MX2013002859A - Un medio de filtro de bloque de alumina. - Google Patents

Un medio de filtro de bloque de alumina.

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Rajeesh Kumar Ramachandran
Shailendra Pratap
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Abstract

La presente invención se refiere a un medio de filtro de bloque de alúmina activado y un proceso para la preparación del bloque de alúmina, para uso en filtros de agua alimentada por gravedad y filtros de agua presurizada para filtrar eficientemente contaminantes particulados, incluyendo microorganismos como quistes, bacterias y virus además de la remoción de contaminantes químicos mientras que al mismo tiempo proporciona velocidades de flujo relativamente altas. El medio de filtro de bloque de alúmina para uso en filtros de agua alimentada por gravedad y filtros de agua presurizada comprende (a) alúmina activada teniendo un tamaño de partícula en el rango de 100 hasta 1000 micras y con un área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1000 m2/g y (b) un material ligante teniendo una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos dé 5, en donde la proporción de partículas de alúmina activada al ligante está en el rango de 1:1 a 20:1 en peso.

Description

UN MEDIO DE FILTRO DE BLOQUE DE ALUMINA Campo técnico La presente invención se refiere a un medio de filtro de bloque de alúmina activada y un proceso para la preparación del bloque de alúmina, para uso en filtros de agua alimentada por gravedad y filtros de agua presurizada para filtrar eficientemente contaminantes particulados incluyendo microorganismos como quistes, bacterias y virus además de la remoción de contaminantes químicos mientras que al mismo tiempo se proporcionan velocidades de flujo relativamente altas.
Cualquier discusión de la técnica anterior a lo largo de la especificación no debería ser considerada como una admisión de manera que tal técnica anterior es conocida ampliamente o forma parte del conocimiento general común en el campo.
Antecedentes y técnica anterior Los fluidos, tales como líquidos o gases normalmente contienen contaminantes, los cuales incluyen particulados, químicos y organismos. En líquidos como agua, especialmente agua potable, es deseable remover los contaminantes dañinos de los líquidos antes de consumirlos con el fin de mantener condiciones de higiene y seguridad apropiados para mantenimiento de buena salud.
Varios métodos diferentes son conocidos para filtración de agua con base en los cuales varios dispositivos y aparatos han sido diseñados y también están comercialmente disponibles. Estos métodos y dispositivos varían dependiendo de si la aplicación es para uso industrial o para uso casero.
Los sistemas de flujo por gravedad sufren de la desventaja inherente de baja presión y siempre ha sido un reto proporcionar filtros alimentados por gravedad, los cuales tuvieran velocidades de flujo efectivas y al mismo tiempo capacidad de filtrado deseada y cinética de adsorción aceptable.
Se conocen medios de filtro de bloque de carbono comprendiendo carbono activado de una distribución de tamaño seleccionada y material ligante teniendo características de flujo de fusión seleccionadas y distribución de tamaño de partícula especificada, lo cual proporciona filtración deseada de miropartículas incluyendo microorganismos como quistes, bacterias y virus, mientras que da consistentemente velocidades de flujo altas deseadas bajo condiciones de flujo por gravedad.
US5505892 (Domme, 1996) describe un proceso para fabricar una unidad de filtro hecha como un elemento absorbente moldeado permeable para gases y líquidos, comprendiendo (i) mezclar gránulos de medio absorbente y un medio ligante termoplástico orgánico granular, (¡i) colocar en un molde y comprimirlo, (iii) calentar a una temperatura de aproximadamente 330 hasta 350°C hasta que ocurre la cocción parcial del medio ligante, y (iv) enfriamiento. La publicación describe el uso de carbono del tipo granular, es decir, de tamaño de gránulo de 2 mm hasta 3 mm.
EP 0345381 (American Cyanamid, 1989) describe una estructura de filtro para uso en la purificación de un líquido comprendiendo partículas de carbono activado atrapadas dentro de una matriz plástica porosa, en donde el tamaño de las partículas de carbono activado es substancialmente dentro del rango desde menos de aproximadamente 5 mieras hasta aproximadamente 150 mieras. La publicación describe estas partículas de carbono extremadamente finas que están unidas con agentes de unión termoplásticos de tamaños substancialmente mayores que en promedio, el tamaño de partícula de las partículas de carbono activado. Las partículas de carbono activado son descritas como distribuidas de preferencia uniformemente a lo largo de la estructura de matriz plástica porosa.
