一种废水处理用的塑料填料及其负载催化剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种废水处理用的塑料填料及其负载催化剂的方法，本发明专利技术的塑料填料分为内芯和外层，其中所述的内芯材质采用高熔点塑料制成，所述的外皮材质采用低熔点塑料内芯材质熔点高于外皮材质熔点，外皮材质熔点低于催化剂耐受温度；所述的塑料填料外形为填料塔专用的环形、鞍型或球型。本发明专利技术还提供了该塑料填料负载催化剂的方法，该方法包括混动粘结、喷涂方式将催化氧化催化剂粘结负载在加热到特定温度后外皮热熔的塑料填料上；所述特定温度为加热温度高于填料外皮的熔化温度、低于填料内芯的熔化温度，低于催化剂耐受温度。本发明专利技术塑料填料负载催化剂后用于催化氧化处理废水时，气液分布状态优异、气相阻力低，比表面积大，催化活性好。催化活性好。

【技术实现步骤摘要】
一种废水处理用的塑料填料及其负载催化剂的方法


[0001]本专利技术属于催化氧化废水处理领域，涉及一种能作为催化氧化催化剂载体用的塑料填料及催化剂负载方法。

技术介绍

[0002]催化氧化喷淋塔广泛应用于废水处理领域，在塔内充填各种形状的填充物(负载有催化剂的填料载体)，使液相沿填料表面流动形成液膜，分散在连续流动的气体之中，气液两相接触面在填料的液膜表面上。它属膜状接触设备。在催化剂的作用下以空气、氧气、臭氧等为氧化剂与液相进行的氧化反应。形成了一个三相催化反应体系。
[0003]其中催化剂载体外形要求比表面积大、孔隙率大、润湿性能好、堆密度小，机械强度高等特性，以增大气液接触面积、改善流体分布状况、降低风阻，避免出短流、液泛等问题。
[0004]目前催化氧化催化剂常用的载体有活性炭、氧化铝、硅胶、硅藻土等，常见造型有粒状、棒状、球状等，但其比表面积小、孔隙率小、堆密度大、风阻大，并不适合应用于喷淋式催化氧化填料塔处理废水。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有废水催化氧化催化剂活性炭载体、分子筛载体外形不适用于催化氧化喷淋塔的缺陷，提供了一种废水处理用的塑料填料及其负载催化氧化催化剂的方法，该负载催化剂的塑料填料用于催化氧化填料塔时，气液分布状态优异、气相阻力低，比表面积大，催化活性好。
[0006]本专利技术提供了一种废水处理用的塑料填料，该塑料填料由内芯和外皮组成，其中所述的内芯材质采用高熔点塑料制成，所述的外皮材质采用低熔点塑料内芯材质熔点高于外皮材质熔点，外皮材质熔点低于催化剂耐受温度；所述的塑料填料外形为填料塔专用的环形、鞍型或球型。
[0007]本专利技术所述的塑料填料，优选所述的高熔点塑料为尼龙、聚碳酸酯PC、聚醚醚酮PEEK、环氧树脂、聚酰亚胺PI、聚偏氟乙烯PVDF、聚苯醚POM；优选低熔点塑料为烯
‑
醋酸乙烯共聚物EVA、低密度聚乙烯LDPE。
[0008]本专利技术所述的塑料填料，优选述的环形为拉西环、鲍尔环、阶梯环，所述的鞍形为弧鞍环或矩鞍环，所述的球形为多面空心球。
[0009]本专利技术所述的塑料填料，优选，所述的塑料填料采用双物料注塑或浸渍法制备得到填料塔专用外形及材质的塑料填料。
[0010]本专利技术还提供了一种上述塑料填料负载催化氧化催化剂的方法，包括混动粘结、喷涂方式将催化剂粘结负载在加热到特定温度后外皮热熔的塑料填料上；其中特定温度为加热温度高于填料外皮的熔化温度、低于填料内芯的熔化温度，低于催化剂耐受温度。
[0011]本专利技术上述负载方法中，优选所述的催化氧化催化剂为过渡金属氧化物、过渡金
属螯合物或过渡金属合金粉末。
[0012]本专利技术上述负载方法中，优选所述混动粘结方式为：将所述的塑料填料和催化剂置于加热锅中加热至使塑料填料外皮融化而内芯及催化剂不融化的温度，使塑料填料外皮热熔粘结催化剂，然后采载体粘结催化剂后，将催化剂冷却至室温。
[0013]本专利技术上述负载方法中，优选所述混动粘结方式为：所述喷涂方式为：将所述的塑料填料加热至使塑料填料外皮融化而内芯不融化的温度时，将催化剂粉体喷涂至塑料填料的外皮上，再将催化剂冷却至室温。
[0014]所述加热的方式有高温翻炒、高温烘烤、高温气流加热或红外辐射。
[0015]本专利技术负载催化剂的塑料填料用于催化氧化填料塔时，气液分布状态优异、气相阻力低，比表面积大，催化活性好；用于含硫污水空气催化氧化处理，本专利技术负载催化剂的塑料填料在空隙率、风阻及催化效力持续性上优于负载催化剂的传统球状分子筛载体。
具体实施方式
