用于吸附和反應(yīng)過(guò)程的組合物的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明總體上涉及用于吸附和反應(yīng)過(guò)程的組合物，包含吸附劑粉末(例如沸石)和粘結(jié)劑，將吸附劑粉末與粘結(jié)劑混合而形成具有0.30≤εp≤0.42的孔隙率和Dp≤3.5×10-6m2/s的N2孔擴(kuò)散系數(shù)的附聚體agglomerate，并且其中晶體沸石粉末的平均粒徑為10μm或更小，粘結(jié)劑的平均粒徑為0.10dA或更小，粘結(jié)劑濃度為10%或更小(以干重基表示)。本發(fā)明還涉及用上述組合物從液體混合物中吸收和分離成分的方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于吸附和反應(yīng)過(guò)程的組合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可用于吸附、分離、純化和催化過(guò)程的新型組合物。更具體地，本發(fā)明 涉及由具有改進(jìn)的孔形貌以便增強(qiáng)吸附/分離性能的附聚的微晶顆粒所制成的吸附劑。本 發(fā)明的吸附劑顯示增強(qiáng)的吸附性能，特別是用于氣體分離工藝時(shí)。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003] 附聚的沸石吸附劑和催化劑組合物的制造既是一門(mén)科學(xué)也是一門(mén)藝術(shù)，許多的制 造知識(shí)是建立在作為主要粘結(jié)劑的粘土類(lèi)或共混物（例如凹凸棒石、海泡石、高嶺土、膨潤(rùn) 土等等）的基礎(chǔ)之上。粘結(jié)劑對(duì)于制備附聚的沸石基組合物是必需的，這是因?yàn)榉惺⒕?并不充分地自我粘結(jié)。因此，粘結(jié)劑是用于制備具有足夠的強(qiáng)度特性（包括壓碎強(qiáng)度和耐 磨耗性）的沸石附聚體的目的，以用于例如傳統(tǒng)的填充床吸附過(guò)程，包括變壓吸附（PSA)、 真空變壓吸附（VPSA)和變溫吸附（TSA)過(guò)程，和其它反應(yīng)過(guò)程。雖然本發(fā)明主要涉及吸附 劑組合物，但本文中論述的相同原理也可適用于沸石催化劑。
[0004] 人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到，附聚的吸附劑需要某種密度以實(shí)現(xiàn)在商業(yè)服務(wù)中所必需的耐 壓碎性、以及足夠的孔隙率以避免對(duì)進(jìn)行吸附的流體組分的輸送產(chǎn)生過(guò)大的阻力。在強(qiáng) 度與輸送之間的這種折衷導(dǎo)致用于附聚沸石吸附劑的相對(duì)窄范圍的物理性質(zhì)、和如US 6, 500, 234中認(rèn)識(shí)到的類(lèi)似的窄范圍的孔擴(kuò)散系數(shù)?？讛U(kuò)散系數(shù)是構(gòu)成在附聚沸石顆粒內(nèi) 部的孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜孔互連網(wǎng)絡(luò)的直接反映。吸附用途中的吸附劑性能取決于若干因素， 包括用于較強(qiáng)吸附氣體的吸附容量、混合物中氣體的相對(duì)選擇性和吸附動(dòng)力學(xué)（對(duì)流體輸 送的阻力）。近來(lái)，存在通過(guò)提高附聚吸附劑材料的容量和選擇性并且降低輸送阻力而改善 吸附分離性能的動(dòng)力。本發(fā)明旨在降低結(jié)晶微孔固體吸附劑（優(yōu)選沸石基吸附劑）的輸送 阻力，同時(shí)維持足夠的壓碎強(qiáng)度、吸附容量和選擇性。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)試圖通過(guò)利用附聚吸附劑材料的配制和加工來(lái)提高吸附率而改善吸附 分離性能。