La técnica anterior describe unidades de filtro comprendiendo partículas de carbono de ya sea muy alta granularidad o polvo de carbono muy fino y no sería adecuada para cumplir las altas demandas de separación de microorganismos especialmente de micropartículas del agua filtrada bajo cabezal de gravedad bajo a tiempo que mantendría consistentemente el alto rendimiento de flujo deseado.
US 7332088 (2008) describe un método para la remoción de especies biológicas, tales como Cryptosporidium, de agua usando medios basados en aluminio, la cual contiene grupos AI--OH de superficie. También describe que el medio basado en aluminio preferido es alúmina, la cual es hidratada en la superficie con el fin de formar los grupos AI--OH de superficie para la adsorción directa de especies biológicas adecuadas y dependiendo de la aplicación los tamaños de partícula estarán entre 500 mieras (0.5 mm) hasta 13 mm. Esto se refiere solo a columna de partículas de alúmina y no a un bloque ligado.
WO201 0/086079 (Unilever) describe un filtro que comprende un bloque de carbono envuelto con una capa espiralmente enrollada de una capa no plisada y plisada y las capas de género son esenciales para lograr la pureza microbiológica requerida en térm inos de remoción de quistes y no describe el uso de material granular alterno. Los presentes inventores han encontrado que mediante la selección de grado especial de alúm ina activada es esencial para uso en filtros de agua para proporcionar excelente remoción de particulado incluyendo microorganismos como quistes y puede eliminar el requerimiento de las capas de género.
EP 21 77252 (Unilever) describe un proceso para preparar filtros de bloque de carbono incorporados de metal, pero no describe la selección de grado especial de alúmina activada para usarse en filtros de agua que proporcionan excelente remoción de particulado incluyendo microorganismos como quistes, bacterias y virus, mientras que se da la velocidad de flujo deseada.
US2003140785 (Koslow Evan E) describe un medio de filtro intensificado de intercepción microbiológica que comprende una estructura m icroporosa teniendo una trayectoria de flujo promedio de menos de aproximadamente 2 mieras y hecha de un arreglo de partículas activas y al menos una porción de la superficie de estructura microporosa es recubierta con un agente intensificador de intercepción microbiológica, que comprende un material catiónico en combinación con un metal biológicamente activo para proporcionar más de aproximadamente intercepción viral 4 logarítmica, y más de aproximadamente intercepción bacteriana 6 logarítm ica .
De acuerdo con la descripción en US2003140785, es esencial proporcionar un recubrimiento con un agente intensificador de intercepción microbiológica comprendiendo un material catiónico en combinación con un metal biológicamente activo en partículas granulares. El recubrimiento es posible en partículas de carbono debido a las diferencias de carga, pero el recubrimiento en partículas de alúmina teniendo carga de superficie positiva (pH<9), será difícil debido a la naturaleza similar de carga (positiva) sobre la partícula activa y polímero. Los presentes inventores han eliminado el paso adicional de recubrir las partículas con un agente intensificador de intercepción microbiológica comprendiendo un material catiónico en combinación con un metal biológicamente activo y resuelto el problema al seleccionar el grado particular de alúm ina activada al definir su rango de tamaño de partícula y el área de superficie BETA y han encontrado que los criterios de desempeño no se cumplen en la ausencia de esta selección.
Los presentes inventores han encontrado que un bloque ligado hecho de grado especial de alúmina activada para uso en filtros de agua proporciona excelente remoción de particulados incluyendo microorganismos como quistes, bacterias y virus, al tiempo que da la velocidad de flujo deseada. Se sabe que los medios cargados positivamente proporcionan una ventaja significativa en filtración coloide, debido a q ue la mayoría de coloides que ocurren de manera natural desarrollan carga de superficie negativa en agua de pH neutral.
Los presentes inventores han encontrado que el criterio anterior solo no proporciona selectividad suficiente para uso como medios de filtración. Se ha encontrado ahora que la selección partícula de alúmina activada para uso como medios de filtración de agua y que ligan alúmina activada granular suelta en un bloque usando ligantes adecuados, proporciona la remoción de particulados deseada incluyendo microorganismos como quistes, bacterias y virus, al tiempo que da la velocidad de flujo deseada. Otra ventaja de usar alúmina sobre carbono es que el bloque de alúmina neutralizará la alcalinidad generada por el uso de algunos de los biocidas, por ejemplo, hipocloritos.
