产生胶态无机聚合物驻极体制造技术

利用物料通过之的磁场梯度产生胶态无机聚合物驻极体例如氧化硅。参见图７，用导管（２）中的泵（１）将物料（５）－硅酸钠和ＮａＯＨ水溶液加柠檬酸三钾从容器（３）经导管（６）依次进入导管（７）通过孔（８）离开，进入导管（１３）通过孔（９）离开，进入导管（１４）通过孔（１０）离开，从而使物料反方向两次，然后进入导管（１５）和室（１１），最后通过导管（４）返回容器（３）。加入图８所示磁增强装置（Ａ）、（Ｂ）和（Ｃ）更快地在胶体上建立静电荷。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
背景
本专利技术涉及胶态的无机聚合物驻极体及独特的合成方法，揭示了粒子生长的无机和物理化学模型及以其各种状态和具体表现(液体、固体和凝胶)使用的方法。一种使用方法是用无机聚合物“驻极体”溶液回洗使离子交换树脂床再活化或再生的用途。包括此提议(submission)中包括关于此物质的核心专利“胶态无机聚合物“驻极体”及其产生和应用方法的描述”。该临时申请作为这种提议的一部分引入作为参考。另一种使用方法是用于反渗透装置的方法，其中所述IPE在钙和镁螯合IPE的情况下使膜带电。此层胶体防止该膜结垢，使之更有效并延长膜的寿命。所述胶体通过电荷排斥机理保护该膜。该胶体螯合钙，胶体有强的净负电荷使螯合的钙保留在废物流中。包括此提议中包括关于此物质的核心专利“胶态无机聚合物“驻极体”及其产生和应用方法的描述”。胶态无机“驻极体”及其与离子交换软化技术和硝酸盐去除相结合的应用的描述以及支持所引用的所有应用的数据。这些应用和材料作为这种提议的一部分引入作为参考。现有技术US5 537 363描述了产生不稳定的二氧化硅胶态悬浮体(如用硫酸、硫酸铝、二氧化碳、或氯活化硅酸钠时产生活性二氧化硅)和较稳定的胶态二氧化硅水悬浮体的方法。这些方法均未论述粒子的分子和物理参数，因为它们受粒子产生方法影响，也未论述化学和物理性质与应用的关系。本专利技术提出一种迄今未描述的用于产生胶态二氧化硅粒子的方法，所述粒子是偶极的，其核中带正电而外表面带负电，使粒子具有净负电荷。本专利技术的另一重要方面是能控制粒子的大小、电荷、均匀性、稠度、水合作用和三维结构。希望能控制这些参数从而使粒子能以可重现的形式用于为商业利益而希望控制表面电荷分布的各种应用。我已发现一种产生含有无机胶态二氧化硅的无机聚合物型均匀、一致的含水组合物的方法，通过向所述产生流体中加入钾辅助粒子构型使二氧化硅具有所要求的形式构型。本专利技术的活性组分包括胶态二氧化硅的水悬浮体，其中通过产生静电场的特殊方法使粒子合成时带静电荷产生所述三维荷电结构。优选以这样的方式混合溶液从而通过在控制溶液pH的调节速率下使荷电溶液以控制速度循环通过一逆流流动装置而使胶态粒子变得带电。当pH降低时，粒子(聚合物)因被充电而生长。多层荷电流体在逆流室中移动使各层产生磁通量场而在邻接流体层上产生静电荷。利用诸如US4 888 113中的装置，当该装置放在所述逆流室上时使产生速率增加。本专利技术在设计方面有显著改进，因与现有技术US4 888 113的设计不同导致功能不同。所述新实施方案建立对称的三维场梯度。该实施方案需要圆心带电磁铁。该装置包括在各装置内的多个中心带电的静磁体，基本上在两个平行平面中有至少两个正磁极和两个负磁极，所述磁极被定位以确定四边形的四个顶点，两个正极确定所述四边形对角线相对的顶点，两个负极确定所述四边形对角线相对的顶点，各磁极均与相反电荷的磁极磁性相吸，而与相同电荷的磁极磁性相斥。所述装置各端上两个相反电荷的磁极相面对且有平行的表面。此排列在本专利技术所述对角线相对顶点间连线的交叉点处产生磁空隙。此零点是在发生器导管内部产生陡峭的对称三维场梯度所必需的。需要一种胶体发生器，它能产生大小、形状和电荷均匀一致的胶态粒子，从而能制造用于特殊应用的产品。因此，本专利技术的目的之一是提供一种装置，可用计算机控制调节压力、流量和酸介质的滴定速度，从而能在产生净负电荷粒子的工艺中设计和建造某些特殊性。本专利技术的另一目的是制备一种逆流胶体发生器，其中所述装置由多根薄壁管构成，一根管在另一管内，各端有导管装置使所述流体能以相反方向流动且当流体到达各导管端部时就得到了一层流体。本专利技术的再一目的是制备一种由薄壁不锈钢或塑料制成的逆流胶体发生器。此薄壁使各层流体产生的磁场能在相邻的逆流流体柱上产生静电荷。本专利技术的另一目的是说明以新的独特的静电荷产生方法制备这种胶态二氧化硅粒子的详细方法，其中通过含带电粒子的相邻流体柱的流动产生磁流动而产生静电荷。本专利技术的另一目的是说明可由此方法产生的这种胶体及其它有机和无机胶体的许多用途。本专利技术的另一目的是提供一种高压高速泵，以高速度泵送流体通过本专利技术的逆流发生器。