CN106738200A - 一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法 - Google Patents
一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106738200A CN106738200A CN201611164636.5A CN201611164636A CN106738200A CN 106738200 A CN106738200 A CN 106738200A CN 201611164636 A CN201611164636 A CN 201611164636A CN 106738200 A CN106738200 A CN 106738200A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wax
- stalk
- propolizing
- porous permeable
- permeable bricks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011449 brick Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000005360 mashing Methods 0.000 claims abstract description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 68
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 10
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims description 10
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 8
- JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N titanium ethoxide Chemical compound [Ti+4].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940043237 diethanolamine Drugs 0.000 claims description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000004018 waxing Methods 0.000 claims description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 3
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 238000000409 membrane extraction Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/50—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles of expanded material, e.g. cellular concrete
- B28B1/503—Moulds therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/52—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
- B28B11/247—Controlling the humidity during curing, setting or hardening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B13/00—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles; Discharging shaped articles from such moulds or apparatus
- B28B13/02—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B15/00—General arrangement or layout of plant ; Industrial outlines or plant installations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/12—Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
- E02B3/14—Preformed blocks or slabs for forming essentially continuous surfaces; Arrangements thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Abstract
本发明是一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法,其装置结构是熔蜡装置中的储蜡槽与输蜡装置中的浆料泵相接,输蜡装置中的输蜡管与送料装置中的多个出蜡喷嘴连接;成形模具底部与微震台装置连接。优点:1)所制备的多孔透水砖具有较高的结构强度,适用于各类水环境治理工程领域;2)可制备具有不同孔径和孔隙率的多孔透水砖;3)提高多孔砖的透水率和有效过水面积,延长水力停留时间,提高水质净化效果;4)可在秸秆形成的孔洞内表面形成大量微小的二次气孔,不但增大了透水砖的比表面积,而且还提高了TiO2纳米光催化膜的附着强度,有效的提高其水质净化效率,延长其维护周期;5)结构简单,操作方便,适宜进行大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法,属于复合材料成形技术领域。
背景技术
人类工业化进程的不断进步为我们带来经济效益的同时也对环境造成了严重破坏,大量工业废水在未经处理或处理不彻底时便排入河流、湖泊和海洋等,工业废水具有污染种类多、成分复杂、可生化性差等特点,尤其我国作为发展中国家,不及时处理大量排出的工业废水将时刻威胁着生态环境,阻碍着经济的可持续性发展。近些年一些新型的工艺逐渐应用于污水处理中,如膜萃取法、超声波降解法、光催化氧化法等,其中光催化技术是一种新兴高效节能现代绿色环保技术,指在催化剂的作用下,利用光辐射将污染物分解为无毒或毒性较低的物质的过程。但是在光催化材料的应用研究中,延长动水与光催化材料的接触时间是人们研究的重点之一。
但纳米晶TiO2的负载基体的选择与制备一直是阻碍TiO2光催化方法推广使用的瓶颈。由于TiO2光催化膜进行降解反应的前提是需要将周围介质中的污染物分子进行大量的捕获,这就需要光催化膜与污水具有较大的接触面积,其前提是负载基体材料具有较高的比表面积,因此基体多采用多孔型材料,如硅胶、沸石、玻璃纤维、多孔陶瓷等。但上述基体材料在工程应用中普遍具有成本高、结构强度低等缺点,只适合于小型净化装置或处理模块中使用,不适合在水利环保工程中大规模的使用。因此目前亟需一种可制备具有孔洞分布均匀、比表面积大、结构强度高、生产成本低的透水基体材料的方法及装置,并在此基础上制备出负载了纳米晶TiO2光催化膜的多孔透水砖。
我国是农业大国,在很多地区均有丰富的秸秆资源,主要从燃料、肥料、饲料、建筑基材等方面再利用。而由于秸秆再利用的成本问题,使得大量的秸秆不能够很好的回收,便造成大量秸秆的焚烧,不仅浪费了资源,同时也对大气造成了严重污染,直接威胁着人类的健康;而造成的雾霾天气也影响着公路交通以及人们出行安全。
目前人们在秸秆资源的再利用方面做出了大量的努力,使得秸秆在很多领域都重新获得了利用价值,然而利用秸秆资源和光催化技术的综合利用仍然很少。采用秸秆制备光催化材料的基体材料,不但能降低秸秆处理不当而造成的二次污染,而且还能形成一种新型的环保材料,这将对我国环境治理水平与资源循环利用具有积极的意义。
发明内容
本发明提出了一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法,所制备的光催化多孔透水砖具有孔洞分布均匀、形态规则、贯通性好、比表面积大、结构强度高等优点,适用于大规模生产光催化多孔透水砖材料。
本发明的技术解决方案:一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:包括熔蜡装置、输蜡装置、送料装置、成形模具、微震台装置,其中所述熔蜡装置中的储蜡槽20与输蜡装置中的浆料泵19相接,输蜡装置中的输蜡管1与送料装置中的多个出蜡喷嘴3连接;成形模具9底部与微震台装置连接。
秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的方法,包括如下工艺步骤:
(1)将株径为1cm~3cm的秸秆去除侧叶后截断成长度为6cm~10cm的小段;
(2)将滴点为65℃~68℃的石蜡放置于储蜡槽中熔化,槽内温度保持100℃;
(3)将水泥、河砂、水玻璃(模数为3.0,波美度为30)、短切玻璃纤维丝(长度为5cm)、水泥发泡剂和水按80: 50: 120: 1: 5: 100的质量比投入搅拌机中搅拌均匀,并装入浆料罐中备用;
(4)将秸秆段平行放置于送料床上,开启浆料泵和振动送料器,同时开启冷风口吹冷风,并开启热风罩向下喷出温度为100℃的热空气,秸秆段在送料床上滚动前行并多道次包裹石蜡,达到送料床末端位置时其蜡层厚度为8~12mm;
(5)覆蜡秸秆段在后端热风作用下表层熔化,落入成形模具中随机搭接并交联成为空间网状结构,覆蜡秸秆段堆积高度达到成形模具设定高度后停止送料,开启浆料罐底部阀门将混合浆料灌入成形模具中,灌浆高度低于秸秆堆积高度1~2cm;
(6)开启振动电机1~2min,使混合浆料均匀填充入覆蜡秸秆缝隙中;
(7)静置12小时后将砖块从成形模具中取出,在自然状态下干燥5~7天;
(8)将砖块放入马弗炉中,在100℃保温30min,使其覆蜡层熔化并流出,缓慢升温至400℃保温5小时,使砖块内秸秆完全碳化烧损,然后随炉冷却至常温,即可获得多孔透水砖;