El uso de alúmina reduce la dependencia de carbono activado, el cual es el medio de filtro generalmente usado en purificadores de agua, dando así beneficio de costo. Se ha reclamado que la alúmina también puede remover metales pesados, tales como arsénico del agua de entrada, lo cual no es hecho de manera efectiva mediante el uso de carbono.
Asi, el objetivo básico de la presente invención es proporcionar un medio de filtración para uso en filtros de agua alimentados por gravedad y filtros de agua presurizada, lo cual proporcionaría la remoción particulada deseada incluyendo microorganismos como quistes, bacterias y virus, al tiempo que da la velocidad de flujo deseada.
Otro objetivo de la presente invención se dirige a proporcionar un medio de filtro adaptado para uso en filtros de agua alimentados por gravedad y filtros de agua presurizados, lo cual proporcionaría una alta velocidad de flujo para filtro alimentado por gravedad con remoción deseada de químicos incluyendo pesticidas y remoción de mal olor.
Todavía otro objetivo se dirige al sistema de filtración alimentado por gravedad, el cual sería simple de fabricar y sería de costo efectivo para cumplir la gran demanda de hoy en día para tales filtros para uso doméstico/rural y así proporcionar agua potable segura para todos y cada uno.
Breve descripción de la invención De acuerdo con la presente invención, se proporciona un medio de filtro de bloque de alúmina para usarse en filtros de agua alimentada por gravedad y filtros de agua presurizados comprendiendo: (a) alúmina activada teniendo un. tamaño de partícula en el rango de 100 hasta 1000 mieras y con un área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1000 m2/g; y (b) un material ligante con una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5; en donde la proporción de partículas de alúmina activada al ligante está en el rango de 1:1 a 20:1 en peso.
Es particularmente preferido que el volumen de poro del bloque de filtro de alúmina esté en el rango de 0.1 cc/g hasta 0.5 cc/g.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un filtro de agua para uso en filtros de agua alimentados por gravedad y aplicaciones de agua presurizada comprendiendo: (a) un medio de filtro de bloque de alúmina comprendiendo partículas de alúmina activada teniendo un tamaño de partícula en el rango de 100 hasta 1000 mieras y con un área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1000 m2/g y el material ligante con una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5, en donde, la proporción de partículas de alúmina activada al ligante está en el rango de 1:1 a 20:1 en peso (b) una placa de base con un orificio al cual se adhiere el bloque de alúmina.
De acuerdo todavía con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para la preparación de un medio de filtro de bloque de alúmina que comprende los pasos de (a) mezclar íntimamente alúmina activada en polvo teniendo un tamaño de partícula en el rango de 100 hasta 1000 mieras y con un área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1000 m2/g con material ligante teniendo una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5 en un mezclador en una proporción de partículas de alúmina activada al ligante en el rango de 1:1 hasta 20:1 en peso (b) compactar la mezcla en un molde de forma y tamaño deseado al aplicar una presión de no más de 20 kg/cm2 (c) calentar el molde a temperatura selectiva (d) enfriar el molde y liberar el bloque de alúmina activado del molde.
El término "comprende" quiere decir que no está limitado a alguno de los elementos subsecuentemente declarados, sino en su lugar abarcan elementos no especificados de mayor o menor importancia funcional. En otras palabras, los pasos, elementos u opcionales listados no necesitan ser exhaustivos. Siempre que las palabras "incluye" o "tiene" son usadas, estos términos son equivalentes a "comprende" como se define antes. Para que no quede duda, cualquier característica de un aspecto de la presente invención puede ser utilizado en cualquier otro aspecto de la invención.
Descripción detallada de la invención: De acuerdo con la presente invención, se proporciona un medio de filtro de bloque de alúmina para uso en filtros de agua alimentados por gravedad y filtros de agua presurizados comprendiendo: (a) alúmina activada teniendo un tamaño de partícula en el rango de 100 hasta 1000 mieras y el área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1000 m2/g; y (b) un material ligante con una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5; en donde la proporción de partículas de alúmina activadas al ligante está en el rango de 1:1 hasta 20:1 en peso.
La invención también se refiere a un proceso para la preparación del bloque de alúmina.
La proporción de las partículas de alúmina activada al ligante está en el rango de 1:1 hasta 20:1 en peso, de preferencia en el rango de 1:1 hasta 10:1, más preferiblemente en el rango de 2:1 hasta 6:1.
