr等陽(yáng)離子，B為Al和Si，q為陽(yáng)離子電價(jià)，m為陽(yáng)離子數(shù)，n為水分子數(shù)，x為Al原子數(shù)，y為Si原子數(shù)，y/x通常在15之間，(x+y)是單位晶胞中四面體的個(gè)數(shù)。沸石由硅氧和鋁氧四面體組成，四面體只能以頂點(diǎn)相連，即共用一個(gè)氧原子，鋁氧四面體本身不能相連，其間至少有一個(gè)硅氧四面體，而硅氧四面體可以直接相連。由于沸石具有獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和結(jié)晶化學(xué)性質(zhì)，因而使沸石擁有多種可供工農(nóng)業(yè)利用的特性，包括吸附作用、離子交換和催化作用。
利用天然沸石經(jīng)過改性制備的天然沸石涂料添加劑中加入了Ag+、Zn2+和/或Cu2+，涂料載體緩釋抗菌離子或活性氧化組分，使制品具有抗菌和殺菌的效果，是一種具有持久、長(zhǎng)效的抗菌、殺菌性能的新型無(wú)機(jī)抗菌劑，克服了傳統(tǒng)有機(jī)抗菌產(chǎn)品在安全性、廣譜性、抗藥性和耐熱加工性等方面的缺陷。同時(shí)，這種天然沸石改性涂料添加劑還可具有降低粉塵駐留幾率、凈化環(huán)境空氣中的有害氣體的作用。
目前多采用人工合成沸石添加劑成品，存在原材料及設(shè)備工藝復(fù)雜、投資大、能耗及費(fèi)用高等問題，如何采用儲(chǔ)量大、等級(jí)高且價(jià)廉的天然沸石作為原料改性制備沸石添加劑成品，并充分考慮利用能量回收利用以降低能耗，可將大幅降低沸石添加劑成品成本售價(jià)，并有效降低下游產(chǎn)品成本。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的和任務(wù)是，針對(duì)上述存在的問題，采用優(yōu)質(zhì)高等級(jí)天然沸石改性加工為天然超細(xì)沸石粉末，經(jīng)與AgNO3或CuSO4或ZnCl2溶液反應(yīng)改型為載銀或載銅或載鋅沸石添加劑以生產(chǎn)抑菌除味的天然沸石環(huán)保涂料，在制備流程中針對(duì)性的設(shè)計(jì)了節(jié)能降耗的熱工流程，在對(duì)反應(yīng)釜實(shí)施良好保溫的前提下，根據(jù)每一個(gè)工藝階段所需加熱溫度的不同，利用各類可再生能源和廢熱回收對(duì)物料進(jìn)行加熱，降低整個(gè)熱工流程中的不可逆損失，實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)約能耗。制備出的載銀、載銅、載鋅沸石可單獨(dú)或按不同比例混合組成復(fù)合添加劑以滿足不同應(yīng)用的需要。
為此，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置，由兩套或更多沸石反應(yīng)釜和分級(jí)加熱控溫模塊等部分組成，每套沸石反應(yīng)釜(1、6)均設(shè)置有天然超細(xì)沸石粉(B)、AgNO3或CuSO4或ZnCl2溶液(A)和自來水(H)的進(jìn)口和處理后廢液(D)、沸石添加劑成品(E)的出口，每套沸石反應(yīng)釜(1、6)內(nèi)設(shè)置有攪拌器(5)，底部外側(cè)與分級(jí)加熱器(2)相連接，每套沸石反應(yīng)釜(1或6)的分級(jí)加熱器(2)的高溫?zé)崴h(huán)管進(jìn)口(或出口)分別與高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的低溫側(cè)出口(或進(jìn)口)和另一套沸石反應(yīng)釜(6或1)的分級(jí)加熱器(2)的高溫?zé)崴h(huán)管出口(或進(jìn)口)相連，高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的低溫側(cè)進(jìn)口處設(shè)置有熱水循環(huán)泵(4)，熱水循環(huán)泵(4)的進(jìn)口與自來水(C)補(bǔ)水管相連。