(9)将所制备的多孔透水砖完全浸渍于光催化镀液(成分体积比为:钛酸乙酯:乙醇:水:二乙醇胺:乙酸=1:4.5:2:0.6:0.03),并在镀液中进行反复提拉5分钟,取出干燥2小时;反复此操作3~4次,即可获得负载了纳米晶TiO2光催化膜的多孔透水砖。
本发明具有以下有益效果:
1)采用水泥、砂作为成形基材,水玻璃作为粘结剂,玻璃纤维作为基体增强材料,所制备的多孔透水砖具有较高的结构强度,适用于各类水环境治理工程领域;
2)采用秸秆作为造孔填料,通过选择不同株径秸秆和调整秸秆截断长度,可控制秸秆堆积交联的体积率,从而可制备具有不同孔径和孔隙率的多孔透水砖,同时也为秸秆循环再利用提供了一种方法;
3)采用在秸秆段表面覆蜡的方法使得秸秆段可相互交联成为空间网状结构,从而在砖块内部形成100%的贯通孔结构,提高了多孔砖的透水率和有效过水面积,同时砖块内孔连通路径复杂,水力停留时间长,有效的提高了污水与TiO2纳米光催化膜的接触面积与反应时间,提高了水质净化效果;
4)混合浆料中添加有水泥发泡剂,可在秸秆形成的孔洞内表面形成大量微小的二次气孔,不但增大了透水砖的比表面积,而且还提高了TiO2纳米光催化膜的附着强度,有效的提高其水质净化效率,延长其维护周期;
5)结构简单,操作方便,适宜进行大批量生产。
附图说明
附图1是秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置的主视图。
附图2是图1的A-A视图。
附图3是出蜡喷嘴示意图。
附图4是送料床示意图。
图中的1是输蜡管、2是秸秆段、3是出蜡喷嘴、4是冷风口、5是送料床、6是覆蜡秸秆段、7是热风罩、8是浆料罐、9是成形模具、10是混合浆料、11是振动台、12是支撑弹簧、13是底板、14是振动电机、15是排蜡管、16是加热板、17是中温石蜡、18是地基、19是浆料泵、20是储蜡槽、21是振动送料器、22是边框、23是衬网。
具体实施方式
如附图所示,一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:包括熔蜡装置、输蜡装置、送料装置、成形模具、微震台装置,其中所述熔蜡装置中的储蜡槽20与输蜡装置中的浆料泵19相接,输蜡装置中的输蜡管1与送料装置中的多个出蜡喷嘴3连接;成形模具9底部与微震台装置连接。
所述熔蜡装置包括储蜡槽20和加热板16,其中储蜡槽20放置于加热板16上,储蜡槽20下部还设置有排蜡管15;所述储蜡槽20为一上部开口的长方体结构,其上边缘设有法兰边,下部还设置有排蜡管15。
所述输蜡装置包括浆料泵19、输蜡管1、出蜡喷嘴3,其中浆料泵19与储蜡槽20底部连通,出蜡喷嘴3为一中空契形结构,多个出蜡喷嘴3上端连接输蜡管1,出蜡喷嘴3下端为缝状出蜡口,缝宽4mm。
所述送料装置包括振动送料器21和送料床5,两个振动送料器对称固定于储蜡槽20上部法兰上,送料床5两侧边框22分别与振动送料器21连接,送料床5中部为衬网23,衬网23采用密度为10目的不锈钢网,送料床5前段、中段均为水平,后段向下倾斜,
送料床5上方间隔固定出蜡喷嘴3和冷风口4,排列间距为10~15cm,热风罩7固定于送料床5后端上方。
所述冷风口4为长方形出风口,与鼓风机连接,出蜡喷嘴3和冷风口4底部与送料床5表面间距为10cm。
所述热风罩7为长方形出风口,与热风鼓风机连接,固定于送料床5后端上方,热风罩吹出热风温度为100℃。
所述成形模具9为长方体上开口罐体,成形模具9上方设置浆料罐8,底部与微震台装置连接。
所述微震台装置包括振动台11、支撑弹簧12、振动电机14和底板13,振动台11通过多根支撑弹簧12固定于底板13上,振动台11下方与振动电机14连接。
所述振动台11为正方形不锈钢板,厚度为25mm,通过下部连接的16根支撑弹簧12保持其水平,下部中心还安装有振动电机14;
振动电机14采用可调速型偏心转子式交流振动电机,额定功率400W,转速为2860转/分钟。
热风罩7为长方形出风口,与热风鼓风机连接,固定于送料床5后端上方,热风罩吹出热风温度为100℃,用于快速熔化覆蜡秸秆段6表层石蜡,使其能在成形模具9堆积并相互交联。
一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的方法,包括如下工艺步骤:
(1)将株径为1cm~3cm的秸秆去除侧叶后截断成长度为6cm~10cm的小段;
(2)将滴点为65℃~68℃的石蜡放置于储蜡槽20中熔化,槽内温度保持100℃;
(3)将水泥、河砂、水玻璃(模数为3.0,波美度为30)、短切玻璃纤维丝(长度为5cm)、水泥发泡剂和水按80: 50: 120: 1: 5: 100的质量比投入搅拌机中搅拌均匀,并装入浆料罐8中备用;
(4)将秸秆段3平行放置于送料床5上,开启浆料泵19和振动送料器21,同时开启冷风口4吹冷风,并开启热风罩7向下喷出温度为100℃的热空气,秸秆段2在送料床上滚动前行并多道次包裹石蜡,达到送料床末端位置时其蜡层厚度为8~12mm;
(5)覆蜡秸秆段6在后端热风作用下表层熔化,掉入成形模具9中随机搭接并交联成为空间网状结构,覆蜡秸秆段6堆积高度达到成形模具9设定高度后停止送料,开启浆料罐8底部阀门将混合浆料10灌入成形模具9中,灌浆高度低于秸秆堆积高度1~2cm;
(6)开启振动电机14运行1~2min,使混合浆料10均匀填充入覆蜡秸秆缝隙中;
