电吸附装置、其制备方法和应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电吸附装置、其制备方法和应用，涉及环境工程中的水污染控制领域。该电吸附装置包括壳体和设于壳体内部的电吸附组件；壳体下部设有进液口、上部设有出液口；壳体内且位于进液口上方设有布液器，电吸附组件位于布液器上方，并用电极固定装置固定；电吸附组件包括沿壳体轴线设置的导体芯轴以及沿壳体内壁设置的导电层；固定层与导体芯轴之间，和/或，固定层与导电层之间填充有石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子；固定层均匀分布有孔隙，且孔隙的孔径小于石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子的粒径。该电吸附装置具有比表面积大、传质速率高和吸附速率高等优点。

Electrosorption device, preparation method and Application

The invention discloses an electroadsorption device, a preparation method and application thereof, and relates to the field of water pollution control in environmental engineering. The Electrosorption device comprises a shell and an Electrosorption component inside the shell; a liquid inlet and an upper liquid outlet are arranged at the lower part of the shell; a liquid distributor is arranged at the upper part of the shell and above the liquid inlet, and the Electrosorption component is located above the liquid distributor and fixed with an electrode fixing device; the Electrosorption component includes a conductor core axis arranged along the axis of the shell and a conductive layer arranged along the inner wall of the shell; Graphene/polyurethane/polypyrrole three-dimensional particles are filled between the fixed layer and the conductor core, and/or between the fixed layer and the conductive layer. The fixed layer is uniformly distributed with pore size smaller than that of graphene/polyurethane/polypyrrole three-dimensional particles. The device has the advantages of large specific surface area, high mass transfer rate and high adsorption rate.

【技术实现步骤摘要】
电吸附装置、其制备方法和应用
本专利技术涉及环境工程中的水污染控制领域，具体而言，涉及一种电吸附装置、其制备方法和应用。
技术介绍
随着我国经济的发展，环境污染问题日益突出，水污染成为亟待解决的问题，由此，水处理技术应运发展，各类污水处理工艺层出不穷。传统的水处理技术像凝聚、沉淀、过滤和吸附已经被广泛应用去除水中的污染物。传统的水处理技术对较浓的污水溶液体系有效，但对稀水溶液体系却没有良好的效果。电吸附技术是利用带电电极表面吸附水中离子或带电粒子，使水中溶解的盐类及其它带电物质在电极表面富集浓缩实现水的净化/淡化的一种新型水处理技术。相比于传统的水处理技术，电吸附技术在稀水溶液体系中具有良好的去除污染物效果、无二次污染和操作简便等优点。电吸附技术在实际处理水的应用中，一般采用二维电极系统，但二维电极系统存在电极比表面积小、电流效率低和能耗高等问题。为了解决上述问题，Backhurst等提出了三维电极法。三维电极法的电吸附技术是近年来逐渐发展起来的一种水处理技术，导电颗粒代替了平板电极，有效的改善了电吸附技术。现有导电粒子电极主要以活性炭和改性活性炭类物质为主，它们虽然具有适用范围较广本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电吸附装置，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内部的电吸附组件；所述壳体下部设有进液口、上部设有出液口；所述壳体内且位于所述进液口上方设有布液器，所述电吸附组件位于所述布液器上方，并用电极固定装置固定；所述电吸附组件包括沿所述壳体轴线设置的导体芯轴以及沿所述壳体内壁设置的导电层；所述导体芯轴和所述导电层之间设有固定层；所述固定层与所述导体芯轴之间，和/或，所述固定层与所述导电层之间填充有石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子；所述固定层均匀分布有孔隙，且孔隙的孔径小于石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子的粒径。

【技术特征摘要】
1.一种电吸附装置，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内部的电吸附组件；所述壳体下部设有进液口、上部设有出液口；所述壳体内且位于所述进液口上方设有布液器，所述电吸附组件位于所述布液器上方，并用电极固定装置固定；所述电吸附组件包括沿所述壳体轴线设置的导体芯轴以及沿所述壳体内壁设置的导电层；所述导体芯轴和所述导电层之间设有固定层；所述固定层与所述导体芯轴之间，和/或，所述固定层与所述导电层之间填充有石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子；所述固定层均匀分布有孔隙，且孔隙的孔径小于石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子的粒径。2.按照权利要求1所述的电吸附装置，其特征在于，所述石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子的粒径为1-5mm。3.按照权利要求1所述的电吸附装置，其特征在于，所述石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子采用共混合法和氧化聚合法结合制备得到；优选地，所述石墨烯/聚氨酯/聚吡咯三维粒子的制备方法包括以下步骤：(a)将石墨烯加入至0.1-1wt％的阴离子表面活性剂溶液中超声25-35min混合均匀，制备得到石墨烯分散液；石墨烯和阴离子表面活性剂溶液的质量比为1:(5-100)；(b)将石墨烯分散液、缓凝剂与水性聚氨酯混合均匀，制备得到石墨烯/聚氨酯泡沫体；石墨烯分散液、缓凝剂与水性聚氨酯的质量比为100:(0.1-1):(20-100)；(c)将石墨烯/聚氨酯泡沫体在-25～-35℃冷冻25-35h，取出切块后在有机溶剂和水中分别浸泡4-6h，再水洗至无泡沫，55-65℃下干燥20-28h；(d)将步骤(c)处理后得到的石墨烯/聚氨酯泡沫体浸入1-20wt％的吡咯单体水溶液中，加入氧化剂混合均匀后，于冰水浴中反应20-28h，制备得到石墨烯/聚氨酯/聚吡咯泡沫体；吡咯单体与氧化剂的摩尔比为1:2-2:1；(e)将石墨烯/聚氨酯/聚吡咯泡沫体经过醇洗、水洗、干燥和研磨后得到石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲蛟，郭翠翠，张亚南，张兆成，刘海洋，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22