每套沸石反應(yīng)釜均依次經(jīng)歷沸石反應(yīng)流程技術(shù)方案如下，天然沸石純化研磨而成的超細(xì)改性沸石粉(B)送入沸石反應(yīng)釜，并與被送入的AgNO3或CuSO4或ZnCl2溶液(A)混勻后加熱到70±5℃，充分反應(yīng)后抽濾、洗滌，處理后廢液(D)流出，然后加熱到85±5℃烘干，制備出的沸石添加劑成品(E)取出分裝，兩套或更多套沸石反應(yīng)釜(1、6)均經(jīng)歷加熱反應(yīng)和加熱烘干過程，其中后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)內(nèi)的反應(yīng)過程比前級(jí)沸石反應(yīng)釜(1)滯后一個(gè)變溫時(shí)段，當(dāng)前級(jí)沸石反應(yīng)釜(1)烘干時(shí)由高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的高溫供水送入前級(jí)加熱器(2)對(duì)其物料進(jìn)行烘干，同時(shí)高溫回水進(jìn)入后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)的后級(jí)加熱器(2)對(duì)后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)內(nèi)的混合物進(jìn)行加熱，循環(huán)水出水返回高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)被高溫側(cè)的高溫載冷劑來流(F)加熱，當(dāng)前級(jí)沸石反應(yīng)釜(1)烘干過程和后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)的溶液加熱過程結(jié)束后，分別轉(zhuǎn)入下一個(gè)溶液加熱過程和烘干過程，此時(shí)高溫?zé)崴h(huán)管的熱水流向轉(zhuǎn)為相反過程，即先進(jìn)入后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)的后級(jí)加熱器(2)，再進(jìn)入前級(jí)沸石反應(yīng)釜(1)的前級(jí)加熱器(2)。
天然超細(xì)沸石粉(B)為65～80％以上的一級(jí)優(yōu)質(zhì)斜發(fā)沸石、絲光沸石或紅輝沸石等天然沸石經(jīng)高溫焙燒純化研磨并改性為銨型或鈉型等后加工而成的超細(xì)改性沸石粉。
沸石反應(yīng)釜(1、6)的外殼(7)的不與分級(jí)加熱器(2)直接接觸的外壁面外敷保溫材料，上部端蓋(8)為保溫型端蓋。
分級(jí)加熱器(2)采用但不限于內(nèi)浸蛇管式、外置列管式換熱器，與沸石反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液接觸的換熱器表面采用耐腐蝕材料。高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)采用但不限于風(fēng)冷式或水冷式或汽水換熱式換熱器。高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的高溫載冷劑采用但不限于中溫太陽(yáng)能集熱器熱水、沸石前處理高溫焙燒過程中產(chǎn)生的高溫廢氣或由其制取的低壓蒸汽或高溫?zé)崴?、其它廢熱回收熱源、燃煤或電力加熱熱水。
采用本實(shí)用新型由于在生產(chǎn)流程中采用太陽(yáng)能等可再生能源和各種廢熱回收這一能源資源循環(huán)利用方式，70～95％以上的能量可由廢熱中獲得，從而最大限度的降低運(yùn)行能耗與費(fèi)用，幾乎無(wú)需另行耗化石燃料或電能，減少相應(yīng)的設(shè)備投資和占用空間，有效節(jié)省運(yùn)行中的人力物力消耗，并相應(yīng)減少能源資源消耗所帶來的環(huán)境污染。其所集成的天然沸石涂料添加劑成品合成裝置及工藝流程，安全可靠、壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)成本低，便于大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
本實(shí)用新型制備的沸石添加劑即可用于涂料，也可廣泛應(yīng)用于陶瓷、塑料、造紙、地板、合成樹脂、膠粘劑、合成纖維織物、玻璃鋼、有機(jī)玻璃、玻璃遮陽(yáng)反射貼膜、空氣過濾器材料等領(lǐng)域。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中各部件編號(hào)與名稱如下 前級(jí)沸石反應(yīng)釜1、分級(jí)加熱器2、高溫?zé)嵩磽Q熱器3、熱水循環(huán)泵4、攪拌器5、后級(jí)沸石反應(yīng)釜6、外殼7、端蓋8、AgNO3或CuSO4或ZnCl2溶液A、天然超細(xì)沸石粉B、自來水C、處理后廢液D、沸石添加劑成品E、高溫載冷劑來流F、高溫載冷劑回流G 具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施應(yīng)用例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
附圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型由兩套或更多沸石反應(yīng)釜和分級(jí)加熱控溫模塊等部分組成，每套沸石反應(yīng)釜(1、6)均設(shè)置有天然超細(xì)沸石粉(B)、AgNO3或CuSO4或ZnCl2溶液(A)和自來水(H)的進(jìn)口和處理后廢液(D)、沸石添加劑成品(E)的出口，每套沸石反應(yīng)釜(1、6)內(nèi)設(shè)置有攪拌器(5)，底部外側(cè)與分級(jí)加熱器(2)相連接，沸石反應(yīng)釜(1)的分級(jí)加熱器(2)的高溫?zé)崴h(huán)管進(jìn)口與高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的低溫側(cè)出口和另一套沸石反應(yīng)釜(6)的分級(jí)加熱器(2)的高溫?zé)崴h(huán)管出口相連，高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的低溫側(cè)進(jìn)口處設(shè)置有熱水循環(huán)泵(4)，熱水循環(huán)泵(4)的進(jìn)口與自來水(C)補(bǔ)水管相連。
每套沸石反應(yīng)釜均依次經(jīng)歷沸石反應(yīng)流程技術(shù)方案如下，天然沸石純化研磨而成的超細(xì)改性沸石粉(B)送入沸石反應(yīng)釜，并與被送入的AgNO3或CuSO4或ZnCl2溶液(A)混勻后加熱到70℃，充分反應(yīng)后抽濾、洗滌，處理后廢液(D)流出，然后加熱到85℃烘干，制備出的沸石添加劑成品(E)取出分裝，兩套沸石反應(yīng)釜(1、6)均經(jīng)歷加熱反應(yīng)和加熱烘干過程，其中后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)內(nèi)的反應(yīng)過程比前級(jí)沸石反應(yīng)釜(1)滯后一個(gè)變溫時(shí)段，當(dāng)前級(jí)沸石反應(yīng)釜(1)烘干時(shí)由高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的高溫供水送入前級(jí)加熱器(2)對(duì)其物料進(jìn)行烘干，同時(shí)高溫回水進(jìn)入后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)的后級(jí)加熱器(2)對(duì)后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)內(nèi)的混合物進(jìn)行加熱，循環(huán)水出水返回高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)被高溫側(cè)的高溫載冷劑來流(F)加熱，當(dāng)前級(jí)沸石反應(yīng)釜(1)烘干過程和后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)的溶液加熱過程結(jié)束后，分別轉(zhuǎn)入下一個(gè)溶液加熱過程和烘干過程，此時(shí)高溫?zé)崴h(huán)管的熱水流向轉(zhuǎn)為相反過程，即先進(jìn)入后級(jí)沸石反應(yīng)釜(6)的后級(jí)加熱器(2)，再進(jìn)入前級(jí)沸石反應(yīng)釜(1)的前級(jí)加熱器(2)。
天然超細(xì)沸石粉(B)為70％以上的一級(jí)優(yōu)質(zhì)斜發(fā)沸石經(jīng)高溫焙燒純化研磨并改性為銨型或鈉型等后加工而成的超細(xì)改性沸石粉。
沸石反應(yīng)釜(1、6)的外殼(7)的不與分級(jí)加熱器(2)直接接觸的外壁面外敷保溫材料，上部端蓋(8)為保溫型端蓋。