(7)静置12小时后将砖块从成形模具9中取出,在自然状态下干燥5~7天;
(8)将砖块放入马弗炉中,在100℃保温30min,使其覆蜡层熔化并流出,缓慢升温至400℃保温5小时,使砖块内秸秆完全碳化烧损,然后随炉冷却至常温,即可获得多孔透水砖;
(9)将所制备的多孔透水砖完全浸渍于光催化镀液(成分体积比为:钛酸乙酯:乙醇:水:二乙醇胺:乙酸=1:4.5:2:0.6:0.03),并在镀液中进行反复提拉5分钟,取出干燥2小时;反复此操作3~4次,即可获得负载了纳米晶TiO2光催化膜的多孔透水砖。
实施例
将玉米秸秆(株径1.8cm~2.6cm)作为秸秆原料,采用425号硅酸盐水泥作和建筑用河砂作为基体材料制作生态秸秆砖,应用于太湖地区某生态护坡工程。多孔透水砖的制造和工程应用过程如下:(1)将秸秆去除侧叶后截断成长度为8cm的小段;(2)将滴点为65℃~68℃的石蜡放置于储蜡槽20中熔化,槽内温度保持100℃;(3)将水泥、河砂、水玻璃(模数为3.0,波美度为30)、短切玻璃纤维丝(长度为5cm)、水泥发泡剂和水按80: 50: 120: 1: 5:100的质量比投入搅拌机中搅拌均匀,并装入浆料罐8中备用;(4)将秸秆段3平行放置于送料床5上,开启浆料泵19和振动送料器21,同时开启冷风口4吹冷风,并开启热风罩7向下喷出温度为100℃的热空气,秸秆段2在送料床上滚动前行并多道次包裹石蜡,达到送料床末端位置时其蜡层平均厚度为10mm;(5)覆蜡秸秆段6在后端热风作用下表层熔化,掉入成形模具9中随机搭接并交联成为空间网状结构,覆蜡秸秆段6堆积高度达到22cm时止送料,开启浆料罐8底部阀门将混合浆料10灌入成形模具9中,灌浆高度低于秸秆堆积高度1~2cm;(4)开启振动电机14运行1~2min,使混合浆料10均匀填充入覆蜡秸秆缝隙中;(5)静置12小时后将砖块从成形模具9中取出,在自然状态下干燥5~7天;(6)将砖块放入马弗炉中,在100℃保温30min,使其覆蜡层熔化并流出,缓慢升温至400℃保温5小时,使砖块内秸秆完全碳化烧损,然后随炉冷却至常温,即可获得多孔透水砖。(7)将所制备的多孔透水砖完全浸渍于光催化镀液(成分体积比为:钛酸乙酯:乙醇:水:二乙醇胺:乙酸=1:4.5:2:0.6:0.03),并在镀液中进行反复提拉5分钟,取出干燥2小时;反复此操作3~4次,即可获得负载了纳米晶TiO2光催化膜的多孔透水砖。所制备的多孔砖的孔隙率为83%,平均孔径为2.3cm,比表面积为45.3cm-1,在实际使用中表现出了良好的透水性,护坡建成3个月后,水体的质量也得到了明显的改善。
Claims (10)
1.一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:包括熔蜡装置、输蜡装置、送料装置、成形模具、微震台装置,其中所述熔蜡装置中的储蜡槽与输蜡装置中的浆料泵相接,输蜡装置中的输蜡管与送料装置中的多个出蜡喷嘴连接;成形模具底部与微震台装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:所述熔蜡装置包括储蜡槽和加热板,其中储蜡槽放置于加热板上,储蜡槽下部还设置有排蜡管;所述储蜡槽为一上部开口的长方体结构,其上边缘设有法兰边,下部还设置有排蜡管。
3.根据权利要求1所述的一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:所述输蜡装置包括浆料泵、输蜡管、出蜡喷嘴,其中浆料泵与储蜡槽底部连通,出蜡喷嘴为一中空契形结构,多个出蜡喷嘴上端连接输蜡管,出蜡喷嘴下端为缝状出蜡口,缝宽4mm。
4.根据权利要求1所述的一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:所述送料装置包括振动送料器和送料床,两个振动送料器对称固定于储蜡槽上部法兰上,送料床两侧边框分别与振动送料器连接,送料床中部为衬网,衬网采用密度为目的不锈钢网,送料床前段、中段均为水平,后段向下倾斜,送料床上方间隔固定出蜡喷嘴和冷风口,排列间距为10~15cm,热风罩固定于送料床后端上方。
5.根据权利要求4所述的一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:所述冷风口为长方形出风口,与鼓风机连接,出蜡喷嘴和冷风口底部与送料床表面间距为10cm。
6.根据权利要求4所述的一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:所述热风罩为长方形出风口,与热风鼓风机连接,固定于送料床后端上方,热风罩吹出热风温度为100℃。
7.根据权利要求1所述的一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:所述成形模具为长方体上开口罐体,成形模具上方设置浆料罐,底部与微震台装置连接。
8.根据权利要求1所述的一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置,其特征在于:所述微震台装置包括振动台、支撑弹簧、振动电机和底板,振动台通过多根支撑弹簧固定于底板上,振动台下方与振动电机连接。