El área de superficie BET de las partículas de alúmina activada está en el rango de 200 hasta 1000 m2/g, más preferiblemente 200 hasta 500 m2/g. El área de superficie BET es como se mide mediante método de isoterma de adsorción de nitrógeno.
El volumen de poro de la alúmina activada usado en el bloque de filtro está de preferencia en el rango de 0.1 cc/g hasta 0.5 cc/g y más preferiblemente 0.2 hasta 0.4 cc/g. El volumen de poro es medido mediante isoterma de adsorción de nitrógeno.
La densidad a granel de la alúmina activada es de preferencia menos de 1.
El material ligante es seleccionado para tener una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5, de preferencia menos de 2, más preferiblemente menos de 1. El material ligante de preferencia tiene un tamaño de partícula promedio desde 10 mieras hasta 100 mieras.
La velocidad de flujo de fusión (MFR) es medida usando la prueba ASTM D 1238 (ISO 1133). La prueba mide el flujo de un polímero fundido a través de un plastómetro de extrusión bajo condiciones de temperatura y carga específicas. El plastómetro de extrusión consiste de un cilindro vertical con un pequeño dado de 2 mm en el fondo y un pitón removible en la parte superior. Una carga de material es colocada en el cilindro y precalentada durante varios minutos. El pistón es colocado en la parte superior del polímero fundido y su peso fuerza el polímero a través del dado y sobre una placa recolectora. El intervalo de tiempo para la prueba varía desde 15 segundos hasta 6 minutos, con el fin de acomodar las diferentes viscosidades de plásticos. Las temperaturas usadas son 190, 220, 250 y 300°C. Las cargas usadas son 1.2, 5, 10 y 21.6 kg.
La cantidad de polímero recolectada después de un intervalo específico es pesada y normalizada al número de gramos que habrían sido extruidos en 1 0 minutos: la velocidad de flujo de fusión es expresada en gramos por tiempo de referencia aqu í, la MFR es expresada en gramos por 1 0 minutos.
La MFR del material ligante de preferencia es la MFR a las condiciones de temperatura y carga comunes para ese material particular. Ejemplos de condiciones comunes para materiales poliméricos son presentados en la tabla a continuación.
Es particularmente preferido que la MFR del material ligante sea la MFR a 190°C y 21.6 kg de carga.
El material ligante es de preferencia polímeros termoplásticos teniéndolos bajos valores de MFR descritos antes. Ejemplos adecuados incluyen polímero de ultra alto peso molecular, de preferencia polietileno o polipropileno, los cuales tienen estos bajos valores de MFR. El peso molecular está de preferencia en el rango de 106 hasta 109. Los ligantes de esta clase están comercialmente disponibles bajo los nombres comerciales HOSTALEN de Ticona GMBH, GUR, Sunfine (de Asahi, Japón); Hizex (de Mitsubishi) y de Brasken Corp (Brasil). Otros ligantes adecuados incluyen LDPE vendido como Lupolen (de Basel Polyolefíns) y LLDPE de Qunos (Australia).
Es posible incorporar otros materiales de filtro como carbono activado, sílice, zeolita etc., hasta aproximadamente 50% del peso de alúmina activada. Sin embargo, se prefiere que el bloque de filtro esté hecho de solo alúmina activada sin el uso de otros materiales de filtro.
El filtro de bloque de alúmina de la invención es adecuado para filtración alimentada por gravedad y puede ser usado de preferencia junto con otros medios de filtración conocidos, tales como filtros de sedimento para remover polvo fino y otros miroparticulados generalmente por arriba de 3 mieras. Por ejemplo, el filtro de sedimento es adecuadamente un material fibroso natural o sintético, no tejido, lavable o reemplazable, y de preferencia es un género microporoso con carácter hidrofílico.
El filtro de bloque de alúmina de preferencia es provisto adicionalmente con un filtro particulado que es un filtro de género fibroso, no tejido, de capa simple o múltiples capas, en donde la capa más exterior es plisada. El filtro podría comprender alternativamente una combinación de un filtro de género espiralmente enrollado y plisado.
El filtro de bloque de alúmina de la invención puede ser configurado y dimensionado de acuerdo con su uso final deseado. Las formas adecuadas incluyen un disco circular plano de bajo espesor, un disco cuadrado de bajo espesor, un disco plano ahusado de altura baja, un hemisferio, un cilindro, un cono sólido o un cono hueco.