分級(jí)加熱器(2)采用內(nèi)浸蛇管式換熱器，與沸石反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液接觸的換熱器表面采用耐腐蝕材料。高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)采用水冷式換熱器并由其通過熱水循環(huán)管內(nèi)的循環(huán)水加熱沸石反應(yīng)釜內(nèi)的物料。高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的高溫載冷劑采用中溫太陽(yáng)能集熱器熱水，并由電加熱作為備用。
權(quán)利要求1.一種天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置，由兩套或更多沸石反應(yīng)釜和分級(jí)加熱控溫模塊等部分組成，其特征在于每套沸石反應(yīng)釜(1、6)均設(shè)置有天然超細(xì)沸石粉(B)、AgNO3或CuSO4或ZnCl2溶液(A)和自來水(H)的進(jìn)口和處理后廢液(D)、沸石添加劑成品(E)的出口，每套沸石反應(yīng)釜(1、6)內(nèi)設(shè)置有攪拌器(5)，底部外側(cè)與分級(jí)加熱器(2)相連接，每套沸石反應(yīng)釜(1或6)的分級(jí)加熱器(2)的高溫?zé)崴h(huán)管進(jìn)口(或出口)分別與高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的低溫側(cè)出口(或進(jìn)口)和另一套沸石反應(yīng)釜(6或1)的分級(jí)加熱器(2)的高溫?zé)崴h(huán)管出口(或進(jìn)口)相連，高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的低溫側(cè)進(jìn)口處設(shè)置有熱水循環(huán)泵(4)，熱水循環(huán)泵(4)的進(jìn)口與自來水(C)補(bǔ)水管相連。
2.如權(quán)利要求1所述的天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置，其特征在于所述的沸石反應(yīng)釜(1、6)的外殼(7)的不與分級(jí)加熱器(2)直接接觸的外壁面外敷保溫材料，上部端蓋(8)為保溫型端蓋。
3.如權(quán)利要求1所述的天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置，其特征在于所述的分級(jí)加熱器(2)采用內(nèi)浸蛇管式、外置列管式換熱器，與沸石反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液接觸的換熱器表面采用耐腐蝕材料。
4.如權(quán)利要求1所述的天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置，其特征在于所述的高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)采用風(fēng)冷式或水冷式或汽水換熱式換熱器。
5.如權(quán)利要求1所述的天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置，其特征在于所述的高溫?zé)嵩磽Q熱器(3)的高溫載冷劑采用中溫太陽(yáng)能集熱器熱水、沸石前處理高溫焙燒過程中產(chǎn)生的高溫廢氣或由其制取的低壓蒸汽或高溫?zé)崴?、其它廢熱回收熱源、燃煤或電力加熱熱水。
專利摘要一種天然沸石抑菌除味涂料添加劑節(jié)能制備裝置，由兩套或更多沸石反應(yīng)釜和分級(jí)加熱控溫模塊等部分組成，每個(gè)反應(yīng)釜分別利用改性沸石涂料添加劑，其流程是含銀、鋅、銅鹽溶液分別與改性天然沸石超細(xì)粉混勻后加熱到70±5℃，充分反應(yīng)后抽濾、洗滌，然后加熱到85±5℃烘干，加熱熱源來自中溫太陽(yáng)能集熱器熱水、沸石前處理高溫焙燒過程中產(chǎn)生的高溫廢氣或由其制取的低壓蒸汽或高溫?zé)崴?、其它廢熱回收熱源、燃煤或電力，反應(yīng)釜外殼體均采用良好保溫以減少熱損失。系統(tǒng)可節(jié)省70～95％以上的加熱能量，減少設(shè)備投資和占用空間。所制備的銀鋅銅復(fù)合抑菌除味添加劑可用于涂料、陶瓷、塑料、合成樹脂、空氣過濾器材料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09C1/40GK201567303SQ20092021646
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者劉嚴(yán)蓬, 張茂勇 申請(qǐng)人:劉嚴(yán)蓬, 張茂勇