9.如权利要求1所述的秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的方法,其特征是包括如下步骤:
(1)将株径为1cm~3cm的秸秆去除侧叶后截断成长度为6cm~10cm的小段;
(2)将滴点为65℃~68℃的石蜡放置于储蜡槽中熔化,槽内温度保持100℃;
(3)将水泥、河砂、水玻璃(模数为3.0,波美度为30)、短切玻璃纤维丝(长度为5cm)、水泥发泡剂和水按80: 50: 120: 1: 5: 100的质量比投入搅拌机中搅拌均匀,并装入浆料罐中备用;
(4)将秸秆段平行放置于送料床上,开启浆料泵和振动送料器,同时开启冷风口吹冷风,并开启热风罩向下喷出温度为100℃的热空气,秸秆段在送料床上滚动前行并多道次包裹石蜡,达到送料床末端位置时其蜡层厚度为8~12mm;
(5)覆蜡秸秆段在后端热风作用下表层熔化,掉入成形模具中随机搭接并交联成为空间网状结构,覆蜡秸秆段堆积高度达到成形模具设定高度后停止送料,开启浆料罐8底部阀门将混合浆料灌入成形模具中,灌浆高度低于秸秆堆积高度1~2cm;
(6)开启振动电机运行1~2min,使混合浆料均匀填充入覆蜡秸秆缝隙中;
(7)静置12小时后将砖块从成形模具中取出,在自然状态下干燥5~7天;
(8)将砖块放入马弗炉中,在100℃保温30min,使其覆蜡层熔化并流出,缓慢升温至400℃保温5小时,使砖块内秸秆完全碳化烧损,然后随炉冷却至常温,即可获得多孔透水砖;
(9)将所制备的多孔透水砖完全浸渍于光催化镀液,成分体积比为:钛酸乙酯:乙醇:水:二乙醇胺:乙酸=1:4.5:2:0.6:0.03,并在镀液中进行反复提拉5分钟,取出干燥2小时;反复此操作3~4次,即可获得负载了纳米晶TiO2光催化膜的多孔透水砖。
10.如权利要求9所述的秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的方法,其特征在于:秸秆段在送料床上滚动前行并多道次包裹石蜡,达到送料床末端位置时其蜡层厚度为8~12mm;覆蜡秸秆段6在后端热风作用下表层熔化,落入成形模具中随机搭接并交联成为空间网状结构。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611164636.5A CN106738200B (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611164636.5A CN106738200B (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106738200A true CN106738200A (zh) | 2017-05-31 |
CN106738200B CN106738200B (zh) | 2018-11-23 |
Family
ID=58892869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611164636.5A Active CN106738200B (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106738200B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107787691A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-13 | 郭帅 | 一种秸秆回收处理方法 |
CN108579716A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-28 | 河海大学 | 一种具有多孔透水表面的空心光催化净污颗粒及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8247223B1 (en) * | 2008-01-14 | 2012-08-21 | Robert William Rawson | Method for catalytic treatment of a media |
CN105330323A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-02-17 | 山东建筑大学 | 一种低温成孔赤泥基无机聚合物道路透水砖及制备方法 |
CN105384464A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-03-09 | 河海大学 | 一种底吹式光催化多孔透水砖的制备方法及装置 |
CN105418138A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-23 | 合肥李诺新材料贸易有限公司 | 一种建筑废料砂基透水砖及其制作方法 |
CN105418144A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-23 | 合肥李诺新材料贸易有限公司 | 一种新型防腐寿命长砂基透水砖及其制作方法 |
-
2016