El filtro de bloque de alúmina de la invención es adherido de preferencia a una placa de base con un orificio que permite que el agua salga y pueda ser equipado adicionalmente con una cubierta desmontable para sostener el filtro completo como una unidad integral.
Por lo tanto, de acuerdo con otro aspecto, la invención proporciona un filtro de agua para usarse en filtros de agua alimentados por gravedad y aplicaciones de agua presurizada comprendiendo: (a) un medio de filtro de bloque de alúmina comprendiendo partículas de alúmina activada teniendo un tamaño de partícula en el rango de 100 hasta 1000 mieras y con un área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1000 m2/g y el material ligante con una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5, en donde la proporción de partículas de alúmina activada al ligante está en el rango de 1:1 hasta 20:1 en peso. (b) una placa de base con un orificio al cual se adhiere el bloque de alúmina.
Aquí, el medio de filtro de bloque de alúmina de preferencia es un medio de acuerdo con el primer aspecto de la invención.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para la preparación de un medio de filtro de bloque de alúmina comprendiendo los pasos de (a) mezclar íntimamente alúmina activada en polvo teniendo un tamaño de partícula en el rango de 100 hasta 1000 mieras y con un área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1000 m2/g con material ligante teniendo una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5 en un mezclador en una proporción de partículas de alúmina activada al ligante en el rango de 1:1 hasta 20:1 en peso; (b) compactar la mezcla en un molde de forma y tamaño deseados al aplicar una presión de no más de 20 kg/cm2; (c) calentar el molde a una temperatura de 180 hasta 320°C; (d) enfriar el molde y liberar el bloque de alúmina activada del molde.
Las partículas de alúmina activada son mezcladas de preferencia con agua en un rango de 1:5 hasta 1:1 y el ligante fue adicionado a esta pasta. Esta mezcla es llenada en los moldes de tamaño y forma pre-seleccionados y sometida a una presión de no más de 20 kg/cm2.
La masa es colocada entonces en un molde de tamaño y forma pre-seleccionados y sometida a una presión de no más de 20 kg/cm2, de preferencia no más de 10 kg/cm2. La presión es aplicada de preferencia usando ya sea una prensa hidráulica o una prensa neumática, más preferiblemente una prensa hidráulica.
El molde es hecho de preferencia ya sea de aluminio, hierro fundido, acero o cualquier material capaz de soportar temperaturas de aproximadamente 300°C.
Un agente de liberación de molde es recubierto de preferencia en la superficie interior del molde. El agente de liberación de molde es seleccionado de preferencia de a sea aceite de silicón, hojuela de aluminio o cualquier otro agente de liberación de molde comercialmente disponible que tiene poca o ninguna adsorción sobre alúmina activada.
El molde es calentado entonces a una temperatura de 150 hasta 400°C, de preferencia en el rango de 180 hasta 320°C. El molde es mantenido de preferencia calentado durante un periodo de más de 60 minutos, más preferiblemente 90 hasta 300 minutos. El molde es calentado de preferencia en un horno, de preferencia usando un horno de convección de gas inerte forzado, o aire forzado o no de convección.
El molde es enfriado entonces y el bloque de alúmina es liberado del molde.
Los detalles de la invención, sus objetivos y ventajas, son explicados de aquí en adelante con mayor detalle en relación a ejemplos no limitantes: Ejemplos Ejemplo 1 : Preparación de bloque de filtro de alúmina: Se usaron varios grados de alúmina activada como es indicado en la Tabla 1 para preparar los bloques al mezclarla con la cantidad requerida de agua deionizada para preparar una mezcla húmeda. A esta mezcla se adicionan 25 gm de ligante de polietileno (GUR 2122, Ticona, GmbH) y se mezclan profundamente, para asegurar que la mezcla sea homogénea. La MFR de GUR 2122 es <1 g/10 min a 190°C y 21.6 kg de carga. La mezcla fue llenada en un molde hemisférico de acero inoxidable de 12 cm de diámetro con una inserción hemisférica de 4 cm de diámetro, lo cual resultó en una longitud de trayectoria radial de 4 cm.
La mezcla fue comprimida para proporcionar 5 kg/cm2 de presión con la ayuda de una prensa hidráulica, horneada en un horno a 250°C durante 2.30 h. El molde fue removido del horno y enfriado a temperatura ambiente y el filtro fue desmoldado. La alúmina grado 1 tiene parámetros fuera del rango seleccionado de acuerdo con la invención y los Grados 2 y 3 están dentro del rango seleccionado de la invención.