然而，大部分的現(xiàn)有技術(shù)將吸附動(dòng)力學(xué)歸因于對(duì)通過(guò)水銀孔隙法鑒定所獲得的 孔形貌的有限的（有可能是誤導(dǎo)的）描述。水銀孔隙法鑒定是基于假設(shè)的直圓柱形的孔 幾何形狀，并且當(dāng)存在由狹窄孔（有時(shí)被稱(chēng)為"墨水瓶狀孔"）所連結(jié)的大體積時(shí)會(huì)是誤導(dǎo) 的。雖然水銀孔隙法鑒定是用于測(cè)定孔隙率、顆粒密度和有效"圓柱形"孔徑分布的有用技 術(shù)，但關(guān)于孔長(zhǎng)度、形狀、連通度或彎曲度該方法提供的信息不充分。顯然，附聚顆粒的本 征孔擴(kuò)散系數(shù)直接地取決于存在于所述顆粒內(nèi)部的大孔的幾何形狀。本文中使用的術(shù)語(yǔ) "大孔的幾何形狀"意圖是等同于術(shù)語(yǔ)"孔隙結(jié)構(gòu)"、"孔幾何形狀"和"孔形貌"。該孔幾何 形狀是具有變化的尺寸、形狀和長(zhǎng)度的互連孔的復(fù)雜（曲折的）網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果，如本公開(kāi)中的 教導(dǎo)，該復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是來(lái)源于在基本的吸附劑和粘結(jié)劑顆粒的尺寸、形狀、分布和量之間的復(fù) 雜相互作用，這些吸附劑和粘結(jié)劑顆粒通過(guò)附聚過(guò)程結(jié)合在一起而形成吸附劑附聚體。由 于其性質(zhì)，難以具體地確定或鑒定這種幾何形狀。水銀孔隙法鑒定提供不完整的描述，即 總大孔孔隙率、累積孔體積、平均孔徑和孔徑分布，并且不提供對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的完整描述。該 事實(shí)至少已在基礎(chǔ)研究中得到認(rèn)定，例如"孔徑分布，但提供對(duì)空隙之間連通度的不完整描 述，該連通度對(duì)于描述多孔固體中的輸送動(dòng)力學(xué)是必不可少的"（Zalc，J.M.等人，"擴(kuò)散機(jī) 制和孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)中的輸送速率和曲折因子的影響"，Chem.Eng.Sci.，59， 2947-2960，2004)。除了在水銀孔隙法鑒定中將孔徑和孔徑分布引用于圓柱形孔的事實(shí)以 夕卜，由于利用增加的Hg壓力對(duì)大孔到小孔進(jìn)行順序填充，因而這些結(jié)果對(duì)于一些孔網(wǎng)絡(luò)也 會(huì)是誤導(dǎo)的。雖然有對(duì)此復(fù)雜孔結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，但現(xiàn)有技術(shù)使得對(duì)于理解和實(shí)現(xiàn)改善的輸送 動(dòng)力學(xué)所需的多孔固體吸附劑特性的全范圍過(guò)于簡(jiǎn)單化。
[0006] 美國(guó)專(zhuān)利6, 171，370揭示了一種具有1. 9至2. 1的Si02/Al203比的粘土結(jié)合的低 二氧化硅X型（LSX)沸石，"其中大孔的平均孔徑等于或大于從吸附劑中吸附可吸附組分時(shí) 可吸附組分的平均自由程"。規(guī)定這種平均孔徑的大孔的體積分?jǐn)?shù)是利用水銀孔隙法所鑒 定體積分?jǐn)?shù)的至少70%。本發(fā)明涉及用于通過(guò)分離空氣而生產(chǎn)0 2的1^乂吸附劑。優(yōu)選地， 將采用纖維形式的"針晶"狀的海泡石和凹凸棒石粘土粘結(jié)劑用于形成大孔。
