本发明专利技术公开了一种用于去除水中丙烯腈的过滤介质的制备方法，包括如下步骤：ａ）将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂的重量比为：２００～３００∶９０～２４０∶１００～２００∶５～２０∶１００～１２０；ｂ）将步骤ａ）所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。本发明专利技术还公开了一种利用此制备方法制备的过滤介质、利用此过滤介质的滤芯和净水装置。相对于现有技术，本发明专利技术的优点在于所提出的技术方案能够去除水中的丙烯腈，去除率达到９５～９９％以上，从而达到改善水质的目的，并且方法简单，制备过滤介质的原料来源广泛，成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种去除水中丙烯腈的过滤介质及其制备方法、使用该过滤介质的滤 芯和净水装置。
技术介绍
工业和农业的迅速发展导致水资源遭到严重破坏，工业废水排放到江河、湖泊中， 农药、杀虫剂等大量使用以及生活垃圾和生活废水的肆意排放，这些都造成地下水和地表 水的水质变差，导致水中产生很多对人体有害的物质。水污染越来越成为影响人们生活的 严峻问题。丙烯腈是无色液体，沸点是78°C .分子结构式为CH2 = CH-C ^ N。丙烯腈是重要 的有机合成原料。丙烯腈大量的应用于涂料、粘合剂、药品等，还用于合成腈纶等合成纤维、 ABS和AS树脂、合成丁腈橡胶、合成己二腈、丙烯酰胺等。以上生产应用部门的废水中均含 有丙烯腈等，在其附近的地表水和地下水都会受到不同程度的污染，有些人因长期饮用受 丙烯腈污染的水，出现头疼、头晕、上腹部不适、恶心、呕吐、手足麻木，甚至出现短时意识朦 胧。丙烯腈是人类生产生活中自行引入水环境中毒性最大的化合物之一，是被国内外确认 的内分泌干扰物，它会影响动物最基本的生殖功能，干扰荷尔蒙分子，造成生殖、生长和遗 传方面的疾病。我国也已经把其列入水体中优先控制污染物的“黑名单”。丙烯腈属于小分子有机物。常规的给水处理工艺对其去除效果较差或者基本上没 有去除作用。这里提及的常规的给水处理工艺包括氧化剂氧化法(氯气氧化、二氧化氯氧 化、过氧化氢氧化、臭氧氧化等)、电解法、生物法等。目前还没有一种制备方法能够制备出 对丙烯腈有很好去除效果的过滤介质。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种用于去除水中丙烯腈的过滤介质的制 备方法，利用该制备方法制备的过滤介质用于去除水中的丙烯腈时，去除率高。为了解决以上的技术问题，本专利技术采用以下的技术方案—种用于去除水中丙烯腈的过滤介质的制备方法，包括如下步骤a)将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂，所述超高分子 量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂的重量比为200 300 90 240 100 200 5 20 100 120 ；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。优选地，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂的重量比为 280 290 110 120 100 110 14 15 100 110。专利技术人发现，所述超高分 子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂的重量比在这个范围内时，制备的过滤介 质对丙烯腈的去除率有明显的提高。所述超高分子量聚乙烯为重均分子量大于100万的聚乙烯，优选使用重均分子量为250 400万的聚乙烯。超高分子量聚乙烯可从国内生产厂家得到，如北京东方石油化 工有限公司助剂二厂可提供M-I (分子量为150士50万)、M-II (分子量为250士50万)、 M-III (分子量为350士50万)、M-IV(分子量为大于400万)等规格的产品。超高分子量 聚乙烯的一个作用是粘结和形成过滤介质骨架的作用，另外利用超高分子量聚乙烯通过压 制，烧结得到的过滤介质，容易形成微孔，可以起到吸附水中丙烯腈的作用。超高分子量聚 乙烯的粒径为89 104微米。活性炭是一种多孔性物质，它具有如蜂窝状的孔隙结构、巨大的比表面积、特异的 表面官能团、稳定的物理和化学性能，是优良的吸附剂、催化剂或催化剂载体。