- 2016-12-16 CN CN201611164636.5A patent/CN106738200B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8247223B1 (en) * | 2008-01-14 | 2012-08-21 | Robert William Rawson | Method for catalytic treatment of a media |
CN105330323A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-02-17 | 山东建筑大学 | 一种低温成孔赤泥基无机聚合物道路透水砖及制备方法 |
CN105384464A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-03-09 | 河海大学 | 一种底吹式光催化多孔透水砖的制备方法及装置 |
CN105418138A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-23 | 合肥李诺新材料贸易有限公司 | 一种建筑废料砂基透水砖及其制作方法 |
CN105418144A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-23 | 合肥李诺新材料贸易有限公司 | 一种新型防腐寿命长砂基透水砖及其制作方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107787691A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-13 | 郭帅 | 一种秸秆回收处理方法 |
CN108579716A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-28 | 河海大学 | 一种具有多孔透水表面的空心光催化净污颗粒及其制备方法 |
CN108579716B (zh) * | 2018-04-12 | 2021-04-09 | 河海大学 | 一种具有多孔透水表面的空心光催化净污颗粒及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106738200B (zh) | 2018-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105384464B (zh) | 一种底吹式光催化多孔透水砖的制备方法及装置 | |
CN103030342B (zh) | 一种免压蒸预应力高强离心管桩及其制备方法 | |
CN103664073A (zh) | 一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土砌块及其制备方法 | |
CN104909460A (zh) | 用于人工湿地的孔隙性脱氮除磷填料及其制备方法 | |
CN106738200B (zh) | 一种秸秆覆蜡法制备光催化多孔透水砖的装置及方法 | |
CN106938914A (zh) | 一种污泥和淤泥烧结砖制备方法 | |
CN110698141B (zh) | 一种复合型泡沫轻质土及其制备方法 | |
CN110078530A (zh) | 一种高性能烧结保温砖的制备方法 | |
CN110407533A (zh) | 一种再生骨料透水砖及其制备方法 | |
CN103112929B (zh) | 微电解填料及其使用方法 | |
CN113044963A (zh) | 一种活性生物滤料及其制备方法和应用 | |
CN105821739A (zh) | 一种多层孔腔复合型光催化透水砖及其制备方法和装置 | |
CN209397137U (zh) | 一种建筑物废弃混凝土高品质再生骨料回收装置 | |
CN103848436B (zh) | 一种无模板剂两步法水热合成超微a型沸石的方法 | |
CN210814988U (zh) | 一种石英砂透水砖生产用原料搅拌装置 | |
CN202193658U (zh) | 干法厌氧反应器 | |
CN115215572A (zh) | 一种高效碳化改性再生粗骨料的制备方法及装置 | |
CN203650684U (zh) | 一种环保节能高效蒸压加气混凝土砌块生产线 | |
CN102431089A (zh) | 一种建筑垃圾防火保温骨架砌块的制备方法 | |
CN109400202A (zh) | 一种泡沫陶瓷过滤器及其制备方法 | |
CN108503335A (zh) | 一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体及其制备方法 | |
CN108191380A (zh) | 一种环保节能砖及其制备方法 | |
CN108579716B (zh) | 一种具有多孔透水表面的空心光催化净污颗粒及其制备方法 | |
CN107324836A (zh) | 一种对流行星式混合制备的海绵城市陶瓷透水砖及制备方法 | |
CN108327072B (zh) | 一种基于二氧化碳梯级矿化强化的建材制品生产系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |