HY分子筛蜂窝胚体制备及其对VOCs吸附特性研究

摘要

为满足对大风量、低浓度挥发性有机物的高效净化需求，采用固载法制备HY分子筛蜂窝胚体。通过调控黏结剂、分散剂及浆液固含量等参数，结合SEM、XRD、 BET及红外光谱等检测手段，确定最佳制备条件。在此基础上，探讨了固载量、原料气进口浓度和原料气空速等不同吸附条件对HY分子筛蜂窝胚体吸附性能的影响，并采用动力学模型拟合验证。结果表明：1)HY分子筛蜂窝胚体的最佳制备条件是浆液中硅溶胶质量分数为10%、聚丙烯酸质量分数为0.4%、HY分子筛固含量为22%（质量分数）,并进行二次固载；2)最佳制备条件下所得胚体的比表面积为343.54 m²/g,平均孔径为4.16 nm,且分子筛晶体结构完整，无有机物残留；3)固载量为120 g/L时对邻二甲苯的吸附效果最优，当原料气进口质量浓度低于600 mg/m³且空速不大于4 s^-1时，可确保尾气达标排放；4)Yoon-Nelson模型可以较好地模拟HY分子筛蜂窝胚体对VOCs原料气的吸附行为，半穿透时间τ与速率常数k′分别为34.95 min和0.076 8 min^-1,理论预测值与实验结果的误差仅为3.49%,吻合度较好。采用经优化的固载法工艺制备的HY分子筛蜂窝胚体，对VOCs吸附效果较好，在挥发性有机物脱除领域具有一定的应用前景。

关键词

无机非金属基复合材料 / 分子筛 / 转轮吸附 / VOCs