一种水处理器中的活性炭棒的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种水处理器中的活性炭棒的生产工艺，工艺包括以下步骤：S1、将改性竹基活性炭、碳酸钙、聚乙烯蜡剂加入高速混料机中混合，然后加入复配胶粘剂继续混合得到预混料；S2、将步骤S1制备的与预混料加入挤压机模具中压制成型，得到活性炭棒坯件，将坯件干燥后放入烧结炉中，在氮气氛围烧结；S3、将步骤S2烧结后的活性炭棒冷却、脱模，进行切割、表面修整后即得成品活性炭棒。本发明专利技术通过聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性竹基活性炭粉末与氧化淀粉

【技术实现步骤摘要】
一种水处理器中的活性炭棒的生产工艺


[0001]本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种水处理器中的活性炭棒的生产工艺。

技术介绍

[0002]活性炭过滤是根据活性炭的吸附特点，活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体，还用于对空气的净化处理、废气回收、贵重金属的回收及提炼。碳棒材料为主要有活性炭制备而成的用于过滤的材料，目前常用于对水体进行过滤。
[0003]而现有利用活性炭对于水体的净化已经是常用的手段之一，但是目前所用的过滤材料吸附性能有限，尤其是对于高含量重金属离子的水体中，工业废水中含有铬、铜、锌、镉、铅、镍等有毒重金属，且这些有毒重金属较难被生物降解，会累积进入食物链利用活性炭吸附很容易达到饱和，而达不到很高的吸附效率。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提供了一种水处理器中的活性炭棒的生产工艺，通过聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性竹基活性炭粉末与氧化淀粉
‑
羧甲基纤维素钠复配的胶粘剂混合制备了活性碳棒，该活性碳棒具有超高比表面积，同时表面官能团丰富，对工业废水中的有毒重金属有较好的吸附能力。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术提供了一种水处理器中的活性炭棒的生产工艺，活性碳棒的生产工艺包括以下步骤：
[0007]S1、将改性竹基活性炭、碳酸钙、聚乙烯蜡剂加入高速混料机中在100～200rpm的转速下混合10～20min，然后加入复配淀粉胶粘剂继续混合5～10min，得到预混料；
[0008]S2、将步骤S1制备的与预混料加入挤压机模具中压制成型，得到活性碳棒坯件，将坯件60～80℃恒温干燥6～8h后放入烧结炉中，在氮气氛围下以3～5℃/min速率升温至220～350℃烧结1～3h；
[0009]S3、将步骤S2烧结后的活性碳棒冷却、脱模，进行切割、表面修整后即得成品活性炭棒。
[0010]进一步优选地，活性碳棒包含以下重量份原料：改性竹基活性炭60～80份、复配胶粘剂8～10份、碳酸钙3～5份、聚乙烯蜡1～3 份，改性竹基活性炭为聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性竹基活性炭粉末，所述复配胶粘剂为氧化淀粉与羧甲基纤维素钠复配的胶粘剂。
[0011]进一步优选地，聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性竹基活性炭的制备方法包括以下步骤：
[0012]A、将毛竹破碎形成至10～30目竹屑，之后将质量浓度为 30～40wt％的磷酸溶液喷洒在竹屑上搅拌混合均匀，然后将竹屑加入炭化炉中在氮气氛围中先预处理、炭化，然后
通过水蒸气进行活化，最后在氮气保护下冷却至室温，制得活化的竹基活性炭；
[0013]B、将聚乙烯亚胺按加入无水乙醇中，搅拌使聚乙烯亚胺充分溶解，然后将步骤A中制备的竹基活性炭加入上述聚乙烯亚胺乙醇溶液中，超声处理10～20min，最后将混合液置于鼓风干燥机中蒸发烘干得到聚乙烯亚胺改性的竹基活性炭PEI
‑
PAC；
[0014]C、将步骤B制备的PEI
‑
PAC加入4
‑
6mol/L的十二烷基苯磺酸钠溶液中，搅拌反应30～90min，离心洗涤过滤后滤渣置于70～80℃恒温干燥箱中烘干，得到聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性的竹基活性炭PEI
‑
SDBS
‑
PAC。
[0015]进一步优选地，步骤A中竹屑与磷酸溶液的固液比为1～3:1。
[0016]进一步优选地，步骤A中竹屑加入炭化炉中在氮气氛围中先以 1～3℃/min的速率升温至180～220℃，预处理20～40min，再以3～5℃ /min的速率升温至400～600℃，炭化处理40～80min，最后以3～5℃ /min的速率升温至780～850℃，关闭氮气阀，充入足量的水蒸气进行活化反应1～2h，最后关闭蒸汽阀，通入氮气，在氮气保护下冷却至室温。
[0017]进一步优选地，步骤B中聚乙烯亚胺与无水乙醇的质量比为 1:18～22，超声处理的超声波频率为50～55kHz，超声波功率为 500～3000W。
[0018]进一步优选地，步骤C中PEI
‑
PAC与十二烷基苯磺酸钠溶液的固液比为1：40
‑
50，搅拌反应转速为20～50rpm。
[0019]进一步优选地，复配胶粘剂的制备方法包括以下步骤：
[0020](1)将淀粉按固液比1:8～10加入蒸馏水中，搅拌使淀粉充分溶解，得到淀粉溶液；
[0021](2)将氢氧化钠溶液加入上述淀粉溶液中，糊化20～40min，得到淀粉胶液；
