[發(fā)明專(zhuān)利]一種二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011168071.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112174247A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉漢斌;楊曉晗;李志健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/28
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/28;B01J20/24;B01J20/34;B01J20/30;C02F101/30
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

1.一種二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的裝置，其特征在于，包括吸附柱(5)和流體輸送泵(7)；

所述流體輸送泵(7)的輸入端分別連接有染料廢水輸入口(1)和解吸液輸入口(2)，流體輸送泵(7)的輸出端與吸附柱(5)的入口連通，吸附柱(5)設(shè)置有氣體入口(8)和氣體出口(9)；

所述的吸附柱(5)上下設(shè)置，用于填充表面接枝有CO₂響應(yīng)小分子或CO₂響應(yīng)聚合物的纖維素，以及純水；吸附柱(5)的出口分別連接有清水出口(3)和廢液出口(4)，吸附柱(5)的入口位于吸附柱(5)的頂部，吸附柱(5)的出口位于吸附柱(5)的底部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的裝置，其特征在于，所述吸附柱(5)的材質(zhì)為有機(jī)玻璃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的裝置，其特征在于，所述吸附柱(5)的高徑比為(5～15)：1。

4.一種二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的裝置，包括如下步驟：

步驟1，在纖維素表面接枝CO₂響應(yīng)小分子或CO₂響應(yīng)聚合物，得到改性后的纖維素(6)，將改性后的纖維素(6)和純水填充到吸附柱(5)中，形成固定床；

步驟2，在固定床中通入CO₂氣體，將染料廢水從染料廢水輸入口(1)經(jīng)流體輸送泵(7)輸入到固定床中，染料吸附于改性后的纖維素(6)中，待固定床達(dá)到多級(jí)吸附平衡后，停止染料廢水和CO₂氣體的輸入，收集吸附后的清水；

步驟3，將解吸液從解吸液輸入口(2)經(jīng)流體輸送泵(7)輸入到固定床中，解吸液解吸固定床中的染料溶液，解吸液為含有N₂的水溶液，或氫氧化鈉溶液，收集解吸后的廢液；

步驟4，根據(jù)需要重復(fù)步驟2～步驟3的操作對(duì)染料廢水和固定床進(jìn)行處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的方法，其特征在于，步驟1中所述的CO₂響應(yīng)小分子包括3-二乙氨基丙胺或1-(3-氨基丙基)咪唑；CO₂響應(yīng)聚合物包括甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、(二苯基膦)對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和N-脒基十二烷基丙烯酰胺。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的方法，其特征在于，步驟2中所述的染料廢水的染料濃度為100～500mg/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的方法，其特征在于，步驟2中所述的染料廢水包括茜素紅染料廢水、甲基藍(lán)染料廢水、誘惑紅染料廢水、甲基橙染料廢水和剛果紅染料廢水。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的方法，其特征在于，步驟2中染料廢水輸入到固定床中的流速為1～18L/h。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的方法，其特征在于，步驟3中所述的解吸液為飽和N₂水溶液，或pH＝12的氫氧化鈉溶液。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳?xì)怏w響應(yīng)纖維素吸附染料廢水的方法，其特征在于，步驟4重復(fù)步驟2～步驟3的次數(shù)為十次到十五次。