[發(fā)明專利]一種樹脂基銨催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011396327.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN112371184A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亦力;劉曼曼;莫恒亮;李鎖定;吳文輝;孟佳意
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京碧水源膜科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J31/08
• 分類號(hào): B01J31/08;B01J31/32;C02F1/72;C02F101/16
• 代理公司: 北京君智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11305
• 代理人: 劉秀娟

1.一種樹脂基銨催化劑，其特征在于所述樹脂基銨催化劑是表面被活性鐵錳氧化物包裹的陽離子交換樹脂，所述活性鐵錳氧化物的包裹厚度是1-5μm，所述陽離子交換樹脂的粒徑是580-630μm、膨脹系數(shù)6％-7％、濕度53％-55％、全交換容量1.80meq/ml。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂基銨催化劑，其特征在于所述活性鐵錳氧化物含有按重量計(jì)15％的Fe和35％的Mn。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂基銨催化劑，其特征在于所述活性鐵錳氧化物是通過使含有Fe²⁺10-40mg/L、Mn²⁺40-100mg/L、NH₄⁺40mg/L的鐵錳銨鹽溶液與32-77mg/L高錳酸鉀溶液等流速混合后，混合溶液以下進(jìn)水方式進(jìn)入裝有陽離子交換樹脂的填料柱再從填料柱上方流出，持續(xù)10-20天后在陽離子交換樹脂表面包裹形成的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂基銨催化劑，其特征在于所述陽離子交換樹脂是具有氨氮交換活性的陽離子交換樹脂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂基銨催化劑，其特征在于用具有銨離子交換活性的沸石替代陽離子交換樹脂。

6.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的樹脂基銨催化劑在水處理中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于使含有銨離子的水通過所述樹脂基銨催化劑，水力停留時(shí)間為1-2小時(shí)。

8.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的樹脂基銨催化劑的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：

(1)配置鐵錳銨鹽溶液

配置鐵錳銨鹽溶液，所述溶液中含有Fe²⁺10-40mg/L、Mn²⁺40-100mg/L、NH₄⁺40mg/L；

(2)配置高錳酸鉀溶液

配置濃度為32-77mg/L高錳酸鉀溶液；

(3)陽離子交換樹脂的掛膜

將陽離子交換樹脂填充在填料柱中，所述鐵錳銨鹽溶液與高錳酸鉀溶液在管路中等流速混合后，混合溶液以下進(jìn)水方式進(jìn)入所述填料柱，從填料柱上方流出，進(jìn)入所述填料柱的混合溶液中含有NH₄⁺20mg/L、Mn²⁺10mg/L；所述混合溶液的流速與陽離子交換樹脂的量的關(guān)系為流速60-120mL/min/每升樹脂；

持續(xù)步驟(3)10-20天，得到所述樹脂基銨催化劑。

9.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的樹脂基銨催化劑的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括純水儲(chǔ)罐(1)、鐵錳銨鹽濃液儲(chǔ)罐(3)、高錳酸鉀濃液儲(chǔ)罐(4)、四端口機(jī)構(gòu)和填料柱(15)，所述四端口機(jī)構(gòu)具有進(jìn)水端和出水端，第一流道和第二流道分別聯(lián)通所述進(jìn)水端和出水端，所述第一流道上設(shè)置第一進(jìn)料端，所述第二流道上設(shè)置第二進(jìn)料端，純水儲(chǔ)罐(1)通過管路與所述進(jìn)水端連接，鐵錳銨鹽濃液儲(chǔ)罐(3)通過管路與所述第一進(jìn)料端連接，高錳酸鉀濃液儲(chǔ)罐(4)通過管路與所述第二進(jìn)料端連接，所述四端口機(jī)構(gòu)的出水端通過管路與填料柱(15)的下端口連接，填料柱(15)的上端口通過管路連接產(chǎn)水儲(chǔ)罐(18)；所述系統(tǒng)還包括設(shè)置在各管路上的球閥；

填料柱(15)內(nèi)填充陽離子交換樹脂；

鐵錳銨鹽濃液儲(chǔ)罐(3)內(nèi)是鐵錳銨鹽濃液；所述第一流道內(nèi)含有Fe²⁺10-40mg/L、Mn²⁺40-100mg/L、NH₄⁺40mg/L；

高錳酸鉀濃液儲(chǔ)罐(4)內(nèi)是高錳酸鉀濃液；所述第二流道內(nèi)的高錳酸鉀濃度為32-77mg/L；所述第二流道的流速與第一流道的流速相等；

流入所述填料柱(15)的混合溶液中含有NH₄⁺20mg/L、Mn²⁺10mg/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于通過鈉鹽將純水儲(chǔ)罐(1)內(nèi)的純水的pH值調(diào)節(jié)為7.5-8。