本发明专利技术公开了一种固体吸附剂及其制备方法与应用。本发明专利技术将有机胺溶解于无水乙醇中，10‑25℃搅拌溶解，形成均一的有机胺溶液；将金属离子修饰的多孔材料加入到有机胺溶液中，于10‑25℃下充分搅拌浸渍，搅拌时间为5‑10h，过滤并干燥后得到所述固体吸附剂。本发明专利技术固体吸附剂可有效去除废水中的有机物，尤其是对苯酚、苯乙醇等含氧有机物的吸附效率更高。本发明专利技术实现了废水处理的连续化操作，使得废水处理效率更高；吸附剂可通过溶剂解吸实现再生，且浸泡溶剂可通过蒸馏法实现重复利用，避免了资源浪费。
1、在过氧化二异丙苯dcp生产过程中，主要涉及缩合、洗涤、提浓、结晶、洗涤、干燥等过程，其中工业化生产中大多使用高氯酸作为缩合过程的催化剂，反应过程中会产生诸多副产物，如苯酚、苯乙酮、ams等芳环有机物，为避免副产物对结晶产品品质的影响，后续需先通过碱洗及水洗过程去除上述有机物，该过程会产生大量高盐及高cod含量的废水，既提高了处理成本，还造成了原料损失。
3、(1)利用酸化萃取法，首先调节废水ph至酸性，加入萃取剂充分混合后分液，使废水有机物富集至油层，回收油层有机物，水相经精馏后排放至废水处理厂。该法处理废水能力有限，且工序繁琐，不适用于大量废水回收利用。
4、(2)利用生物降解法，采用一级兼氧生化池和二级好氧生化池串联装置，对dcp生产装置废水作生物降解。但生物菌对废水中金属及杂质含量要求较高，在生物降解之前还需进一步处理，增加了成本。
5、(3)利用吸附法，以β沸石分子筛作吸附剂，回收结晶过程废水中的异丙苯。该吸附剂未经过改性处理，对废水中其他有机物的吸附能力有限，且存在吸附剂不稳定，吸附效果不佳的问题。
r/>技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种固体吸附剂及其制备方法与应用。本专利技术的固体吸附剂能够用于有机废水的处理，尤其是用于dcp生产中水洗废水及其相似废水的处理。
2、技术方案：本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
3、本专利技术提供了一种固体吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将有机胺溶解于无水乙醇中，10-25℃搅拌溶解，形成均一的有机胺溶液；
5、(2)将金属离子修饰的多孔材料加入到步骤(1)制得的有机胺溶液中，于10-25℃下充分搅拌浸渍，搅拌时间为5-10h，过滤并干燥后得到所述固体吸附剂。
6、优选地，步骤(2)中，所述金属离子修饰的多孔材料由以下方法制得：
7、(1)称取含金属zn、cu、mg的可溶性盐，水中搅拌至溶解，形成质量分数为1％-20％的金属盐溶液；
8、(2)取煅烧后的多孔材料，于步骤(1)制得的金属盐溶液中进行浸渍，浸渍温度为10-25℃，浸渍时间为5-10h，过滤，干燥，得到所述金属离子修饰的多孔材料。
9、进一步优选地，步骤(1)中，所述可溶性盐包括含金属zn、cu、mg的硫酸盐、盐酸盐、硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐、甲酸盐或氯酸盐中的一种或两种及以上。
10、进一步优选地，所述煅烧后的多孔材料选自xda系列超大孔树脂、sba-15、sba-16、mcm-41、kit-树脂、碳基分子筛、活性炭、介孔二氧化硅、气凝胶、柱状黏土、氧化铝、磷酸盐或mofs中的一种或两种及以上；所述多孔材料与金属盐溶液的质量比为0.1-0.25。
11、进一步优选地，步骤(2)中，所述煅烧是指经n2氛围保护下煅烧去除杂质，所述煅烧温度为200-400℃，所述煅烧时间为6-8h。
12、优选地，所述有机胺选自聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺或n-甲基乙二醇胺中的一种或两种及以上。
13、优选地，所述有机胺溶液的浓度为5％-25％，所述金属离子修饰的多孔材料与有机胺溶液的质量比为0.01-0.2。
14、本专利技术还提供了所述的制备方法制备得到的固体吸附剂。
15、本专利技术还提供了所述的固体吸附剂在有机废水处理中的应用，将所述固体吸附剂填充至吸附塔内，实现对有机废水的处理。
16、本专利技术提供了一种有机废水处理装置，包括吸附单元、吸附剂再生单元、溶剂回收单元。
17、本专利技术采用上述有机废水处理装置，提供了一种利用所述的固体吸附剂进行有机废水处理的工艺，将有机废水经泵压入填充了所述固体吸附剂的吸附塔内，经吸附处理后，进入塔底储料罐，后经管道输送至生产装置进行回用；使用过后的固体吸附剂进入吸附剂再生釜，经溶剂解吸后实现再生，解吸溶剂进入储料罐，压入溶剂回收塔处理后，塔顶得到回收溶剂，循环至再生釜重复利用，塔底得到有机物。
18、采用本专利技术工艺，经吸附后有机废水可以循环至工段继续使用，降低废水排放量。
19、优选地，本专利技术采用连续吸附法，实现废水处理连续化操作。
20、优选地，所述吸附塔内吸附层的填充高度为70-250mm，空隙率为20-80％。
21、优选地，所述吸附塔内操作温度为20-30℃，物料体积空速为0.125-1min-1。
22、所述吸附塔再生釜中的搅拌速率为120-360r/min；
23、所述解吸溶剂选自甲醇、乙醇或乙二醇；
24、所述溶剂回收塔采用精馏塔，塔内有效塔板数为3-45，回流比为2.0-6.0，馏出比为0.6-0.95。
25、吸附剂塔内空隙率会直接影响吸附塔出料质量，空隙率越大，有机物去除率越低。为保证吸附效果，其空隙率为20-80％，该吸附层的填充高度为70-250mm。
