一种复合吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合吸附剂及其制备方法，其中复合吸附剂包括：氯化钙、膨胀石墨及聚氧化乙烯。本发明专利技术通过膨胀石墨与氯化钙的混合，提高了吸附剂的传热传质能力，防止吸附剂的结块，同时通过聚氧化乙烯的加入，避免了吸附剂发生松散、分层、脱落等现象，提高了吸附剂的机械性能。本发明专利技术提出的复合吸附剂制备方法简单易行，便于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸附式制冷领域，特别涉及一种复合吸附剂。
技术介绍
吸附式制冷作为一种以再生能源或者低品位热源驱动的绿色制冷技术，越来越受到人们的重视。与传统的吸收式制冷相比，吸附式制冷不但降低了电力消耗，还避免了吸收式制冷在工作中的系统工质结晶和高温热腐蚀等问题，同时对环境更加友好。但是目前吸附式制冷仍然有很大的应用困难，主要在于吸附剂存在着诸多缺陷，如易结块、热传质性能差以及机械性能较差等。中国专利CN1613551公开了一种氯化钙-膨胀石墨混合吸附剂，在该专利中将膨胀石墨与氯化钙水溶液混合，烘干后压制成块状混合吸附剂，解决了吸附剂结块的问题。中国专利号CN101249420公开了一种膨胀石墨-氯化物复合吸附剂的制备方法，在该专利中将膨胀石墨压制成块，再将块状膨胀石墨浸溃于氯化钙水溶液中，借助块状膨胀石墨中的石墨骨架结构增强了吸附剂的传热传质性能，同时也避免了吸附剂的结块。但是上述两种吸附剂的机械性能还是较差，经过几个周期的吸附脱附使用之后，块状的吸附剂就会松散或分层或剥落，严重影响了吸附剂的重复使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种不易结块，热传质性能优，并且机械性能好，重复使用仍能保持骨架结构的复合吸附剂及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种复合吸附剂，其包括:氯化钙、膨胀石墨及聚氧化乙烯。优选地，所述氯化钙的质量百分比为20% 50%，所述膨胀石墨的质量百分比为30% 40%，所述聚氧化乙烯的质量百分比为20% 40%。优选地，所述聚氧化乙烯的分子量为4X IO6 8X 106。本专利技术还提供了一种制备上述任一项中所述复合吸附剂的方法，其包括如下步骤:(I)将氯化钙和聚氧化乙烯溶解，得到前驱液；(2)在步骤(I)中得到的前驱液中加入膨胀石墨，得到混合液；(3)将步骤(2)得到混合液干燥至粉末后压制成型，即得到复合吸附剂。优选地，步骤(2 )中的所述膨胀石墨由可膨胀石墨在500 V 700 V下保温Smin 12min制得。更优选地，所述可膨胀石墨的粒径为50目 80目。优选地，步骤(2)中加入膨胀石墨时持续搅拌所述前驱液。优选地，步骤(3)中所述干燥的温度为90°C 100°C。优选地，步骤(3)中所述压制成型的压力为14MPa 20MPa。本专利技术通过膨胀石墨与氯化钙的混合，提高了吸附剂的传热传质能力，防止吸附剂的结块，同时通过聚氧化乙烯的加入，避免了吸附剂发生松散、分层、脱落等现象，提高了吸附剂的机械性能。本专利技术提出的复合吸附剂制备方法简单易行，便于推广。附图说明图1为本专利技术复合吸附剂制备方法的流程示意图。具体实施例方式为使专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术提供的复合吸附剂中的膨胀石墨可以增强吸附剂的导热系数同时避免氯化钙结块，加入聚氧化乙烯则可以通过高分子量的分子之间的作用增强材料的机械性能，同时聚氧化乙烯为亲水性物质，其不会阻断吸附剂对水的吸附/脱附。本专利技术提供的复合吸附剂中各组分的比例并不特别限定，优选地可如下:氯化钙的质量百分比为20% 50%，膨胀石墨的质量百分比为30% 40%，聚氧化乙烯的质量百分比为20% 40%。进一步地，聚氧化乙烯的分子量可优选为4X IO6 8X 106。相应地，本专利技术还提供了一种上述复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤:第一步:将氯化钙和聚氧化乙烯溶解，得到前驱液。本专利技术对所述氯化钙和聚氧化乙烯的溶解方法并无特别限定，可以采用本领域技术人员熟知的方法，如先溶解氯化钙，再加入聚氧化乙烯，或同时在水中加入氯化钙和聚氧化乙烯一起溶解，并且为了使溶解更加快速，也可在溶解时加以搅拌或加热。