Tabla 1 Ejemplo 2: Evaluación de desempeño: 2.1. Reducción de turbidez Los tres bloques de filtro de alúmina preparados a partir de los tres diferentes grados de alúmina como se describe en el Ejemplo 1 fueron ajustados a un purificador de agua alimentada por gravedad estándar y 9 I de agua de prueba se pasaron a través de cada uno de los diferentes bloques a una velocidad de flujo de 200 y 400 ml/min. La composición del agua de prueba es provista para continuación en la Tabla 2. La turbidez de agua de entrada y aquélla del agua de salida se mide al usar un medidor de turbidez (Merck, Turbiquant, 1500T) y los resultados son presentados en la Tabla 3. Los químicos fueron de Merck Limited, Mumbai, ácido húmico de Sigma-Aldrich, Alemania y el polvo fue de Powder Technology Inc, US.
Tabla 2: Composición de agua de prueba Los resultados muestran que incluso a velocidad de flujo muy alta, el bloque de alúmina de acuerdo con la invención es efectivo para remover la turbidez provocada por material particulado en agua significativamente sobre los bloques de control. 2.2 Eficiencia de remoción de quistes Se usaron microesferas de látex fluorescentes (Polysciences INc.) como sustitutos para quistes, como una suspensión acuosa al 2.5% en peso (-1.68 x 109 microesferas/ml). Las microesferas de poliestireno tuvieron un tamaño promedio de 3 µs?). El agua de prueba conteniendo -50000 partículas de microesferas por litro fue usada para el estudio. Las cuentas de microesferas iniciales y finales fueron determinadas al filtrar la solución diluida a través de un papel filtro Millipore de 0.45 pm (como para las normas NSF 53). Las partículas de microesfera fueron contadas usando un microscopio de fluorescencia Olympus BX40.
El agua de prueba usada para remoción de microesferas fue preparada mediante adición de 200 ppm de dihidrato de cloruro de calcio (CaCI2.2H20) y 100 ppm de bicarbonato de sodio (NaHC03) a 8 litros de agua purificada mediante osmosis inversa. La composición de agua de prueba para evaluación de microesferas es dada en la Tabla 4. La suspensión intermedia de microesferas fue adicionada a esta agua en un volumen definido para obtener cuentas de -50000 de microesferas/l de solución. La turbidez de esta agua de prueba fue 0.5-0.8 NTU , el pH fue 7-7.5 y TDS fue ~300 ppm como NaCI. Los tres bloques de filtro de alúmina preparados de los tres grados diferentes de alúmina como se describe en el Ejemplo 1 fueron ajustados a un purificador de agua alimentada por gravedad estándar y se pasaron 9 I de agua de prueba a través de cada uno de los diferentes bloques a una velocidad de flujo de 200 ml/min. Los datos de remoción de microesferas, los cuales son sustitutos para quistes son presentados en la Tabla 5.
Tabla 4: Composición de agua de prueba para análisis de microesferas Los resultados muestran que el bloque de alúmina de acuerdo con la invención es significativamente superior para proporcionar microesferas, lo cual es una indicación de remoción de quistes.
Ejemplo 3 Evaluación de desempeño de bloque de alúmina-carbono La alúmina teniendo tamaño de partícula de 75600 mieras (otros parámetros físicos fueron iguales que el grado 3, mencionado en el ejemplo 1), se mezcló con carbono activado en una proporción 50:50 % en peso y se moldeo en un bloque como se describe en el Ejemplo 1. Los bloques fueron probados para remoción de quistes y la remoción de turbidez en cuanto al procedimiento descrito en el Ejemplo 2. Los resultados son presentados en la Tabla 6.
Tabla 6 Los resultados muestran que es posible mezclar otros materiales similares a carbono con grado seleccionado de alúmina de acuerdo con la invención y obtener la remoción de quistes y turbidez requerida.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un medio de filtro de bloque de alúmina para uso en filtros de agua alimentados por gravedad y filtros de agua presurizados que comprende: (a) alúmina activada teniendo un tamaño de partícula en el rango de 100 hasta 1000 mieras con un área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1000 m2/g; y (b) un material ligante con una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5; en donde la proporción de partículas de alúmina activada al ligante está en el rango de 1:1 hasta 20:1 en peso, y en donde el volumen de poro del bloque de filtro de alúmina está en el rango de 0.1 cc/g hasta 0.5 cc/g y la densidad a granel de la alúmina activada es menor que 1.