[0007] 美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)（US2011/0105301)揭示了一種具有2. 1至2. 5的Si02/Al203比、 >300nm的平均輸送直徑、和〈10%的中孔率（利用水銀孔隙法測(cè)定）的八面沸石（X型）。 該專(zhuān)利申請(qǐng)也揭示了一種制造無(wú)粘結(jié)劑NaX(2. 35)沸石的方法。此方法包括添加高嶺土或 偏高嶺土粘土，隨后進(jìn)行堿分解從而將粘土轉(zhuǎn)化成沸石。在添加粘結(jié)劑和隨后的分解/造 粒之前，無(wú)粘結(jié)劑附聚體（用于〇)2、1120和隊(duì)）的吸附容量等同于未加工的沸石粉末。
[0008]US2011/0105301中揭示了吸附率對(duì)于使用BaX和BaKX沸石的液相中芳香烴類(lèi)異 構(gòu)體的分離的影響。用于制造這種吸附劑的過(guò)程包括可沸石化粘土粘結(jié)劑（例如高嶺土） 的添加。以5重量％至12重量％的量添加此粘結(jié)劑，隨后利用堿分解轉(zhuǎn)化成沸石。附聚沸 石具有至少〇? 26ml/g的總孔體積，其中至少60%的此孔體積是在100nm至500nm的孔 徑范圍內(nèi)，正如利用水銀孔隙法所測(cè)定的。還揭示了可燃的造孔劑或"成形助劑"的添加以 及在隨后煅燒期間的其燒完。
[0009]US6, 500, 234揭示了 一種使用具有kN2彡12s_i的N2的質(zhì)量傳遞系數(shù)和 彡3. 5X10_6m2/s(在1. 5巴和300K下測(cè)量時(shí)）的N2的本征擴(kuò)散系數(shù)的吸附劑從氣體混合 物中分離氮?dú)獾姆椒?。共同待決的US6, 425, 940中揭示了滿(mǎn)足這些要求的吸附劑。這種 吸附劑的改善的本征擴(kuò)散系數(shù)歸因于少量粘土粘結(jié)劑形成附聚體隨后進(jìn)行堿分解而將該 粘結(jié)劑轉(zhuǎn)化成沸石。此外，據(jù)稱(chēng)制造這種吸附劑的過(guò)程導(dǎo)致"軀干"和"分支"大孔系統(tǒng)的 形成，其中"軀干"孔是在0.1至1.0um的范圍內(nèi)，"分支"孔小于0.1ym，正如利用水銀 孔隙法所測(cè)定的。US6, 425, 940也揭示了堿分解的無(wú)粘結(jié)劑吸附劑，這些吸附劑包括孔導(dǎo) 向劑或孔形成添加劑，例如尼龍或人造絲纖維或者玉米淀粉。這種添加劑在煅燒期間被燒 完而形成雙分散大孔系統(tǒng)，從而導(dǎo)致改善的氣體輸送性能。
[0010] 如上述專(zhuān)利中的揭示，已進(jìn)行了若干嘗試以使吸附劑的"較高吸附率特性"與吸附 劑的從水銀孔隙法測(cè)定中所獲得的參數(shù)或者與克努森數(shù)（Knudsennumber) (Kn)發(fā)生關(guān)聯(lián)。 由于對(duì)孔幾何形狀的不完全或不準(zhǔn)確的鑒定，因此這種嘗試不被認(rèn)為是完全有益的并且失 敗。Kn和水銀孔隙技術(shù)兩者均依賴(lài)于用簡(jiǎn)單的直圓柱體來(lái)定義孔，該直圓柱體是孔結(jié)構(gòu)的 過(guò)度簡(jiǎn)化。此外，Kn(是分子-孔壁碰撞與分子-分子碰撞的比率）依賴(lài)于"特征長(zhǎng)度"的 正確定義和測(cè)定，例如Kn=A/X其中A=平均自由程，/=特征長(zhǎng)度。特征長(zhǎng)度是孔幾何形狀 的復(fù)合函數(shù)，并且不能簡(jiǎn)單地被定義為利用水銀孔隙法所測(cè)定的平均等效圓柱形孔直徑。
[0011] 定義具有低輸送阻力的吸附劑材料的努力進(jìn)一步被作為改善的吸附率效果的量 度的總體分離性能的使用所稀釋?zhuān)⑶也荒苷_地包含以下事實(shí)：這種過(guò)程是非線(xiàn)性的并 且分離性能會(huì)受到吸附劑的平衡和物理（除動(dòng)力學(xué)以外）特性的影響。吸附率與吸附劑的 孔體積和/或孔直徑之間的相關(guān)性被認(rèn)為是不充分的，并且不能提供在附聚吸附劑的本征 擴(kuò)散系數(shù)與其大孔形貌的詳細(xì)描述之間的必需聯(lián)系。簡(jiǎn)而言之，現(xiàn)有技術(shù)不能充分地鑒定 有用的高吸附率吸附劑材料和/或用于制造該吸附劑材料的可靠且高性?xún)r(jià)比的方法。
