一种高效太阳能吸附过滤蒸发器及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种高效太阳能吸附过滤蒸发器及其制备方法，本发明专利技术采用蒲草作为原料，制备吸附循环再生吸附器

【技术实现步骤摘要】
一种高效太阳能吸附过滤蒸发器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物质吸附循环再生太阳能蒸发清洁能源
，尤其涉及一种高效太阳能吸附过滤蒸发器及其制备方法
。
[0002]研究背景及意义
[0003]近年来，随着人们对污水净化
、
清洁能源等方面的关注，绿色可持续发展成为大势所趋
。
染料广泛应用于纺织
、
油漆
、
制革
、
塑料
、
橡胶
、
制药
、
电镀
、
食品加工等行业，这些行业排放的废水未经适当处理将对水生动物和人类造成严重的环境问题
。
大多数合成染料是有害的
、
热稳定的
、
耐光的，并且由于其复杂的化学结构而难以生物降解
。
活性炭吸附法是去除废水中有害染料最简便
、
最有效的方法，然而，从烟煤
、
褐煤和椰子壳中提取的市售活性炭由于其高成本而受到限制，因此迫切需要低成本
、
高效的活性炭生产原料
。
生物质资源在世界能源总量中仅次于煤炭
、
石油和天然气，并且基数大
、
分布广
、
可再生，因而成为最有潜力的碳源材料，备受研究者的青睐
。
[0004]由于蒲草叶具备价格低廉
、
产量丰富
、
生长迅速
、/>疏松多孔等优越特点，本研究以多年水生或沼生草本植物蒲草作为原料，制备出一种蒲草叶太阳能吸附过滤蒸发器装置，其在染料吸附及污水净化清洁等方面具有优异的性能，为与蒲草叶具备相同多孔隙结构的玉米秸秆
、
稻草秸秆等农林业废弃物的回收利用及焚烧污染问题提供了一些想法思路
。
[0005]目前已有的太阳能蒸发器专利如：
CN113307321A
公开的一种太阳能界面蒸发器的制备方法，以微藻提油残渣为原材料，制备过程需要活化制孔，活化剂处理不当易产生污染，且实验操作较为复杂；目前已有的蒲草基水处理材料专利如：
CN102989425A
公开的一种蒲草基水处理材料制备方法是将天然蒲草化学改性，其制备的水处理材料具有以下优点：
(1)
纯天然，可降解；
(2)
经简单酸
/
碱处理，可反复循环使用
10
次；
(3)
对水溶液中铅离子的吸附能力强，是未改性前的
94.7
倍，但是该专利技术制备的蒲草颗粒不易回收研究
。
上述专利技术很少发现将吸附与太阳能蒸发结合来相互促进彼此的性能提高吸附效率和水蒸发效率
。
因此，制备出一种高效太阳能吸附过滤蒸发器很有研究前景
。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种高效太阳能吸附过滤蒸发器及其制备方法，采用蒲草作为原料，制备吸附循环再生吸附器
、
输水管道和光热涂层蒸发器，以分部组合的方式搭建装置，其中蒲草叶具有发达的通气结构
、
多孔隙通过毛细管力形成高效输水通道，实现生物质资源的高质量循环利用，多壁碳纳米管和碳化锆涂层可提高水蒸发效率，得到高效太阳能吸附过滤蒸发器
。
[0007]为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种高效太阳能吸附过滤蒸发器，包括由上到下顺次设置的光热涂层蒸发器
、
输水管道和吸附循环再生吸附器，所述吸附循环再生吸附器为采用蒲草作为原料，以
pvb
为粘结剂，
30
‑
60ppi
聚氨酯海绵为基底制备出的蒲草叶粉体填充海绵复合材料，所述输水管道为经质量比为7：
(10
‑
12)
的
NaOH/
尿素混合溶液处理的长条状蒲草竖直捆扎固定后得到，所