根据原料来 源不同活性炭可分为木质活性炭，如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等；矿物质原料活 性炭，如各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如废橡 胶、废塑料等制成的活性炭。其中以椰壳材质为来源的活性炭强度较高、吸附性能较好。优 选活性炭的比表面积不低于500平方米/克，更优选不低于1000平方米/克。活性炭可以高效吸附水中的杂质，尤其是医用活性炭，作为通过国家相关药品监 督标准的产品，杂质含量更低，表面积更大，吸附效果也更好。选用医用活性炭可以保证过 滤介质直接用于饮用水的处理。另外，采用粒径为74 89微米的医用活性炭，对丙烯腈的 吸附效果会更佳。凹凸棒石为单斜晶系，其理想化学式为；Mg5(H20)42(0H)2，化学成分理论值 为MgO 23. 83%,Si0256. 96%,H2O 19. 21 %。自然界中的凹凸棒石常有Al3+、Fe3+等类质同象 置换，富Al3+、Fe3+的变种称为铝凹凸棒石和铁凹凸棒石。如江苏省盱眙县龙王山产的铝凹 凸棒石粉的成分为 Si0258. 38%, MgO 12. 10%, Α12039· 50%, CaO 0. 40%, TiO2O. 56%, MnO 0. 05%, Fe203+Fe0 5. 26%, Na2O 1. 10%, K2O 1.24%。由于凹凸棒石在结构中有类似沸石 的大通道，因此具有良好的吸附和脱色性能，并且对丙烯腈有良好的吸附性能。优选地，所 述凹凸棒石粉的粒径为74 89微米。凹凸棒石粉的吸附性能与矿物中SiO2的含量有关， 含量越高吸附力越强，经酸活化处理后的凹凸棒石粉的性能更好。凹凸棒石粉的酸活化方法较多，有硫酸法、盐酸法、硫酸_盐酸混合法等。如申请 号为CN90105849. 1的专利技术专利公开了一种凹凸棒石粉的酸浸泡活化工艺，包括将小块的 体积约0. 5 IOOcm3的凹凸棒石粘土原矿，用浓度为1 15wt%的无机酸溶液，如硫酸、 盐酸溶液等，静止浸泡2 100小时，过滤挤压成片，用转筒干燥器在280 350°C下活化 30 50分钟，粉碎成50 100微米的脱色力为250士5的活性凹凸棒石粉。铜为一种常见的金属元素。在本专利技术中，铜粉的引入可以提高所制备的过滤介质 的吸附丙烯腈的能力。优选地，使用粒径为74微米以下的铜粉。发孔剂选择偶氮二甲酰胺、食品级碳酸氢铵、草酸中的至少一种。作为优选，发孔 剂为偶氮二甲酰胺或食品级碳酸氢铵。其中，食品级碳酸氢铵也称食用级碳酸氢铵，与工业 级碳酸氢铵相区别。虽然工业级碳酸氢铵也有发孔的作用，但是它可能会含有对健康有害 的杂质，不宜用作饮用水过滤介质的生产原料。发孔剂是一类易分解产生大量气体而引起 发孔作用的物质，其中偶氮类化合物、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、磺酰腈类化合物、草酸 等是其典型的代表。压制压力可以选择为0. 4 1. OMPa，烧结温度为220 250°C，烧结时间为90 120分钟，冷却至40 60°C即可以脱模。虽然本专利技术对于上述制备方法中步骤a)中所用的几种原料进行了较为详尽的描 述，但是本专利技术不局限于此种理论或者另外的任何理论。对于在制备过程中它们之间的具 体的化学变化、结构的变化尚不能确定。此几种原料经过上述的工艺处理制备出的过滤介 质，可以有效去除水中的丙烯腈，并且有协同作用，可以将水中的丙烯腈充分吸收。在本专利技术中，对于混合步骤，可以认为任何不会显著改变粉体粒径和粒度分布的 低剪切混合器或搅拌器都是适用的，比如具有钝的叶轮叶片的搅拌器、滚筒式混合器、螺旋 式搅拌器等，转速要视混合器的类型而定，但以避免扬起粉尘为宜。混合后的粉体填装入预先设计好的模具中，通过加压将其压实，压力一般不大于 IMPa，且与所用模具的材质相适应；模具可以由铝、铸铁、钢或任何适当的能承受相应压力 和温度的材料制造。可以在模具内表面涂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于去除水中丙烯腈的过滤介质的制备方法，包括如下步骤：ａ）将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂的重量比为：２００～３００∶９０～２４０∶１００～２００∶５～２０∶１００～１２０；ｂ）将步骤ａ）所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周奇迪，
申请(专利权)人：周奇迪，
类型：发明
国别省市：33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。