[0012] 本征擴(kuò)散系數(shù)是多孔固體材料的一個(gè)性能，它正確地反映了由孔隙結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的 輸送動(dòng)力學(xué)，并且是用于定義任何"高吸附率"吸附材料所必需的標(biāo)準(zhǔn)。在沒(méi)有用于鑒定具 體孔幾何形狀以及此幾何形狀與輸送動(dòng)力學(xué)之間明確關(guān)系的準(zhǔn)確方法的情況下，本征擴(kuò)散 系數(shù)是具有特定成分的產(chǎn)品和將這些成分合并入附聚吸附劑的方法的最直接和有效的量 度。
[0013] 值得注意的是商品沸石吸附劑的塊體是粘土結(jié)合的，這主要是由于在輸送與強(qiáng)度 之間成功實(shí)現(xiàn)的平衡。然而，正是由于粘土粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)了足夠的強(qiáng)度特性，因而發(fā)現(xiàn)這些粘 結(jié)劑在實(shí)現(xiàn)較低輸送阻力方面是有限的。還觀(guān)察到，在附聚期間和在附聚體的后加工處理 中，粘土粘結(jié)劑的物理性質(zhì)（即，形狀和尺寸）是固有地難以控制的。為了進(jìn)一步克服部分 的這些對(duì)粘土基吸附劑配方的輸送限制，現(xiàn)有技術(shù)已轉(zhuǎn)向采用使用和不使用補(bǔ)充的造孔劑 的堿分解過(guò)程，以便通過(guò)將可沸石化粘土轉(zhuǎn)化成活性吸附劑而制備基本上無(wú)粘結(jié)劑的吸附 齊IJ。然而，盡管有吸附劑材料的孔擴(kuò)散性被報(bào)道并且顯示得到改善的實(shí)例，但這些改善決不 是通過(guò)上述復(fù)雜孔幾何形狀而得到保證。此外，需要額外的步驟、時(shí)間和設(shè)備，這會(huì)增加制 造復(fù)雜性和吸附劑成本。
[0014] 仍然存在的問(wèn)題是如何可預(yù)見(jiàn)地開(kāi)發(fā)出一種含有附聚吸附劑組合物的粘結(jié)劑 (包括制造該粘結(jié)劑的方法），以使其本征孔擴(kuò)散系數(shù)最大化，由此將相應(yīng)地增強(qiáng)吸附分離 性能。本發(fā)明通過(guò)以下方式解決了此問(wèn)題：首先利用所開(kāi)發(fā)的多孔材料的模型構(gòu)造來(lái)形成 和控制附聚吸附劑的孔形貌，該模型構(gòu)造僅依賴(lài)于吸附劑和粘結(jié)劑顆粒的物理性質(zhì)而不是 它們的化學(xué)組合物。然后，在具有不同孔隙結(jié)構(gòu)的多種模型多孔材料中模擬氣體的擴(kuò)散，以 確定使輸送阻力最小化（即，使本征擴(kuò)散系數(shù)最大化）的固體材料的參數(shù)。結(jié)果是用于形 成理想的高吸附率吸附劑組合物的配方。然后在（物理的和組成的）限制內(nèi)將此配方用于 可獲得原材料以便鑒定和生產(chǎn)具有高本征擴(kuò)散系數(shù)的商品沸石基吸附劑組合物。
[0015]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明提供一種可用于吸附和反應(yīng)過(guò)程的組合物，該組合物包含吸附劑粉末和粘 結(jié)劑，將吸附劑粉末與粘結(jié)劑混合以形成具有〇. 30 <ep < 〇. 42的孔隙率和Dp彡3. 5X1(T6 m2/s的隊(duì)孔擴(kuò)散系數(shù)的附聚體，并且其中吸附劑粉末的平均顆徑（dA)為10 或更小，粘 結(jié)劑的平均粒經(jīng)為〇.l〇dA或更小，粘結(jié)劑濃度為10%或更小（以干重基表示）。
