CN109745775A - 一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,包括配置化学修饰溶液,将枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合得到混合液A,或将脱乙酰度≥90%的壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液混合得到混合液B,向混合液A或混合液B中加入乙酸、戊二醛溶液,搅拌均匀,即制得化学修饰溶液;将不锈钢滤芯完全浸入化学修饰溶液中一段时间后,取出不锈钢滤芯,烘干,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。本发明制备的不锈钢滤芯表面携带有大量的化学基团,可配位吸附铁离子,将带电胶体颗粒破乳,实现滤芯表面的自清洁功能,提高滤芯的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于过滤装置技术领域,具体涉及一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法。
背景技术
蒸汽凝结水是由蒸汽直接凝结而成,水质较为纯净,温度较高,回收利用价值较高,但在蒸汽凝结过程中,蒸汽凝结水对管道冲刷,使冷凝水中含有大量的杂质,如水垢、Fe3+、污垢、油脂等物质,直接回用,会对回用锅炉造成损害,使锅炉使用寿命缩短,故蒸汽凝结水在进入回用锅炉前应先经过过滤等净化处理。
目前,对蒸汽凝结水的净化处理主要是采用滤芯过滤,但现有滤芯只能过滤去除水中体积较大的杂质,不能去除蒸汽凝结水中油类污染物和金属污染物,纳污量小、易受污物堵塞、清洗工作复杂,必须对设备进行拆卸才能实现对过滤部分的清洗,净化效率低。有人提出用类萃取+覆盖过滤来净化蒸汽凝结水,但该技术所需设备投资高,工艺复杂,制约了蒸汽凝结水的会用比率,同时造成大量的热量损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种具备抗油污染、能吸附铁离子的不锈钢滤芯,解决现有蒸汽凝结水过滤用滤芯的孔道易于被油污堵塞的问题。
本发明所采用的技术方案是,一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,配置化学修饰溶液
将枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合得到混合液A,或将脱乙酰度≥90%的壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液混合得到混合液B,向混合液A或混合液B中加入乙酸、戊二醛溶液,搅拌均匀,即制得化学修饰溶液;
步骤2,将不锈钢滤芯完全浸入步骤1配置的化学修饰溶液中,一段时间后,取出不锈钢滤芯,烘干,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。
本发明的技术特征还在于,
混合液A中,枝化聚乙烯亚胺与聚乙烯醇的质量相同。
枝化聚乙烯亚胺溶液的质量浓度为0.5-2wt%,聚乙烯醇溶液的质量浓度为0.5-2wt%。
混合液B中,壳聚糖与聚乙烯醇的浓度相同。
壳聚糖溶液的质量浓度为0.5-2wt%,聚乙烯醇溶液的质量浓度为0.5-2wt%。
步骤1中,配置化学修饰溶液时,加入的乙酸质量为混合液A或混合液B质量的2.8-3.5%。
步骤1中,配置化学修饰溶液时,加入的戊二醛溶液的质量浓度为4.5-5.5wt%,加入的戊二醛溶液的质量为混合液A或混合液B质量的9.5-11%。
步骤2中,将不锈钢滤芯完全浸入步骤1配置的化学修饰溶液中的时间为5min-10min。
步骤2中,烘干的温度为45-60℃。
不锈钢滤芯表面孔的孔径为5μm-50μm。
本发明的有益效果在于,
(1)本发明通过含有枝化聚乙烯亚胺(PEI)或脱乙酰度≥90%壳聚糖(CS)的化学修饰溶液处理不锈钢滤芯,可将蒸汽凝结水中带电胶体颗粒破乳,实现滤芯表面的自清洁功能,提高滤芯整体寿命;
(2)本发明将配制好的化学修饰溶液倒入容器中,将不锈钢滤芯浸入5-10min,取出控干多余溶液后烘干即可完成滤芯修饰,制备工艺简单,可控性强,制备的不锈钢滤芯稳定性高。
(3)本发明制备的不锈钢滤芯,可在高温环境下过滤凝结水中的固体杂质颗粒,同时可抵抗污油污染,选择性吸附铁离子,在蒸汽凝结水回用中具有较高的使用寿命和过滤性能。
附图说明
图1是本发明不锈钢滤芯的制备方法流程图。
图中,1.不锈钢滤芯,2.化学修饰溶液。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,参照图1,具体包括以下步骤:
步骤1,配置化学修饰溶液2
将枝化聚乙烯亚胺(PEI)溶液与聚乙烯醇(PVA)溶液混合得到混合液A,或将脱乙酰度≥90%的壳聚糖(CS)与聚乙烯醇(PVA)溶液混合得到混合液B,向混合液A或混合液B中加入少量乙酸、戊二醛溶液,搅拌均匀,即制得化学修饰溶液2;
混合液A中,枝化聚乙烯亚胺(PEI)与聚乙烯醇(PVA)的质量相同,制备混合液A采用的枝化聚乙烯亚胺(PEI)溶液和聚乙烯醇(PVA)溶液的浓度均为0.5-2wt%;混合液B中,壳聚糖与聚乙烯醇(PVA)的浓度相同,制备混合液B采用的壳聚糖与聚乙烯醇(PVA)溶液的浓度均为0.5-2wt%;