2. Un medio de filtro de bloque de alúmina como se reclama en la reivindicación 1, en donde la MFR del material ligante es menor que 2.
3. Un medio de filtro de bloque de alúmina como se reclama en la reivindicación 2, en donde la MFR del material ligante es menor que 1.
4. Un medio de filtro de bloque de alúmina como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la proporción de las partículas de alúmina activada al ligante está en el rango de 2:1 a 6:1.
5. Un medio de filtro de bloque de alúmina como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material ligante es seleccionado de polietileno o polipropileno de ultra alto peso molecular.
6. Un medio de filtro de bloque de alúmina como se reclama en al reivindicación 5, en donde el peso molecular del material ligante está en el rango de 1 06 hasta 109.
7. Un filtro de agua para uso en filtros de agua alimentada por gravedad y aplicaciones de agua presurizada que comprende: (a) un medio de filtro de bloque de alúmina que comprende partículas de alúmina activada y el material ligante como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes; (b) una placa base con un orifico al cual se adhiere el bloque de alúmina.
8. Un proceso para la preparación de un medio de filtro de bloque de alúmina que comprende los pasos de (a) mezclar íntimamente alúmina activada en polvo teniendo un tamaño de partícula en el rango de 1 00 hasta 1000 mieras y con un área de superficie BET en el rango de 200 hasta 1 000 m2/g con material ligante teniendo una velocidad de flujo de fusión (MFR) de menos de 5 en un mezclador en una proporción de partículas de alúm ina activada al ligante en el rango de 1 : 1 hasta 20: 1 en peso, en donde el volumen de poro del bloque de filtro de alúmina está en el rango de 0. 1 cc/g hasta 0.5 cc/g y en donde la densidad a granel de la alúmina activada es menor que 1 ; (b) compactar la mezcla en un molde de forma y tamaño deseados al aplicar una presión de no más de 20 kg/cm2; (c) calentar el molde a temperatura selectiva; (d) enfriar el molde y liberar el bloque de alúmina activado del molde.
9. Un proceso para la preparación de un medio de filtro de bloque de alúmina como se reclama en la reivindicación 8, en donde la mezcla es compactada en el molde de tamaño y forma deseados al aplicar una presión de no más de 10 kg/cm2.
10. Un proceso para la preparación de un medio de filtro de bloque de alúmina como se reclama en la reivindicación 8 a 9, en donde el molde es calentado a una temperatura de 150 hasta 400°C.
11. Un proceso para la preparación de un medio de filtro de bloque de alúmina como se reclama en la reivindicación 10, en donde el molde es calentado a una temperatura de 180 hasta 300°C.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX339347B (es) * 2012-07-23 2016-05-20 Unilever Nv Medio de filtro biocida.
EP3096870B1 (en) * 2014-01-22 2017-09-27 Unilever N.V. A method of modifying surface characteristics of alumina
CN109399676A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 郑州中绿环保新材料有限公司 一种工业铝酸钠溶液提纯方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0345381A3 (en) 1988-06-07 1991-04-10 The Clorox Company Liquid filter
DE59302132D1 (de) 1992-01-29 1996-05-15 Domme Isfried Verfahren zur Herstellung einer Filtereinheit sowie nach dem Verfahren hergestellte Filtereinheit
AUPP242898A0 (en) 1998-03-18 1998-04-09 Australian National University, The Method of water purification
US6274041B1 (en) * 1998-12-18 2001-08-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Integrated filter combining physical adsorption and electrokinetic adsorption
BR0110895A (pt) * 2000-05-16 2003-03-11 Watervision International Inc Dispositivos de filtração e métodos de uso
CN1124879C (zh) * 2000-12-25 2003-10-22 化学工业部天津化工研究设计院 一种氧化铝吸附剂的制备方法
US6630016B2 (en) * 2002-01-31 2003-10-07 Koslow Technologies Corp. Microporous filter media, filtration systems containing same, and methods of making and using
MX2011004093A (es) 2008-10-17 2011-09-06 Unilever Nv Filtro de bloque de carbon.
PL2384234T3 (pl) 2009-01-30 2013-02-28 Unilever Nv Filtr

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