[0017] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種用于從含有至少一個(gè)較強(qiáng)吸附組分和至少 一個(gè)較弱吸附組分的流體混合物中吸附或分離出較強(qiáng)吸附組分的吸附方法；該方法包括： 使該流體混合物與吸附劑材料接觸，由此選擇性地吸附至少一個(gè)較強(qiáng)吸附組分并且將至少 一個(gè)較弱吸附組分加以回收作為產(chǎn)品，并且其中包含晶體吸附劑粉末和非粘土型粘結(jié)劑 的吸附劑組合物具有〇. 30 <ep < 〇. 42的孔隙率和彡3. 5X10_6m2/s的N2孔擴(kuò)散系數(shù)Dp， 并且其中吸附劑粉末的平均粒徑為10 或更小，粘結(jié)劑的平均粒徑小于或等于0.10dA， 粘結(jié)劑含量為10%或更?。ㄒ愿芍鼗硎荆?。
[0018]

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是用于執(zhí)行穿透試驗(yàn)的低死體積測(cè)試（LDVT)裝置的示意圖。
[0020] 圖2是LiX(2. 0)cd珠（Z-2)的剖面的掃描電子顯微照片（SEM)。
[0021] 圖3是圖2中的SEM的邪二值（數(shù)字）圖像。
[0022] 圖4是來(lái)自圖2和圖3中的SEM圖像的Z-2現(xiàn)有技術(shù)吸附劑的三維重構(gòu)形貌。
[0023] 圖5示出單一尺寸球體（大和小球體）的兩個(gè)理想的緊密堆積。
[0024] 圖6示出了多分散球體的單一堆積。
[0025] 圖7示出了球體的理想化多分散堆積。
[0026] 圖8示出了球體的理想化堆積。
[0027] 圖9是顯示不同程度球形度和光滑度的顆粒的模型隨機(jī)球體堆積（RSP)的中值孔 徑的本征（孔）擴(kuò)散系數(shù)的變化的圖。
[0028] 圖10是顯示具有各種實(shí)際吸附劑的孔隙率的通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的本征（孔）擴(kuò)散系 數(shù)的變化的圖。
[0029] 圖11是顯示與從RSP建模中所確定的理想特性相比，具有中值孔徑的各種實(shí)際吸 附劑的通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的本征（孔）擴(kuò)散系數(shù)的變化的圖。
[0030] 圖12是在4500X放大倍數(shù)下LiX(2. 0)珠（實(shí)施例11)的剖面的SEM。
[0031] 圖13是對(duì)實(shí)際吸附劑的通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的本征擴(kuò)散系數(shù)和中值孔徑與從相同實(shí)際 吸附劑的重構(gòu)圖像中所確定的模型擴(kuò)散系數(shù)和平均弦長(zhǎng)度進(jìn)行比較的圖。
[0032] 發(fā)明詳述 高擴(kuò)散件動(dòng)力 應(yīng)用吸附的工藝可以被視為平衡與動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的組合。甚至在平衡驅(qū)動(dòng)的分離中，動(dòng) 力學(xué)成分常常對(duì)于經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)最大性能是重要的。美國(guó)專(zhuān)利6, 500, 234和6, 506, 234中揭 示了當(dāng)增加吸附劑的本征擴(kuò)散系數(shù)時(shí)可以獲得性能中的意外的高增益?，F(xiàn)在的中心問(wèn)題變 為：如何增加本征擴(kuò)散系數(shù)，同時(shí)將足夠的強(qiáng)度維持在附聚吸附劑顆粒的合理的孔隙率限 值內(nèi)?？梢酝ㄟ^(guò)吸附劑的特定配方和/或加工來(lái)控制孔擴(kuò)散系數(shù)。例如，US6, 425, 940中 使用含量減小的粘土粘結(jié)劑，隨后對(duì)粘土進(jìn)行堿分解從而將粘結(jié)劑轉(zhuǎn)化成沸石。此無(wú)粘結(jié) 劑配方第一次脫離了常規(guī)的粘土粘結(jié)劑方法，并且也可以與其它技術(shù)相結(jié)合，例如可燃的 纖維和/或顆粒添加劑和隨后的燒完。