配置化学修饰溶液时,加入的乙酸质量为混合液A或混合液B质量的2.8-3.5%;加入的戊二醛溶液的浓度为4.5-5.5wt%,加入的戊二醛溶液的质量为混合液A或混合液B质量的9.5-11%。
步骤2,将不锈钢滤芯1完全浸入步骤1配置的化学修饰溶液2中5min-10min后,取出不锈钢滤芯1,在45-60℃下烘干,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。采用的不锈钢滤芯1表面孔的孔径为5μm-50μm。
枝化聚乙烯亚胺(PEI)含有丰富的极性基团(氨基)和疏水基(乙烯基)结构基团,可吸附大量的二价和三价铁离子,吸附饱和后试验蒸汽再生,还可实现化学基团的再生,可重复使用,再生效果可达99%以上;
壳聚糖(CS)为带阳离子的高分子碱性多糖聚合物,其结构中含有大量游离氨,能吸附水中杂质,将带电胶体颗粒破乳;
本发明制备滤芯采用的化学修饰溶液中含有丰富的化学基团,可将滤芯表面的带电胶体颗粒破乳,实现滤芯表面的自清洁功能,防止污油颗粒在滤芯表面及孔道内堆积堵塞,提高滤芯整体寿命;也能较好的配位吸附二价和三价铁离子,提高过滤精度。
实施例1
步骤1,配置化学修饰溶液
步骤1.1,分别称取10g质量浓度为0.5wt%的枝化聚乙烯亚胺(PEI)溶液,10g质量浓度为0.5wt%的聚乙烯醇(PVA)溶液,0.6g乙酸溶液和2g质量浓度为5wt%的戊二醛溶液;
步骤1.2,先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合,在水浴加热到60℃下搅拌6h,即制得混合液A;
将混合液A的温度降至室温,向混合液A中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液,搅拌1h后,即制得化学修饰溶液;
步骤2,将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中,再将表面孔孔径为5μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中5min后,取出不锈钢滤芯控干,再将其放入烘箱中,调节烘箱温度为50℃,待不锈钢滤芯被烘干后,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。
实施例2
步骤1,配置化学修饰溶液
步骤1.1,分别称取20g质量浓度为1wt%的枝化聚乙烯亚胺(PEI)溶液,20g质量浓度为1wt%的聚乙烯醇(PVA)溶液,1.2g乙酸溶液和4g质量浓度为4.5wt%的戊二醛溶液;
步骤1.2,先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合,在水浴加热到60℃下搅拌5h,即制得混合液A;
将混合液A的温度降至室温,向混合液A中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液,搅拌1h后,即制得化学修饰溶液;
步骤2,将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中,再将表面孔孔径为10μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中8min后,取出不锈钢滤芯控干,再将其放入烘箱中,调节烘箱温度为60℃,待不锈钢滤芯被烘干后,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。
实施例3
步骤1,配置化学修饰溶液
步骤1.1,分别称取20g质量浓度为2wt%的枝化聚乙烯亚胺(PEI)溶液,20g质量浓度为2wt%的聚乙烯醇(PVA)溶液,1.2g乙酸溶液和4g质量浓度为5.5wt%的戊二醛溶液;
步骤1.2,先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合,在水浴加热到60℃下搅拌6h,即制得混合液A;
将混合液A的温度降至室温,向混合液A中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液,搅拌1h后,即制得化学修饰溶液;
步骤2,将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中,再将表面孔孔径为30μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中10min后,取出不锈钢滤芯控干,再将其放入烘箱中,调节烘箱温度为50℃,待不锈钢滤芯被烘干后,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。
实施例4
步骤1,配置化学修饰溶液
步骤1.1,分别称取50g质量浓度为1.5wt%的壳聚糖(CS)溶液,壳聚糖的脱乙酰度≥90%,50g质量浓度为1.5wt%的聚乙烯醇(PVA)溶液,3g乙酸溶液和10g质量浓度为5wt%的戊二醛溶液;
