專利名稱：用于制冷系統(tǒng)的塊狀干燥劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干燥劑的制備方法，更確切地說是涉及一種用于制冷系統(tǒng)中的干燥劑的制備方法。
背景技術(shù)：
分子篩作為干燥劑，其用途非常廣泛，而將分子篩在空調(diào)、冰箱上用作干燥劑，開辟了分子篩在制冷行業(yè)應用的新領(lǐng)域。
在以鹵代烴為制冷劑的制冷系統(tǒng)中，制冷過程要求制冷劑中的含水量小于15ppm，否則，由于低溫使得制冷劑中的水分結(jié)冰引起毛細管堵塞，將會產(chǎn)生不良后果。為了有效的脫除制冷劑中的水分，一般直接在空調(diào)的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中安裝一個干燥器，干燥器中裝有干燥劑，當制冷劑在系統(tǒng)中進行循環(huán)經(jīng)過干燥劑時，制冷劑中的水分被干燥劑吸附，制冷劑得以干燥，從而使得空調(diào)可以正常工作。
傳統(tǒng)的顆粒狀干燥劑應用于制冷系統(tǒng)中，為避免干燥劑的散失、磨損以及粉塵進入制冷系統(tǒng)，要用羊毛氈或聚丙烯布做成口袋，裝入干燥劑，然后，用高溫或縫制的方法封口。利用高溫將聚丙烯布封口，也會引起干燥劑磨損和干燥功效降低的問題。另外，還有采用將干燥劑夾在玻璃纖維墊片和金屬網(wǎng)板當中的方法，但該方法使用時操作較麻煩，費用也較高，仍然沒有真正解決干燥劑磨損和散失的問題。
美國專利US 2583812公開了一種用磷酸鋁做粘結(jié)劑的塊狀干燥劑。干燥劑是整塊的活性氧化鋁，將水合氧化鋁加粘結(jié)劑混合制成塊狀，然后加熱到一定的溫度，使氧化鋁活化。粘結(jié)劑應該能夠經(jīng)受住活化氧化鋁的溫度，如水合氧化鋁和磷酸鋁混合，根據(jù)需要成型，在空氣中干燥固化，當加熱到足夠的溫度活化磷酸鋁后，粘結(jié)劑變得堅固、耐水?；钚匝趸X作為干燥劑的最大缺點是它的干燥深度不夠，對水的吸附能力隨著溫度的升高而大幅度的下降。
美國專利US 3545622公開的制備過濾干燥塊的方法是用硅膠和少量的4A分子篩顆粒做干燥劑，用在室溫下為液體，粘度在100～160cp(含硅膠1～1 8wt％)的環(huán)氧樹脂做粘結(jié)劑，在300～450°F的溫度下固化。由于分子篩難粘結(jié)，所以只能少量的摻進去。并且活化溫度較低，因此分子篩的水吸附能力受到影響。
美國專利US 4013566提出將粉狀的分子篩與可澆鑄的聚合物質(zhì)混合，這種均勻的混合物可以連續(xù)地制備和擠出或澆鑄成各種形狀、具有較好吸附能力的塊狀干燥劑，這種干燥劑適合于汽車的制冷系統(tǒng)。由于聚合物-分子篩產(chǎn)品的柔韌性，它可以經(jīng)受附加在它上面的力并可以避免磨損，它的另一個優(yōu)點是干燥劑可以做成各種形狀，以便用于制冷系統(tǒng)中。如在汽車空調(diào)和冰箱中，干燥劑放置的位置是不受限制的，干燥劑的形狀可以是管狀或者是條形的。在這種聚合物-分子篩產(chǎn)品中，為了確保它的干燥功能，干燥劑顆粒的含量是40～80wt％，聚合物為鏈狀的氧化乙烯共聚樹脂，加入增塑劑，將混合物在300°F下按照設計要求裝模，擠壓成型，通常壓力為12700～25500psi，在熱空氣爐中320°F下保持30分鐘，即獲得了所需要的塊狀干燥劑。
但上述干燥劑還存在一些缺陷，如容易破碎和磨損，水吸附能力不足，化學性能不穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性和抗震性能差，干燥劑中有雜質(zhì)，在高溫活化時有機粘結(jié)劑易結(jié)焦等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于以鹵代烴為制冷劑的制冷系統(tǒng)中的塊狀干燥劑的制備方法。本方法采用向分子篩原粉中加入高嶺土等粘土進行造粒，用堿金屬磷鋁酸鹽溶液做粘結(jié)劑，將經(jīng)過處理的顆粒狀干燥劑在模具中加壓成型，加熱固化，冷卻后真空包裝，避免吸水和污染。產(chǎn)品可以直接裝配到制冷循環(huán)系統(tǒng)的干燥器中。省去了將顆粒狀干燥劑裝人羊毛氈或聚丙烯袋中進行熱封的過程，避免了干燥劑破碎磨損，及吸水能力下降。節(jié)省了能耗，大大簡化了安裝過程，另外，本發(fā)明的塊狀干燥劑的制造方法還可視應用需求加入一定量其它吸附劑組分，制成含多種組分的塊狀干燥劑。
本發(fā)明的塊狀干燥劑的制造方法的原理是根據(jù)天然的或人工合成的分子篩具有高選擇吸附性，可以用做有機溶液的干燥劑，為了避免粉狀干燥劑散失在密閉的系統(tǒng)中，將其做成所需的形狀，經(jīng)活化后，即得到塊狀干燥劑。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。本發(fā)明的用于制冷系統(tǒng)的塊狀干燥劑的制備方法包括分子篩原粉與粘土混合制成粒徑0.3～2.5mm的小球，烘干，在300～700℃下焙燒0.5～2小時，焙燒過的小球用堿金屬氧化物水溶液處理，再在300～700℃下焙燒0.5～2小時，然后加入粘結(jié)劑與小球混合均勻，加壓成型，成型的干燥劑置于200～700℃下活化2～8小時即得到塊狀干燥劑產(chǎn)品。
本發(fā)明所述方法的分子篩原粉與粘土的加入量是分子篩原粉占60～90wt％，粘土占40～10wt％。
所述的小球與粘結(jié)劑的加入量是小球占70～80wt％，粘結(jié)劑占30～20wt％。
所述的分子篩原粉是3A型分子篩原粉、4A型分子篩原粉或X型分子篩原粉中的一種。
本發(fā)明方法所述的粘土是高嶺土、凹凸棒土、班脫土、海泡石中的一種或一種以上的混合物。
本發(fā)明方法所述的堿金屬氧化物水溶液是氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。
本發(fā)明方法所述的粘結(jié)劑是堿金屬磷鋁酸鹽溶液，較好的是磷鋁酸鈉溶液，磷鋁酸鈉溶液中Na2O、Al2O3、P2O5所占的重量份數(shù)之比是Na2O∶Al2O3∶P2O5＝3～7∶10～15∶65～100。
本發(fā)明所述的方法，所述的在粘結(jié)劑與小球混合時還可加入其它吸附劑，所述的吸附劑是粒度為0.3～2.5mm的活性炭顆粒或活性氧化鋁小球，所述的其它吸附劑的加入量占塊狀干燥劑中吸附劑總重量的5～50wt％。
塊狀干燥劑可以根據(jù)實際需要制成各種形狀，如圓柱型、圓管型、杯型等，其體積可以是20～1000立方厘米。
本發(fā)明的用于制冷系統(tǒng)中的塊狀干燥劑的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點一、本發(fā)明干燥劑的制備方法，利用干燥劑小球與粘結(jié)劑混合，直接在模具中成型、活化，省去了篩分、裝袋等工序，大大簡化了生產(chǎn)流程，生產(chǎn)過程中產(chǎn)品合格率高，返料量少，降低了成本，節(jié)省了能耗。
二、本發(fā)明的干燥劑產(chǎn)品吸水能力強，脫水深度好，產(chǎn)品表面光滑、均一性好，不掉粒，不落粉。
三、本發(fā)明的方法生產(chǎn)過程中操作環(huán)境好，基本無三廢排放，屬清潔生產(chǎn)工藝。
具體實施例方式
下面通過對本發(fā)明的具體實施例的詳細描述進一步闡述本發(fā)明，但實施例不是對本發(fā)明的限制。
實施例1將3A型沸石分子篩77g，高嶺土18g，凹凸棒土5g一起混合，用一個震動球磨機細磨，接著用一個混合機揉捏攪拌混合物，所獲得的混合物送入造粒機，再往里面加水31g，造粒，形成生球，篩分得到直徑為0.9mm的生球。生球在50～150℃下烘干，再裝入焙燒爐中焙燒，控制焙燒爐的溫度為300～700℃。冷卻，即得中間顆粒產(chǎn)物。顆粒產(chǎn)物具有下列性質(zhì)靜態(tài)水吸附20.10wt％，抗壓強度30.9N，磨耗0.05wt％。
將中間顆粒產(chǎn)物用濃度為2.0wt％的氫氧化鉀水溶液噴涂，每公斤顆粒產(chǎn)物加氫氧化鉀溶液50～500ml。然后，將用氫氧化鉀溶液處理過的顆粒產(chǎn)物放入焙燒爐中，在600℃溫度下焙燒。
將焙燒后的顆粒產(chǎn)物與30g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑充分混合，所述的磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是3∶10∶100，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃溫度下活化。冷卻，真空包裝，即為可用于制冷系統(tǒng)的塊狀干燥劑產(chǎn)品。所獲得的產(chǎn)品具有下列性質(zhì)靜態(tài)水吸附16.4wt％，抗壓強度≥2000N。
實施例2除加入的3A分子篩原粉為80g、高嶺土20g外，其它操作同實施例1，得到的中間顆粒產(chǎn)物的靜態(tài)水吸附20.5wt％，抗壓強度30N，磨耗0.07wt％。
實施例3除加入的3A分子篩原粉為65g、高嶺土20g、凹凸棒土15g外，其它操作同實施例1，得到的中間顆粒產(chǎn)物的靜態(tài)水吸附18.05wt％，抗壓強度35.1N，磨耗0.03wt％。
實施例4除加入的4A分子篩原粉為60g、高嶺土20g、班脫土20g外，其它操作同實施例1，得到的中間顆粒產(chǎn)物的靜態(tài)水吸附18.02wt％，抗壓強度35.5N，磨耗0.02wt％。
實施例5除加入的X型分子篩原粉為70g、高嶺土20g、海泡石10g外，其它操作同實施例1，得到的中間顆粒產(chǎn)物的靜態(tài)水吸附18.05wt％，抗壓強度15.1N，磨耗0.03wt％。
實施例6除加入的3A分子篩原粉為90g、高嶺土10g外，其它操作同實施例1，得到的中間顆粒產(chǎn)物的靜態(tài)水吸附18.05wt％，抗壓強度25N，磨耗0.03wt％。
實施例7將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性炭顆粒20g混合均勻，加入35g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是5∶10∶80，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。冷卻，真空包裝。
實施例8將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性氧化鋁顆粒20g混合均勻，加入40g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是5∶10∶65，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。真空冷卻，真空包裝。
實施例9將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性炭顆粒2g、活性氧化鋁顆粒40g混合均勻，加入60g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是7∶15∶65，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。冷卻，真空包裝。
實施例10將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性炭顆粒2g、活性氧化鋁顆粒40g混合均勻，加入60g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是7∶15∶65，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。冷卻，真空包裝。
實施例11將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性氧化鋁顆粒5g混合均勻，加入31g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是3∶10∶100，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。冷卻，真空包裝。
實施例12將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性炭顆粒5g、活性氧化鋁顆粒6g混合均勻，加入33g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是3∶10∶80，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。冷卻，真空包裝。
實施例13將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性氧化鋁顆粒25g混合均勻，加入36g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是5∶12∶80，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。冷卻，真空包裝。
實施例14將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性炭顆粒27g、活性氧化鋁顆粒40g混合均勻，加入60g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是6∶13∶70，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。冷卻，真空包裝。
實施例15將實施例1的顆粒產(chǎn)物與活性炭顆粒40g、活性氧化鋁顆粒60g混合均勻，加入70g磷鋁酸鈉粘結(jié)劑，所述磷鋁酸鈉粘結(jié)劑的Na2O∶Al2O3∶P2O5的重量份數(shù)之比是7∶15∶65，充分混合，根據(jù)要求的形狀，將混合物加入到模具中，加壓成型，再放到箱形馬福爐中，在200～700℃的溫度下焙燒活化。冷卻，真空包裝。
權(quán)利要求
1.一種用于制冷系統(tǒng)的塊狀干燥劑的制備方法，其特征在于該方法包括分子篩原粉與粘土混合制成粒徑0.3～2.5mm的小球，烘干，在300～700℃下焙燒0.5～2小時，焙燒過的小球用堿金屬氧化物水溶液處理，再在300～700℃下焙燒0.5～2小時，然后加入粘結(jié)劑與小球混合均勻，加壓成型，成型的干燥劑置于200～700℃下活化2～8小時即得到塊狀干燥劑產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的分子篩原粉與粘土的加入量是分子篩原粉占60～90wt％，粘土占40～10wt％。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的小球與粘結(jié)劑的加入量是小球占70～80wt％，粘結(jié)劑占30～20wt％。
4.如權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征在于所述的分子篩原粉是3A型分子篩原粉、4A型分子篩原粉或X型分子篩原粉中的一種。
5.如權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征在于所述的粘土是高嶺土、凹凸棒土、班脫土、海泡石中的一種或一種以上的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的堿金屬氧化物水溶液是氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。
7.如權(quán)利要求1、3所述的方法，其特征在于所述的粘結(jié)劑是堿金屬磷鋁酸鹽溶液。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的堿金屬磷鋁酸鹽溶液是磷鋁酸鈉溶液。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的磷鋁酸鈉溶液中Na2O、Al2O3、P2O5所占的重量份數(shù)之比是Na2O∶Al2O3∶P2O5＝3～7∶10～15∶65～100。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于粘結(jié)劑與小球混合時還可加入其它吸附劑，所述的吸附劑是活性炭、活性氧化鋁，所述的其它吸附劑的加入量占塊狀干燥劑中吸附劑總重量的5～50wt％。
全文摘要
一種用于制冷系統(tǒng)的塊狀干燥劑的制備方法。將分子篩原粉與粘土混合制成小球，烘干后焙燒，焙燒過的小球用堿金屬氧化物水溶液處理，再在300～700℃下焙燒，加入粘結(jié)劑與小球混合均勻，加壓成型，成型的干燥劑置于200～700℃下活化即得到塊狀干燥劑產(chǎn)品。本發(fā)明的方法生產(chǎn)流程簡單，返料量少，產(chǎn)品合格率高，降低了成本，節(jié)省了能耗，生產(chǎn)過程中操作環(huán)境好，無三廢排放，干燥劑產(chǎn)品吸水能力強，脫水深度好，產(chǎn)品表面光滑、均一性好，不掉粒，不落粉。
文檔編號F25B43/00GK1467021SQ0211246
公開日2004年1月14日 申請日期2002年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月10日
發(fā)明者劉颯, 徐解平, 王鵬飛, 劉華, 鄧琦, 王惠娟, 顧艷, 劉 颯 申請人:上?；ぱ芯吭?