[0033] 這些方法和其它方法同樣試圖通過(guò)使用粘結(jié)劑和/或添加劑接著將它們轉(zhuǎn)化或 者燒完以便留下更有利的用于流體輸送的孔結(jié)構(gòu)，而引導(dǎo)孔的形成。添加粘土粘結(jié)劑和其 它孔形成添加劑接著進(jìn)行堿分解和/或燒完的這種吸附劑材料的制造是困難且昂貴的，所 實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)散系數(shù)改善程度是有限的并且在性能上不統(tǒng)一。尤其是粘土粘結(jié)劑易于形成海綿 狀的細(xì)長(zhǎng)顆粒，該細(xì)長(zhǎng)顆粒填充沸石微晶顆粒之間的孔。通過(guò)利用堿分解將粘土轉(zhuǎn)化成沸 石而擴(kuò)大此孔填充，因?yàn)樾滦纬傻姆惺哂斜戎旅苷惩粮叩目紫堵?。?jiǎn)而言之，難以控制 粘土粘結(jié)劑在附聚體形成、離子交換和活化過(guò)程中形成一致的孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)以下方 式解決了這些問(wèn)題：開(kāi)發(fā)模型指導(dǎo)的方法以限定吸附劑附聚體的理想的構(gòu)件單元，接著選 擇性放松理想的標(biāo)準(zhǔn)，以使由于在配方中使用的實(shí)際材料所造成的限制最小化。
[0034] 可以用各種吸附率方程來(lái)確立擴(kuò)散系數(shù)對(duì)吸附分離性能的影響。這些關(guān)系和它們 的用途總結(jié)于US專(zhuān)利6, 500, 234、6, 506, 234和6, 790, 260,并且為了完整和清楚在本文中 重復(fù)地描述。為了本發(fā)明的目的，本征擴(kuò)散系數(shù)、平均粒徑和孔隙率限定了本發(fā)明新型附聚 組合物的性能。
[0035] 盡管并非意圖受這些實(shí)例的限制，本發(fā)明證實(shí)了尤其適用于氣相分離的吸附劑組 合物，其中質(zhì)量傳遞阻力受到吸附劑顆粒的大孔（即比擴(kuò)散入顆粒或從顆粒中擴(kuò)散出的分 子的直徑大一個(gè)數(shù)量級(jí)的尺寸的孔）中的擴(kuò)散的控制?？紤]到最常見(jiàn)的大氣氣體具有在 2. 6A至4. 5A范圍內(nèi)的動(dòng)力學(xué)直徑，大孔的該最小平均剖面尺寸大約為30A至40A。本文中 將大孔定義為具有在大約〇. 0030ym至20ym范圍內(nèi)的直徑（等效圓柱形直徑）的孔， 這些范圍也對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)水銀孔隙率測(cè)定法的測(cè)量范圍。 動(dòng)力學(xué)對(duì)分離效率的影響是質(zhì)量傳遞阻力的結(jié)果，質(zhì)量傳遞阻力相應(yīng)地決定吸附率。 可以使用線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)力（LDF)模型（E.Glueckauf，Trans.FaradaySoc. 51，1540,I%5)來(lái)表 示吸附率

【權(quán)利要求】
1. 用于吸附和反應(yīng)過(guò)程的組合物，其包含吸附劑粉末和粘結(jié)劑，將所述吸附劑粉末與 所述粘結(jié)劑混合而形成具有0. 30 <ep < 〇. 42的孔隙率和Dp彡3. 5X1(T6m2/s的N2孔擴(kuò) 散系數(shù)的附聚體，并且其中，所述吸附劑粉末的平均粒徑為10Um或更小，所述粘結(jié)劑的平 均粒徑為0. 10dA或更小，以干重基表示的所述粘結(jié)劑濃度為10%或更小。
2. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述吸附劑粉末顆粒的平均直徑（dA)為2 Um^dA ^ 8um〇
3. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述粘結(jié)劑是有機(jī)硅衍生的粘結(jié)劑。
4. 如權(quán)利要求3所述的組合物，其中，所述有機(jī)硅衍生的粘結(jié)劑以干重基表示是以7% 或更小的量而存在。
5. 如權(quán)利要求4所述的組合物，其中，所述粘結(jié)劑的平均直徑為0.01 4或更小。
6. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述吸附劑粉末粒徑分布的Cv < 0. 5。
7. 如權(quán)利要求6所述的組合物，其中，所述吸附劑粉末粒徑分布的Cv < 0. 25。
8. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，孔隙率為0. 35 <ep < 〇. 40。
9. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述隊(duì)孔擴(kuò)散系數(shù)為DP3 5.5X1(T6m2/s。
10. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，沸石具有彡3. 5的Si02/Al203比。
11. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述吸附劑粉末是X、Y或A型沸石。
12. 如權(quán)利要求11所述的組合物，其中，所述沸石或者所述附聚體是用選自L(fǎng)i、Ca、K、 Na、Ag及其混合物的陽(yáng)離子進(jìn)行離子交換的沸石。
13. 如權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述沸石是LiLSX。
14. 如權(quán)利要求13所述的組合物，其中，所述附聚體組合物具有0.4mm至5.0mm的平 均粒徑。
15. 用于從含有至少一種較強(qiáng)吸附組分和至少一種較弱吸附組分的流體混合物中吸附 或分離較強(qiáng)吸附組分的吸附方法，其包括：使所述流體混合物與選擇性地吸附所述至少一 種較強(qiáng)吸附組分的吸附劑材料接觸，并且將所述至少一種較弱吸附組分回收作為產(chǎn)品，并 且其中， 所述吸附劑組合物包含晶體吸附劑粉末和非粘土型粘結(jié)劑，具有〇. 30 <ep < 〇. 42的 孔隙率和Dp > 3. 5X1(T6m2/s的N2孔擴(kuò)散系數(shù)，其中，所述晶體吸附劑粉末的平均粒徑為 10ym或更小，所述粘結(jié)劑的平均粒徑小于或等于0.10dA，所述粘結(jié)劑以干重基表示含量 為10%或更小。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑是有機(jī)硅衍生的粘結(jié)劑。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述方法是用于生產(chǎn)氧氣的空氣分離。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述組合物的孔隙率為0.35 <ep< 0.40。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述組合物的所述N2孔擴(kuò)散系數(shù)為 Dp 彡 5. 5X1(T6m2/s。
20. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述吸附劑顆粒的Cv具有< 0. 5的粒徑分布。
【文檔編號(hào)】B01J20/30GK104379250SQ201380031932
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月22日
【發(fā)明者】M.W.阿克利, P.A.巴雷特, N.A.斯蒂芬森, E.S.基基尼德斯 申請(qǐng)人:普萊克斯技術(shù)有限公司