【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氢气提纯，具体讲是一种用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂的制备方法。
技术介绍
1、氢能是一种来源丰富、绿色低碳，也是一种应用广泛的二次能源，是正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。氢能源已成为加快能源转型升级、培育经济新增长的战略选择。
2、我国目前年产氢气量大约3300万吨，其中达到工业氢气质量标准的大约1200万吨，产业链规模以上的制氢企业已超过300家。推动氢能、电能和热能系统融合，促进形成现代能源、供应体系的产业链十分重要。以绿色低碳为方针，加快氢能的绿色供应。国家部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达10-20万吨/年，成为新增氢能消费的重要组成部分，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。
3、现有的氢气提纯工艺有待提高，只有将氢气中的杂质氮气、氧气，脱除分离后才能真正达到纯氢。因为煤制氢、光电解水制氢、核能高温制氢等工艺，所用氢气中都存在n2和o2，因氮气和氧气脱除工艺，涉及到对脱除后n2、o2的回收，对使用的吸附剂要求做到吸附分离、脱除回收的功能。因此，传统单一的催化剂无法完成，亟需研发一种对氢气中的氮气和氧气具有良好的吸脱附功能的分子筛催化剂。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少部分地克服现有技术中存在的上述技术问题和/或其他潜在的问题：提供一种用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂的制备方法。本专利技术分子筛催化剂对氢气中的氮气和氧气具有良好的吸附分离作用。
2、本专利技术的技术解决方案如下：一种用于氢气提纯
3、作为优化，所述沸石粉为cax型、nax型沸石粉中的一种或两种的混合物。
4、作为优化，所述黏结剂为垟坩土、凹凸棒土与高岭土中的一种或多种的混合物。
5、作为优化，所述助剂为羧甲基纤维素钠(cmc)、羟丙基甲基纤维素纳(hpmc)、田菁粉植物胶(sg)、杨梅栲胶(mol)与焦磷酸纳(na4p2o7)中的一种或多种的混合物。
6、作为优化，所述钙基化合物为cacl2、cao、ca(no3)2、caco3与cac2中的一种或多种的混合物。
7、本专利技术提供一种用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤，首先将沸石粉、黏结剂与助剂混合均匀，然后与石墨烯，钙基化合物同时放入捏合机，加入物料总量30-35％的水，进行带水捏合3-4h，捏成泥料后，再将泥料放入反应釜，设置温度110-130℃，恒温反应18-24h后进行挤出造粒，造粒后将颗粒放入恒温干燥箱于110-150℃烘干至颗粒含水量低于10％后，于575-620℃的温度下焙烧活化2-3h，冷却到常温得到用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂。
8、本专利技术还提供一种用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤，首先将沸石粉、黏结剂与助剂混合均匀，然后与石墨烯，钙基化合物混匀后放入反应釜，设置温度110-130℃，恒温反应18-24h后进行制球造粒，造粒后将颗粒放入恒温干燥箱于110-150℃烘干至颗粒含水量低于10％后，于575-620℃的温度下焙烧活化2-3h，冷却到常温得到用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂。
9、本专利技术的有益效果是：沸石具有较高的吸附分离效果，采用沸石作为载体，不但增加催化剂的活性组份，同时能够先行吸附气体中的水份和nox等杂质。沸石与石墨和钙具有较好的亲和率及螯合钙的吸收率。石墨烯不仅能够脱除氮气，还能对氮气的分子转化和利用，在电解值中具有较高的导电作用，更是在捕捉氮气中展现出独特的潜力。钙基具有较好的抗酸能力和抗拒热能的效果。
10、本专利技术分子筛催化剂可以脱除氢气中的氮气和氧气。可以实现氢气提纯至纯氢，以便经过加氢反应将氢气转化为绿氢或绿醇。本专利技术以沸石为载体，以石墨烯和钙基作为活性捕捉剂，为了实现对氢气中的氮气和氧气的良好的吸脱附效果。首先要使催化剂的孔道结构达到所需要求，使吸附的氮、氧分子不会穿透，又要考虑不能把氢气吸附掉。因为氢气、氮气、氧气都属于较小的化学分子径，所以本专利技术采用分子筛与催化剂的两性结合点，由石墨烯和钙基分别选择捕捉，然后再通过分子筛去选择性分离。
11、本专利技术主要依靠多种特性材料的混合烧结活化作用，其反应机理是：钙基与石墨烯加热反应，涉及到钙基的热化学储能作用，促进钙基与石墨烯之间晶体的形成，同时在钙基与沸石材料加温反应后，改善了分子筛的孔道结构以及提高分子筛催化剂的吸脱附能力。
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1.一种用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，主要由以下质量百分比的各原料制成：沸石粉 65-85%；黏结剂 10-25%；助剂 5-9%；石墨烯 5-7% ；钙基化合物6-12%；上述各组分的质量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，所述沸石粉为Cax型、Nax型沸石粉中的一种或两种的混合物。
3.根据权利要求2所述的用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，所述黏结剂为垟坩土、凹凸棒土与高岭土中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求3所述的用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，所述助剂为羧甲基纤维素钠（CMC）、羟丙基甲基纤维素纳（HPMC）、田菁粉植物胶（SG）、杨梅栲胶（MOL）与焦磷酸纳（Na4P2O7）中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求4所述的用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，所述钙基化合物为CaCl2、CaO、Ca(NO3)2、CaCO3与CaC2中的一种或多种的混合物。
6.一种权利要求1-5所述用
7.一种权利要求1-5所述用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，首先将沸石粉、黏结剂与助剂混合均匀，然后与石墨烯，钙基化合物混匀后放入反应釜，设置温度110-130℃，恒温反应18-24h后进行制球造粒，造粒后将颗粒放入恒温干燥箱于110-150℃烘干至颗粒含水量低于10%后，于575-620℃的温度下焙烧活化2-3h，冷却到常温得到用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂。
...【技术特征摘要】
1.一种用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，主要由以下质量百分比的各原料制成：沸石粉 65-85%；黏结剂 10-25%；助剂 5-9%；石墨烯 5-7% ；钙基化合物6-12%；上述各组分的质量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，所述沸石粉为cax型、nax型沸石粉中的一种或两种的混合物。
3.根据权利要求2所述的用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，所述黏结剂为垟坩土、凹凸棒土与高岭土中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求3所述的用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，所述助剂为羧甲基纤维素钠（cmc）、羟丙基甲基纤维素纳（hpmc）、田菁粉植物胶（sg）、杨梅栲胶（mol）与焦磷酸纳（na4p2o7）中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求4所述的用于氢气提纯的脱氮脱氧分子筛催化剂，其特征在于，所述钙基化合物为cacl2、cao、ca(no3)2、caco3与ca...
【专利技术属性】
技术研发人员：向勇，黄德金，向阳，黄宏亮，李学松，
申请(专利权)人：上海德易知环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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