步骤1.2,先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合,在水浴加热到60℃下搅拌6h,即制得混合液B;
将混合液B的温度降至室温,再向混合液B中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液,搅拌1h后,即制得化学修饰溶液;
步骤2,将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中,再将表面孔孔径为40μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中7min后,取出不锈钢滤芯控干,再将其放入烘箱中,调节烘箱温度为60℃,待不锈钢滤芯被烘干后,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。
实施例5
步骤1,配置化学修饰溶液
步骤1.1,分别称取80g质量浓度为0.5wt%的壳聚糖(CS)溶液,壳聚糖的脱乙酰度≥90%,80g质量浓度为0.5wt%的聚乙烯醇(PVA)溶液,4.8g乙酸溶液和16g质量浓度为5.5wt%的戊二醛溶液;
步骤1.2,先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合,在水浴加热到60℃下搅拌6h,即制得混合液B;
将混合液B的温度降至室温,向混合液B中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液,搅拌1h后,即制得化学修饰溶液;
步骤2,将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中,再将表面孔孔径为50μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中10min后,取出不锈钢滤芯控干,再将其放入烘箱中,调节烘箱温度为55℃,待不锈钢滤芯被烘干后,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。
Claims (10)
1.一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,配置化学修饰溶液
将枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合得到混合液A,或将脱乙酰度≥90%的壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液混合得到混合液B,向混合液A或混合液B中加入乙酸、戊二醛溶液,搅拌均匀,即制得化学修饰溶液;
步骤2,将不锈钢滤芯完全浸入步骤1配置的化学修饰溶液中,一段时间后,取出不锈钢滤芯,烘干,即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。
2.根据权利要求1所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述混合液A中,枝化聚乙烯亚胺与聚乙烯醇的质量相同。
3.根据权利要求2所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述枝化聚乙烯亚胺溶液的质量浓度为0.5-2wt%,所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为0.5-2wt%。
4.根据权利要求1所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述混合液B中,壳聚糖与聚乙烯醇的浓度相同。
5.根据权利要求4所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖溶液的质量浓度为0.5-2wt%,聚乙烯醇溶液的质量浓度为0.5-2wt%。
6.根据权利要求1所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,配置化学修饰溶液时,加入的乙酸质量为混合液A或混合液B质量的2.8-3.5%。
7.根据权利要求1所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,配置化学修饰溶液时,加入的戊二醛溶液的质量浓度为4.5-5.5wt%,加入的戊二醛溶液的质量为混合液A或混合液B质量的9.5-11%。
8.根据权利要求1所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,将不锈钢滤芯完全浸入步骤1配置的化学修饰溶液中的时间为5min-10min。
9.根据权利要求1所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,烘干的温度为45-60℃。
10.根据权利要求1所述的一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法,其特征在于,所述不锈钢滤芯表面孔的孔径为5μm-50μm。
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