[發明專利]一種高分子化合物除氯劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010139748.5
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111333741B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 麥裕良;陳佳志;楊宗美;林藍;欒安博;邱美堅
• 申請（專利權）人: 廣東省石油與精細化工研究院
• 主分類號: C08B31/18
• 分類號: C08B31/18;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/12
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發明提供了一種金屬鋁絡合物除氯劑的制備方法，包括以下步驟：S1制備氧化淀粉：將淀粉和水于水中加熱糊化，然后加入催化劑，再加入氧化劑進行反應，反應結束后用無水乙醇析出沉淀，離心過濾，將得到的產品進行干燥24h，得到氧化淀粉；S2制備氧化淀粉金屬絡合物除氯劑：將步驟S1制備的氧化淀粉與硫酸鋁混合后加水溶解，調節pH值，然后將溶液置于水浴恒溫振蕩器中恒溫反應，反應結束后，將其干燥，即得到本發明的除氯劑。本發明方法制備的除氯劑利用鋁離子和含羥基、羧基的化合物配位，形成穩定的多核鋁絡合物，由于帶有正電荷，可以大大提高氯離子的去除效率。

技術領域

本發明屬于環保水處理領域，特別涉及一種高分子鋁離子絡合物除氯劑及其綠色制備方法。

背景技術

工業生產中的循環水以及生產的廢水中常含有帶負電荷的氯離子，如電廠脫硫廢水、多晶硅生產廢水、有色金屬冶煉生產廢水等均含有高濃度的氯離子，氯離子濃度甚至高達5000-20000mg/L，不僅污染環境，而且對生產、環保設備腐蝕嚴重，甚至引發生產安全以及環境風險事故。

目前，隨著環保要求日趨嚴格，在產業技術不斷加強升級改造以及大力提倡節能減排的大潮流中，傳統的工業廢水除氯方法，包括化學沉淀法、膜分離法、電化學法、離子交換法、傳統絮凝沉淀法等，但由于易產生二次環境污染，能耗大，成本高等無法滿足行業要求。

由于天然高分子無毒，價廉物豐，可降解，在水處理中被廣泛用作絮凝劑。然而應用于去除氯離子時，去除效率并不高。有學者考察了主要成分為含甲氧基、羥基和羰基的高分子除氯劑的除氯效果，結果顯示，氯離子濃度為500mg/L、除氯劑投加量為20g/L時，氯離子去除率約為50％；除氯劑投加量增加到50g/L時，氯離子去除率也僅為60％(陳玉強，張勝寒.高分子除氯劑對水中氯離子的吸附機理[J].化工環保，2018,38(2)：185-190.)。

長碳鏈天然高分子經過改性與金屬鋁形成的絡合物具有粘接架橋、壓縮雙電層、電中和以及靜電簇多重作用，應用于工業廢水除氯中，對氯離子具有優越的吸附效果，而且不會造成二次環境污染，同時可以大大降低處理成本。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種金屬鋁絡合物除氯劑及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種金屬鋁絡合物除氯劑，其特征在于，所述除氯劑由以下原料制備而成：淀粉、催化劑、氧化劑和硫酸鋁，其中所述淀粉與硫酸鋁的質量比為2～5:1。

優選地，所述催化劑為硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨或偏釩酸銨。

優選地，所述氧化劑為雙氧水或濃硝酸。

本發明還提供一種金屬鋁絡合物除氯劑的制備方法，包括以下步驟：

S1制備氧化淀粉：將淀粉和水于水中加熱糊化，然后加入催化劑，再加入氧化劑進行反應，反應結束后用無水乙醇析出沉淀，離心過濾，將得到的產品進行干燥24h，得到氧化淀粉；

S2制備氧化淀粉金屬絡合物除氯劑：將步驟S1制備的氧化淀粉與硫酸鋁混合后加水溶解，調節pH值，然后將溶液置于水浴恒溫振蕩器中恒溫反應，反應結束后，將其干燥，即得到本發明的除氯劑。

優選地，所述淀粉與水的質量比為1:3-12。

優選地，所述步驟S1中的糊化溫度為30-70℃，糊化時間為0.5-1h。

優選地，所述步驟S1中的催化劑為硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨或偏釩酸銨；其中使用硫酸亞鐵或硫酸亞鐵時，其用量為淀粉的1.8％；使用偏釩酸銨時，其用量為淀粉的0.15％。

優選地，所述驟S1中的氧化劑為雙氧水或濃硝酸，其中使用雙氧水時，其用量為淀粉的40％；使用濃硝酸其用量為淀粉質量的1.4倍。

優選地，所述驟S2中氧化淀粉與硫酸鋁的質量比為2～5:1。