本专利技术的再一目的是提供一种产生二氧化硅胶体的发生器，其中稳定性取决于内部K+结合。以前已确信柠檬酸根离子使此胶态溶液的稳定性增加。柠檬酸三钾可作为本专利技术胶体的稳定剂而等摩尔量的柠檬酸钠不能用于本专利技术体系进一步说明了这点。还注意到氯化钾在本专利技术中起到胶体稳定剂的作用。此数据以及电子束衍射研究显示K+是粒子以可用的稳定状态完全发展的重要组分。本专利技术的再一目的是建立高浓度的二氧化硅胶体，从而在特殊温度下加热特定时间周期时该材料将形成极多孔的二氧化硅/二氧化硅胶体，其用于软化水中起到极好的水过滤介质床的作用，将净负电荷施加给水设备包括管线用于去除由铁、碳酸钙、硫酸钙和其它矿物沉积组成的水垢。可将该材料粉碎和筛分用于不同水硬度。较小的粒子(即表面积/g更大)用于较硬的水。二氧化硅结晶形成基体，胶体从基体中沥出用于软化和脱垢。该介质将Fe++、Fe+++和Ca++吸至其净负电荷表面，从而从污染(即硬)水中除去这些物质。低浓度的悬浮胶体将螯合离子如Ca++、Fe++、Fe+++、Mg++，使之不起水中硬度因子的作用。与水的臭味和坏味污染物也发生相同的螯合作用。阳离子交换软化引言一种非常普遍的民用水软化方法是阳离子交换。机理通过阳离子树脂用钠除去和置换致硬元素钙和镁。用于软化的离子交换反应可如下表示(其中R代表树脂上的活性部位)Ca++}{(HCO3)2Ca++} {2NaHCO3Na2R+}{ }R+{Na2SO4Mg++}{SO4--->Mg++} {2NaCl{Cl8它们表明如果含钙和镁的水通过离子交换剂，这些金属被树脂吸收，同时释放出钠进行交换。该床产生软化水的能力耗尽后，取下该装置，用氯化钠溶液回洗。从而钙和镁以其可溶性氯化物形式除去，同时树脂恢复至其原始的活性钠状态反应Mg++} Mg)多数离子交换软化剂是压力型的，手动或自动控制。它们一般以6-8gpm/ft2表面积的速率操作。再生1ft3树脂需要约8.5lb(磅)盐，在工业装置中除去近4lb的硬度。硬度的下降与原水中存在的阳离子量和用于再生树脂床的盐量直接相关。阴离子交换用于去除硝酸盐常规的处理方法不能使化学惰性的硝酸根离子沉淀而从水中滤出。离子交换是使硝酸盐氮含量降至饮用水的最高污染水平10mg/l的最有效方法。最常用且似乎最好的系统似乎是强碱性阴离子交换剂，用氯化钠作为再生剂。所有的阴离子交换树脂均优先去除二价阴离子，因而硫酸根和硝酸根离子被氯离子提取和置换。当交换硝酸根离子的能力耗尽时，将高盐含量的再生溶液泵送通过该床以置换硝酸根和硫酸根离子，从而使交换剂恢复或再生。{NO3←---再生---- {NO3废回洗盐水的量很大，总计约被处理水的5％。阴离子交换处理的主要缺点是操作成本高和盐水处理问题。本专利技术提出一种产生胶态二氧化硅粒子的方法，所述粒子是偶极的，其核中带正电而外表面带负电，使粒子具有净负电荷。本专利技术的另一目的是提供一种浓缩型IPE，在该实施方案中当水流过装有无机聚合物类晶体(IPC)的细网容器装置时转化成固体结晶状基体释本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用物料通过本专利技术装置时在本专利技术装置中产生的独特磁场梯度产生胶态无机聚合物驻极体的方法和装置。

【技术特征摘要】
US 1997-6-5 60/048,766;US 1997-12-8 60/067,717;US 1.利用物料通过本发明装置时在本发明装置中产生的独特磁场梯度产生胶态无机聚合物驻极体的方法和装置。2.权利要求1的产生胶态二氧化硅粒子的方法和装置，它是偶极的，在核中带正电，在外表面带负电。3.权利要求1的产生胶态二氧化硅粒子的方法和装置，在所述粒子上有净负电荷。4.权利要求1的产生胶态二氧化硅粒子的方法和装置，它有控制粒子大小、电荷、均匀性、稠度、水合作用和三维结构的能力。5.权利要求1的方法和装置，其中所述电荷可以可重现的方式控制用于大量应用。6.权利要求1的方法和装置，用于产生含无机聚合物形式的无机胶态氧化硅的均匀、一致的含水组合物。7.权利要求1的方法和装置，其中通过向所述产生流体中加入钾使所述无机聚合物以要求的形式构型。8.权利要求1的方法和装置，用于产生胶态氧化硅水悬浮液形式的胶态氧化硅，其中通过在静电场中合成粒子时使所述粒子带电产生静电场的特殊方法产生所述三维荷电结构。9.权利要求1的方法和装置，用于产生胶态氧化硅，其中使所述溶液以这样的方式混合导致通过所述荷电溶液在控制的速度和pH调节下循环通过逆流流动装置使所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特R霍尔库姆，
申请(专利权)人：罗伯特R霍尔库姆，
类型：发明
国别省市：US[美国]