述光热涂层蒸发器为切割局部输水管道进行碳化后并在外层涂覆多壁碳纳米管和碳化锆悬浮液并风干后得到
。
[0009]进一步的，所述光热涂层蒸发器
、
输水管道和吸附循环再生吸附器之间接触固定
。
[0010]进一步的，所述输水管道为高度
30
‑
40mm
，直径
80
‑
120mm
的柱体
。
[0011]进一步的，所述光热涂层蒸发器为高度5‑
15mm
，直径
80
‑
120mm
的柱体
。
[0012]一种高效太阳能吸附过滤蒸发器的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤
1、
采用多年水生或沼生草本植物蒲草作为原料，以
pvb
为粘结剂，
30
‑
60pp i
聚氨酯海绵为基底制备出蒲草叶粉体填充海绵复合材料的吸附循环再生吸附器；
[0014]步骤
2、
将蒲草叶按生长方向切割成高
40
‑
60mm
，宽度为5‑
15mm
的长条状蒲草，经质量比为7：
(10
‑
12)
的
NaOH/
尿素混合溶液预处理再捆扎固定成直径
80
‑
120mm
的柱状输水管道；
[0015]步骤
3、
截取输水管道上端5‑
15mm
的部分进行碳化处理后，在外层上涂覆多壁碳纳米管和碳化锆悬浮液在室温下进行风干处理形成光热涂层蒸发器；
[0016]步骤
4、
将光热涂层蒸发器
、
步骤2制备的输水管道被步骤3截取后剩余的部分和吸附循环再生吸附器由上到下顺次进行组装固定后得到高效太阳能吸附过滤蒸发器
。
[0017]本专利技术采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
[0018]本专利技术提供一种高效太阳能吸附过滤蒸发器及其制备方法，采用蒲草作为原料，制备吸附循环再生吸附器
、
输水管道和光热涂层蒸发器，以分部组合的方式搭建装置，此太阳能吸附过滤蒸发器成本低
、
制备工艺简单及效果优异
。
蒲草叶具有发达的通气结构
、
多孔隙通过毛细管力形成高效输水通道，实现生物质资源的高质量循环利用，天然生物质原料有利于降解吸收降低污染
。
多壁碳纳米管和碳化锆涂层可提高水蒸发效率，本专利技术的太阳能吸附过滤蒸发器亚甲基蓝吸附去除率可达
95
％以上，蒸发效率高，拓宽了太阳能蒸发的应用领域，三组分的装置有利于更换部件促进利用率，为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高效太阳能吸附过滤蒸发器，其特征在于，包括由上到下顺次设置的光热涂层蒸发器
(3)、
输水管道
(2)
和吸附循环再生吸附器
(1)
，所述吸附循环再生吸附器
(1)
为采用蒲草作为原料，以
pvb
为粘结剂，
30
‑
60ppi
聚氨酯海绵为基底制备出的蒲草叶粉体填充海绵复合材料，所述输水管道
(2)
为经质量比为7：
(10
‑
12)
的
NaOH/
尿素混合溶液处理的长条状蒲草竖直捆扎固定后得到，所述光热涂层蒸发器
(3)
为切割局部输水管道
(2)
进行碳化后并在外层涂覆多壁碳纳米管和碳化锆悬浮液并风干后得到
。2.
根据权利要求1所述的高效太阳能吸附过滤蒸发器，其特征在于，所述光热涂层蒸发器
(3)、
输水管道
(2)
和吸附循环再生吸附器
(1)
之间接触固定
。3.
根据权利要求1所述的高效太阳能吸附过滤蒸发器，其特征在于，所述输水管道
(2)
为高度
30
‑
40mm
，直径
80
‑
120mm
的柱体
。4.
根据权利要求1所述的高效太阳能吸附过滤蒸发器，其特征在于，所述光热涂层蒸发器

【专利技术属性】
技术研发人员：柯贵珍，陈春梅，胡琦瑶，刘可帅，杨红军，李文斌，龚祥雨，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：