第二步:在第一步得到的前驱液中加入膨胀石墨，得到混合液。本领域技术人员容易知道，为了使膨胀石墨均匀分散在前驱液中，在加入过程中还可不停地搅拌前驱液。此外，为了更方便地制备合适粒径的膨胀石墨，可将可膨胀石墨在500°C 700°C下保温8min 12min，可膨胀石墨的粒径范围可选择在50目 80目。第三步:将第二步中得到的混合液干燥至粉末后压制成型，即得到复合吸附剂，其中干燥的温度可控制为90°C 100°C ;为了粉末更好地成型，可控制压制成型的压力在14MPa 20MPa。本专利技术提供的复合吸附剂通过聚氧化乙烯的加入，增强了复合吸附剂的机械性能，同时聚氧化乙烯也不会阻断材料对水的吸附/脱附。在实施例中使用国药集团化学试剂有限公司生产的氯化钙，日本住友集团生产的聚氧化乙烯，山东青岛成泰制品有限公司生产的可膨胀石墨；采用天津市科器高新技术公司生产的769YP-24B型粉末压片机将粉末压制成型。实施例1取IOOOml水，将8.0Og氯化钙溶于其中，氯化钙完全溶解之后称取4.0Og聚氧化乙烯缓慢溶于氯化钙溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驱液；将可膨胀石墨在500°C下保温8min，制得膨胀石墨；再称取8.0Og膨胀石墨放入前驱液中，搅拌Imin至膨胀石墨均匀分散，得到混合液。将混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。称取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa压力下压制5min，即制得块状的复合吸附剂。将得到的复合吸附剂放置在户外环境中，I 2天后观察发现复合吸附剂没有任何松散、分层、剥落等现象发生，而且其表面有湿润现象，说明实施例1制备的复合吸附剂有较好的吸脱附性能。实施例2取2500ml水，将7.50g氯化钙溶于其中，氯化钙完全溶解之后称取15.0Og聚氧化乙烯缓慢溶于氯化钙溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驱液；将可膨胀石墨在700°C下保温12min，制得膨胀石墨；再称取15.0Og膨胀石墨放入前驱液中，搅拌Imin直至溶液中膨胀石墨均匀分散，得到混合液。将混合液置于90°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。称取3.50g的粉末置于模具中在20MPa压力下压制5min，即制得块状复合吸附剂。将得到的复合吸附剂放置在户外环境中，I 2天后观察发现复合吸附剂没有任何松散、分层、剥落等现象发生，而且其表面有湿润现象，说明实施例2制备的复合吸附剂有较好的吸脱附性能。实施例3取IOOOml水，将20.0Og氯化钙溶于其中，氯化钙完全溶解之后称取8.0Og聚氧化乙烯缓慢溶于氯化钙溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驱液；将可膨胀石墨在600°C下保温lOmin，制得膨胀石墨；再称取12.0Og膨胀石墨放入前驱液中，搅拌Imin至膨胀石墨均匀分散，得到混合液。将混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。称取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa压力下压制5min，即制得块状复合吸附剂。将得到的复合吸附剂放置在户外环境中，I 2天后观察发现复合吸附剂没有任何松散、分层、剥落等现象发生，而且其表面有湿润现象，说明实施例3制备的复合吸附剂有较好的吸脱附性能。实施例4取2500ml水，将12.0Og氯化钙溶于其中，氯化钙完全溶解之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合吸附剂，其特征在于，包括：氯化钙、膨胀石墨及聚氧化乙烯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶宏，李世民，袁智，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：