[發(fā)明專利]一種顆粒尺寸可調(diào)的銨離子篩凝固浴造粒成型方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611267035.7 | 申請日： | 2016-12-31 |
| 公開（公告）號： | CN106823992B | 公開（公告）日： | 2020-01-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳亦力;李鎖定;李天玉;莫恒亮;楊志濤;孟曉冬;高士強(qiáng);張國軍;李坤 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津碧水源膜材料有限公司 |
| 主分類號： | B01J2/06 | 分類號： | B01J2/06;B01J20/30;B01J20/28;B01J20/02 |
| 代理公司： | 11504 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) | 代理人： | 陳炳萍 |
| 地址： | 301800 天津市寶*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 銨離子 成型 凝固浴 制粒 尺寸可調(diào) 造粒成型 粘結(jié)液 高分子粘結(jié)劑 成型原理 成型裝置 攪拌條件 燒結(jié)成型 有機(jī)溶劑 造粒工藝 非高溫 可調(diào)節(jié) 模塊化 滴加 滴速 粒徑 溶解 便利 | ||
本發(fā)明提供一種顆粒尺寸可調(diào)的銨離子篩凝固浴造粒成型方法及裝置，成型方法按如下步驟實(shí)現(xiàn)：將高分子粘結(jié)劑置于有機(jī)溶劑中，并使之溶解形成粘結(jié)液；將銨離子篩粉末添加到粘結(jié)液中繼續(xù)攪拌混合，形成制粒液；將制粒液在攪拌條件下凝固浴制成銨離子篩顆粒。有益效果在于：成型原理為凝固浴成型，而非高溫?zé)Y(jié)成型，節(jié)省了熱能，常溫即可成型，且制粒粒徑可調(diào)節(jié)，整體的造粒工藝簡單便利。顆粒尺寸可調(diào)的銨離子篩凝固浴造粒成型裝置集攪拌混合、控制滴速、粒狀銨離子篩成型等多種功能，主要在于其模塊化的設(shè)計，將攪拌、滴加、成型集成在一起，實(shí)現(xiàn)可簡單高效的制粒方式，為較為便捷的粒狀銨離子篩成型裝置。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及銨離子篩成型技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種顆粒尺寸可調(diào)的銨離子篩凝固浴造粒成型方法及裝置。
背景技術(shù)
由于水體環(huán)境越來越受到人們的廣泛重視，目前含銨廢水中的銨處理也成為水處理中的重要一環(huán)；銨離子篩作為一種新興的吸附材料，其優(yōu)異的選擇性使其廣泛受到人們的重視；但離子篩合成后為微米級的粉體材料，如果直接用粉體進(jìn)行氨氮吸附，在水中易流失，增加工藝的不穩(wěn)定性及復(fù)雜性，故其應(yīng)用必然涉及到其造粒成型問題。
目前，國內(nèi)關(guān)于離子篩、分子篩的造粒，主要包括兩大類：無機(jī)材料燒結(jié)成型、高分子材料包裹成型；無機(jī)材料燒結(jié)成型是利用高嶺土、膨潤土、凹凸棒土等無機(jī)材料和離子篩粉體加水混合，機(jī)器造粒后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)成型。目前高溫?zé)Y(jié)造粒方法遇到兩大問題：一是高溫?zé)Y(jié)的溫度在600℃以上，存在高能耗問題；二是高溫?zé)Y(jié)過程中銨離子篩有效成分在該溫度下會發(fā)生晶型或物理化學(xué)性能轉(zhuǎn)變的問題。
目前高分子材料包裹成型的方法，主要是采用PVC高分子溶解在有機(jī)溶劑中，然后添加銨離子篩粉末，攪拌均勻后滴入水中進(jìn)行溶劑溶出而成型。但該方法主要的問題是PVC的強(qiáng)疏水問題，導(dǎo)致造粒后的銨離子篩的吸附性能衰退近30％，此外吸附速率也大大下降。有人利用聚丙烯酸類單體反相聚合的包裹離子篩的方式來進(jìn)行成型(例如張欽輝等，顆粒狀鋰離子篩，2010280.0.2010-9-14)，其吸附速率較快，但整體工藝相對繁瑣；當(dāng)前最普遍的離子篩造粒方法為PVC造粒(如吳延芳，《MnO2型鉀離子篩的合成及其對K+的離子交換行為研究》，中國海洋大學(xué)，2008)，其先將PVC溶于DMF中，然后將一定粒徑的離子篩粉體混入溶液中配置成制粒液，但其中的制粒材料PVC疏水能力很強(qiáng)會導(dǎo)致吸附速率大大下降，使實(shí)際使用的吸附效率大大降低，其報道吸附速率下降了一到兩個數(shù)量級。
針對以上的方法出現(xiàn)的問題，本專利采用親水性高分子材料包裹成型的方法，避免目前高溫?zé)Y(jié)造粒方法的高能耗問題及高溫?zé)Y(jié)過程中銨離子篩有效成分的性質(zhì)轉(zhuǎn)變的問題。本專利的方法在于使銨離子篩成型并且有一定的強(qiáng)度，與此同時保證銨離子篩的性能基本不變。
采用親水性高分子材料包裹成型的方法，避免目前采用PVC高分子包裹造粒方法的強(qiáng)疏水問題、造粒后的銨離子篩的吸附性能衰退的問題。選用親水性聚丙烯腈(PAN)和親水性磺化聚砜(SPSF)的混合物為成型劑，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)為溶劑，以凝固浴和滴入控制的方式成型，成型的條件在于調(diào)試出最佳的制粒液配方，采用尺寸可換可調(diào)的針頭為滴加工具，控制滴速，最后得到粒徑可調(diào)控的多孔的粒狀銨離子篩，其飽和吸附可達(dá)原粉90％以上，造粒整體工藝簡單易于工業(yè)化生產(chǎn)且吸附速率顯著優(yōu)于已有造粒方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種顆粒尺寸可調(diào)的銨離子篩凝固浴造粒成型方法及裝置。
本發(fā)明公開了一種顆粒尺寸可調(diào)的銨離子篩凝固浴造粒成型方法，按如下步驟實(shí)現(xiàn)：
將高分子粘結(jié)劑置于有機(jī)溶劑中，并使之溶解形成粘結(jié)液；將銨離子篩粉末添加到所述粘結(jié)液中繼續(xù)攪拌混合，形成制粒液；將所述制粒液在攪拌條件下凝固浴制成銨離子篩顆粒。
進(jìn)一步的，所述銨離子篩粉末粒度為30-300目。
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