[0016]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术技术方案，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之内。
[0017]实施例1鲍尔环填料负载催化氧化催化剂的方法
[0018]塑料鲍尔环的制备：采用双物料注塑工艺，注塑内芯材料为PC,外皮材料为LDPE的鲍尔环1000L，其中鲍尔环尺寸为直径38mm，高38mm，壁厚2mm，其中PC芯材厚1.4mm，LDPE外皮厚0.3mm。其中PC熔点为230
‑
260℃,LDPE熔点为90
‑
125℃
[0019]催化剂为二氧化锰，粉末状，6000目，耐温在400℃以上。
[0020]将塑料鲍尔环1000L与50Kg催化剂放于滚筒电加热锅中，调整加热温度150
±
10℃，转速60r/min,鲍尔环外皮在加热的情况下逐渐融化变黏，因内芯耐温在230
‑
260℃，因此鲍尔环整体不会软化形变，催化剂耐温200℃以上，因此性能不会受到影响。在滚筒搅拌的情况下，催化剂与鲍尔环融化表皮粘附结合。加热搅拌3小时后催化剂与鲍尔环充分黏合，停止加热，待电热锅内的温度降至室温后，打开密封盖，取出粘有催化剂粉粒的鲍尔环填料。催化剂负载完成，催化剂负载量50Kg/m3。
[0021]实施例2多面空心球填料负载催化氧化催化剂的方法
[0022]塑料多面空心球填料的制备：采用双物料注塑工艺，注塑内芯材料为尼龙66，外皮材料为EVA的多面空心球填料1000L，其中多面空心球尺寸为直径25mm，壁厚2mm，其中尼龙66芯材厚1.2mm，EVA外皮厚0.4mm。其中尼龙66熔点为210
‑
240℃，EVA熔点为70
‑
100℃。
[0023]催化剂为二氧化锰，粉末状，6000目，耐温在400℃以上。
[0024]将塑料多面空心球1000L逐个通过高温隧道加热炉，调整加热温度160
±
10℃，调整隧道炉加热时间30秒，多面空心球外皮逐渐熔化变黏，因内芯耐温在210
‑
240℃，因此多面空心球调料整体不会软化形变，催化剂耐温200℃，因此性能不会受到影响。待输送带将多面空心球从隧道炉移出后，将50Kg催化剂通过粉末喷枪以各角度喷向多面空心球填料，催化剂与多面空心球填料表面黏合到一起。喷涂完全后，待填料冷却至室温。催化剂负载完成，催化剂负载量50Kg/m3。
[0025]实施例3拉西环填料负载催化氧化催化剂的方法
[0026]塑料拉西环填料的制备：采用浸渍法工艺，将足量的LDPE加热熔化，再将1000L的
PP材质的拉西环浸入其中，随后取出拉西环，冷却至室温，得到外皮材质为LDPE、内芯材料为PP材质的拉西环填料1000L。拉西环直径为25mm，LDPE外皮厚约为.0.3mm。PP熔点约为170℃，LDPE熔点为90
‑
125℃。
[0027]催化剂为二氧化锰，粉末状，6000目，耐温在400℃以上。
[0028]将1000L拉西环和50Kg催化剂置于不锈钢电动炒锅中，调整加热温度140℃，调整转速60r/min。拉西环外皮逐渐熔化变粘与粉末状催化剂黏合到一起，直至催化剂在填料表面粘附上均匀的一层。此时关闭加热，炒锅中通入氮气进行降温。在炒锅温度降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废水处理用的塑料填料，其特征在于：由内芯和外皮组成，其中所述的内芯材质采用高熔点塑料制成，所述的外皮材质采用低熔点塑料，其中内芯材质熔点高于外皮材质熔点，外皮材质熔点低于催化剂耐受温度；所述的塑料填料外形为填料塔专用的环形、鞍型或球型。2.根据权利要求1所述的塑料填料，其特征在于，所述的高熔点塑料为尼龙、聚碳酸酯PC、聚醚醚酮PEEK、环氧树脂、聚酰亚胺PI、聚偏氟乙烯PVDF、聚苯醚POM；所述的低熔点塑料为烯
‑
醋酸乙烯共聚物EVA、低密度聚乙烯LDPE。3.根据权利要求1所述的塑料填料，其特征在于，所述的环形为拉西环、鲍尔环、阶梯环，所述的鞍形为弧鞍环或矩鞍环，所述的球形为多面空心球。4.根据权利要求1所述的塑料填料，其特征在于，所述的塑料填料采用双物料注塑或浸渍法制备得到填料塔专用外形及材质的塑料填料。5.一种权利要求1所述的塑料填料负载催化氧化催化剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜宝安，张昕，柳源，张志伟，焦志增，刘家节，顿士超，王明刚，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：