【技术实现步骤摘要】
此专利技术涉及废水处理。具体涉及一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法。
技术介绍
1、核电站运行过程中会产生大量的含氚废水，据统计，一座1000mw压水堆核电机组每年产生的废水中氚含量约为3.7×1013bq。由于缺少合适的含氚废水处理技术，全球的核电体系大多将含氚废水稀释排海或大气载带排放至大气中。目前，核能利用产生氚的量已经超过了自然界产生的量，这对于自然生态环境的影响是不可预测的。
2、水精馏法是利用物质各组分挥发度不同，通过精馏过程实现氢同位素分离的一种较为简单的方法，被广泛应用于重水生产中的最终富集和反应堆的重水升级过程。水精馏法的分离因子较小(其α值接近于1)，需要有较多数量的理论塔板数和较大通量的待处理液体。这使得水精馏需要较高的能耗和较大的设备体积。但是，水精馏法具备以下独特的优势：①操作简单，运行可靠。②处理通量大。③过程中不含腐蚀性和有毒物质。④处理对象的适应性强。与水精馏填料接触的是受热蒸发形成的水蒸气和水蒸汽冷却形成的冷凝液，二者基本是纯净的水，因此无需对料液进行特殊的预处理。⑤不会产生氢气，无爆炸危险。因此，水精馏方法适用于不同背景下低活度含氚废水的处理，有希望实现工业规模的应用。
3、水精馏填料从根本上决定了精馏过程中气-液两相传质传热的效率，是含氚废水水精馏处理的核心。填料表面改性是提高水精馏效果的重要手段，但目前的改性技术在稳定性和持久性上都有一定的局限性。例如单纯的酸碱腐蚀，不但会降低填料的寿命，而且表面的活性基团会随着精馏时间的增加而降低。mof材料的改性，由于是非化
4、水精馏填料从根本上决定了精馏过程中气-液两相传质传热的效率，是含氚废水水精馏处理的核心。填料表面改性处理是提高水精馏效果的重要手段。天津大学李国兵课题组研究了填料表面亲水性对h2o-hdo分离性能的影响，进一步建立了填料接触角(28.79°～116.68°)范围内，水精馏hetp与接触角的经验关系式。研究结果表明，填料的亲水性越好，水精馏hetp越小，即水精馏分离水氢同位素的效率越高。天津大学李洪课题组采用2.5m氢氧化钠和0.13m过硫酸铵的混合溶液对直径为2mm的铜dixon环进行表面亲水改性。填料改性处理后，铜填料表面的接触角由61°下降到超亲水的0°。水精馏试验结果表明，在15kpa、hto活度为1.29×107bq/l、全回流的测试条件下，测得填料hetp由未改性的(3.5～5.8)cm改善到(1.9～2.4)cm，水精馏传质效率提高了54％。中国工程物理研究院fuxiaolong等以2mm的三角螺旋环不锈钢填料为研究对象，先采用聚多巴胺在填料表面进行预处理，然后利用溶剂热反应在预处理后的填料表面负载一层uio-66。接触角测定结果表明，改性后的不锈钢填料表面接触角由65°下降到超亲水的0°。在所取的d2o/dto水精馏分离试验条件下，mof改性后填料的hetp为1.53cm
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，采用化学键合的方式，在传统金属填料表面化学键合高分子亲水链段，实现高亲水性能的同时，保证填料性能的长期稳定性。
2、本专利技术的技术方案如下：一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，将金属填料a浸泡到碱溶液b中，浸泡一段时间c后，用水清洗后，加入溶液d中，加热条件e后，金属填料加入到亲水单体f中，条件g下加热反应获得亲水水精馏填料。
3、所述金属填料a为铜或不锈钢或铝制填料。
4、碱溶液b为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
5、溶液浓度为1％～5％。
6、浸泡时间c为4～8h。
7、溶液d为马来酸酐溶液，溶液浓度为1％～5％。
8、条件e为温度为70-90℃，反应时间为2～6h。
9、亲水单体f为丙烯酸或丙烯酰胺溶液
10、溶液浓度为3％～10％。
11、条件g为温度为60-80℃，反应时间2～6h。
12、本专利技术的显著效果在于：
13、1.一种全新的，具有普适性的金属亲水性改性技术。
14、2.填料具有高的精馏效率。
15、3.填料的亲水性具有长期稳定性。
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1.一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：将金属填料A浸泡到碱溶液B中，浸泡一段时间C后，用水清洗后，加入溶液D中，加热条件E后，金属填料加入到亲水单体F中，条件G下加热反应获得亲水水精馏填料。
2.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：所述金属填料A为铜或不锈钢或铝制填料。
3.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：碱溶液B为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
4.根据权利要求3所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：溶液浓度为1％～5％。
5.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：浸泡时间C为4～8h。
6.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：溶液D为马来酸酐溶液，溶液浓度为1％～5％。
7.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：条件E为温度为70-90℃，反应时间为2～6h。
8.根据权利要求1所述的
9.根据权利要求8所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：溶液浓度为3％～10％。
10.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：条件G为温度为60-80℃，反应时间2～6h。
...【技术特征摘要】
1.一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：将金属填料a浸泡到碱溶液b中，浸泡一段时间c后，用水清洗后，加入溶液d中，加热条件e后，金属填料加入到亲水单体f中，条件g下加热反应获得亲水水精馏填料。
2.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：所述金属填料a为铜或不锈钢或铝制填料。
3.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：碱溶液b为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
4.根据权利要求3所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：溶液浓度为1％～5％。
5.根据权利要求1所述的一种用于水精馏的高亲水性填料的制备方法，其特征在于：浸泡...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭士铠，张磊，牟凌，石秀高，韩学军，多佳，朱长兵，刘开明，崔枫，刘效鑫，
申请(专利权)人：中核四零四有限公司，
类型：发明
国别省市：
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