[0022](3)将羧甲基纤维素钠按固液比1:5～8加入蒸馏水中，搅拌至充分溶解得到羧甲基纤维素钠胶液；
[0023](4)向步骤(2)制得的淀粉胶液中加入的过氧化氢溶液，反应至淀粉胶液的颜色呈现乳白色，加入羧甲基纤维素钠胶液搅拌混合均匀，得到混合胶液；
[0024](5)向上述混合胶液中加入N
‑
羟甲基丙烯酰胺，搅拌反应1～3h，消泡后得到所述复配胶粘剂。
[0025]进一步优选地，氢氧化钠溶液质量浓度为10～15wt％。
[0026]进一步优选地，过氧化氢溶液质量浓度为15～30wt％。
[0027]本专利技术的有益效果：
[0028](1)本专利技术采用磷酸活化加水蒸气活化制备具有超高比表面积的竹基活性炭，并通过聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性，提高竹基活性炭的官能团数量，提高了竹基活性炭对工业废水中铬、铜、锌、镉、铅、镍等有毒重金属的吸附能力，其中聚乙烯亚胺分子结构提供了大量伯、仲和叔胺基，具有很高的化学反应活性，能够通过静电作用、离子交换和螯合配位作用等多种方式结合水体中污染物，而阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠一方面可降低竹基活性炭的表面张力，促进活性炭在水中的分散，使其与污染物之间具有很强的亲和力，另一方面可以促进竹基活性炭对阳离子重金属的吸附能力。
[0029](2)本专利技术通过对淀粉进行糊化氧化处理，再复配以羧甲基纤维素，增加粘结强度，缩短干燥时间，提高原淀粉的初粘性，利用本专利技术的复配胶粘剂与改性竹基活性炭混合后压制成型，粘度增高，满足使用少量的粘合剂也能使活性炭棒具有一定的强度，同时克服了传统高分子胶粘剂容易对活性炭活性表面微孔遮蔽的缺陷，不会堵塞颗粒活性炭的表面
微孔，使其充分发挥多孔结构的作用，保证了活性炭棒具有良好的吸附性能，从而可以制得具有高吸附性以及具有良好的机械强度的活性炭棒。
附图说明
[0030]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0031]图1是本专利技术实施例1中改性前后竹基活性炭的FTIR图谱；
[0032]图2是本专利技术实施例1、对比例1
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2制备的活性碳棒对Cr(VI) 的吸附曲线。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水处理器中的活性炭棒的生产工艺，其特征在于，所述活性碳棒的生产工艺包括以下步骤：S1、将改性竹基活性炭、碳酸钙、聚乙烯蜡剂加入高速混料机中在100～200rpm的转速下混合10～20min，然后加入复配胶粘剂继续混合5～10min，得到预混料；S2、将步骤S1制备的与预混料加入挤压机模具中压制成型，得到活性碳棒坯件，将坯件60～80℃恒温干燥6～8h后放入烧结炉中，在氮气氛围下以3～5℃/min速率升温至220～350℃烧结1～3h；S3、将步骤S2烧结后的活性碳棒冷却、脱模，进行切割、表面修整后即得成品活性炭棒。2.根据权利要求1所述的水处理器中的活性炭棒的生产工艺，其特征在于，所述活性碳棒包含以下重量份原料：改性竹基活性炭60～80份、复配胶粘剂8～10份、碳酸钙3～5份、聚乙烯蜡1～3份，改性竹基活性炭为聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性竹基活性炭粉末，所述复配胶粘剂为氧化淀粉与羧甲基纤维素钠复配的胶粘剂。3.根据权利要求2所述的水处理器中的活性炭棒的生产工艺，其特征在于，所述聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性竹基活性炭的制备方法包括以下步骤：A、将毛竹破碎形成至10～30目竹屑，之后将质量浓度为30～40wt％的磷酸溶液喷洒在竹屑上搅拌混合均匀，然后将竹屑加入炭化炉中在氮气氛围中先预处理、炭化，然后通过水蒸气进行活化，最后在氮气保护下冷却至室温，制得活化的竹基活性炭；B、将聚乙烯亚胺按加入无水乙醇中，搅拌使聚乙烯亚胺充分溶解，然后将步骤A中制备的竹基活性炭加入上述聚乙烯亚胺乙醇溶液中，超声处理10～20min，最后将混合液置于鼓风干燥机中蒸发烘干得到聚乙烯亚胺改性的竹基活性炭PEI
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PAC；C、将步骤B制备的PEI
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PAC加入4
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6mol/L的十二烷基苯磺酸钠溶液中，搅拌反应30～90min，离心洗涤过滤后滤渣置于70～80℃恒温干燥箱中烘干，得到聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠联合改性的竹基活性炭PEI
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SDBS
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【专利技术属性】
技术研发人员：马鹏，候威振，候明富，吴威力，吴聚彬，张纪龙，
申请(专利权)人：亳州市亚珠新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：