26、将废水通过进料泵压入吸附塔中，吸附塔上部采用液体再分布装置，可选择为莲蓬头式、溢流盘式，吸附塔对废水的吸附效果与废水在塔内的停留时间成正比，但过长的停留时间会造成生产能力下降，所以为兼顾吸附效果，控制物料体积空速为0.125-1min-1。
27、本专利技术在研究中发现，吸附温度与吸附效果并未存在明显的正相关关系，为了降低能耗，可选择吸附塔内操作温度为20-30℃。
28、为实现吸附剂再生，吸附剂再生单元采用溶剂解吸法回收其中的有机物，其中溶剂可选择甲醇、石油醚等常见溶剂，考虑到后续溶剂回收的能耗，优选沸点较低的甲醇、乙醇、乙二醇等小分子醇类。
29、另外，为保证有机物充分解吸，吸附塔再生釜中的搅拌速率为120-360r/min，搅拌时间持续2-3h后，液体通过出料口进入溶剂回收塔。
30、溶剂回收单元采用精馏塔回收溶剂，为降低能耗且同时保证分离效果，优选塔内有效塔板数为5-20，回流比为2.0-4.0，根据浸泡液中溶剂含量的不同，调整其馏出比的范围为0.6-0.95。精馏塔可选用常压或减压操作，本专利技术装置优选减压操作，可降低操作温度，避免出现安全问题。
31、有益效果：
32、1、本专利技术通过对现有多孔载体做双重改性，增强了分子间相互作用力，以提高对废水中有机物特别是含氧有机物的吸附效率。首先通过过量浸渍法引入金属离子，与载体骨架中的阳离子进行离子交换，提高表面酸量，在后续负本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固体吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金属离子修饰的多孔材料由以下方法制得：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述可溶性盐包括含金属Zn、Cu、Mg的硫酸盐、盐酸盐、硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐、甲酸盐或氯酸盐中的一种或两种及以上。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述煅烧后的多孔材料选自XDA系列超大孔树脂、SBA-15、SBA-16、MCM-41、KIT-树脂、碳基分子筛、活性炭、介孔二氧化硅、气凝胶、柱状黏土、介孔氧化铝、磷酸盐或MOFs中的一种或两种及以上；所述多孔材料与金属盐溶液的质量比为0.1-0.25。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机胺选自聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺或N-甲基乙二醇胺中的一种或两种及以上。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机胺溶液的浓度为5％-25％，所述金属离子修饰的多孔材料与有机胺溶液的质量比为0.01-0.2。
7.权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的固体吸附剂。
8.权利要求7所述的固体吸附剂在有机废水处理中的应用，其特征在于，将所述固体吸附剂填充至吸附塔内，实现对有机废水的处理。
9.一种利用权利要求7所述的固体吸附剂进行有机废水处理的工艺，其特征在于，将有机废水经泵压入填充了所述固体吸附剂的吸附塔内，经吸附处理后，进入塔底储料罐，后经管道输送至生产装置进行回用；使用过后的固体吸附剂进入吸附剂再生釜，经溶剂解吸后实现再生，解吸溶剂进入储料罐，压入溶剂回收塔处理后，塔顶得到回收溶剂，循环至再生釜重复利用，塔底得到有机物。
10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于，所述吸附塔内操作温度为20-30℃，物料体积空速为0.125-1min-1。
...
【技术特征摘要】
1.一种固体吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金属离子修饰的多孔材料由以下方法制得：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述可溶性盐包括含金属zn、cu、mg的硫酸盐、盐酸盐、硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐、甲酸盐或氯酸盐中的一种或两种及以上。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述煅烧后的多孔材料选自xda系列超大孔树脂、sba-15、sba-16、mcm-41、kit-树脂、碳基分子筛、活性炭、介孔二氧化硅、气凝胶、柱状黏土、介孔氧化铝、磷酸盐或mofs中的一种或两种及以上；所述多孔材料与金属盐溶液的质量比为0.1-0.25。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机胺选自聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺或n-甲基乙二醇胺中的一种或两种...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄东平，闫蓉，邢益辉，苗军亮，
申请(专利权)人：红宝丽集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。