[發(fā)明專利]脫硼材料及其制備方法和脫硼-回收一體式反應(yīng)器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810782003.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110711563A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁小平;陳子尚;梁旭;徐佳欣;劉傳;王皝瑩;宋羽茜;王邦宇;黃安定;趙家琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/30;C01B35/10;B01D15/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種脫硼材料，其特征在于：其原料配方以重量比計(jì)，包括玄武巖纖維1～10份、葡甲胺5～20份、偶聯(lián)劑10～20份、相容劑100～200份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硼材料，其特征在于：所述的玄武巖纖維為玄武巖纖維布、玄武巖纖維氈、玄武巖纖維無(wú)捻粗紗、玄武巖纖維紡織紗、玄武巖纖維短切紗、玄武巖纖維膨體紗中的一種或幾種的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硼材料，其特征在于：所述的偶聯(lián)劑為3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種或幾種的混合物。

4.一種脫硼材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法用于制備權(quán)利要求1中的脫硼材料，所述制備方法以玄武巖纖維為骨架，葡甲胺為螯合脫硼官能團(tuán)材料，通過(guò)偶聯(lián)劑的偶聯(lián)作用，將兩者有機(jī)結(jié)合，制備所述脫硼材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硼材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：

對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行表面活化處理；

將偶聯(lián)劑包覆于活化后的玄武巖纖維表面；

將葡甲胺接枝于包覆后的玄武巖纖維上，得到該種所述脫硼材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硼材料的制備方法，其特征在于：在所述對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行表面活化處理的步驟中，還包括以下分步驟：

將一定量無(wú)紡玄武巖纖維氈置于一定濃度的HNO₃或一定濃度NaOH中；60℃下加熱并輕微攪拌6～10h，隨后用去離子水洗滌至中性，并于室溫干燥。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脫硼材料的制備方法，其特征在于：在所述將硅烷偶聯(lián)劑包覆于活化后的玄武巖纖維表面的步驟中，還包括以下分步驟：

將一定量活化處理后的玄武巖纖維浸沒(méi)到足量甲苯中，機(jī)械攪拌下升溫至100℃；

將一定量甲苯與偶聯(lián)劑混合液在機(jī)械攪拌下逐滴緩慢加入到浸沒(méi)了玄武巖纖維的甲苯中；

整個(gè)反應(yīng)過(guò)程保持體系溫度為100℃，氬氣氣氛保護(hù)下水冷回流48h；

反應(yīng)完成后于50℃真空干燥12h。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硼材料的制備方法，其特征在于：在所述將葡甲胺接枝于包覆后的玄武巖纖維上，得到該種脫硼材料的步驟中，還包括以下分步驟：

將一定量的葡甲胺溶于適量的水、甲醇和1，4-二氧六環(huán)制成的混合溶液中，攪拌并升溫至60℃；

加入包覆了偶聯(lián)劑的無(wú)紡玄武巖纖維，反應(yīng)6～12小時(shí)后先去離子水洗滌至中性；

用甲醇反復(fù)洗滌，洗滌完成后置于60℃環(huán)境下真空干燥12h。

9.一種脫硼-回收一體式反應(yīng)器，其特征在于：包括脫硼反應(yīng)組件、進(jìn)液池、進(jìn)液回收池、洗液池和洗液回收池；

所述脫硼反應(yīng)組件的進(jìn)液口與所述進(jìn)液池連通，所述脫硼反應(yīng)柱的出液口與所述進(jìn)液回收池連通，所述脫硼反應(yīng)組件的中空腔體中填充有權(quán)利要求1所述的脫硼材料；

所述脫硼反應(yīng)組件的洗液入口與所述洗液池連通，所述脫硼反應(yīng)組件的洗液出口與所述洗液回收池連通，以使所述進(jìn)液池中的含硼水溶液和所述洗液池中的硼酸洗脫液在所述脫硼反應(yīng)組件中的脫硼材料作用下分別發(fā)生脫硼和洗脫反應(yīng)，以得到脫硼水溶液和含硼洗脫液。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脫硼-回收一體式反應(yīng)器，其特征在于：所述脫硼反應(yīng)組件包括多個(gè)脫硼反應(yīng)柱，多個(gè)所述脫硼反應(yīng)柱依次首尾相連。所述脫硼反應(yīng)柱中的脫硼材料的填充濃度由靠近所述洗液池一側(cè)向靠近所述洗液回收池一側(cè)逐漸減小。