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[發(fā)明專利]一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取裝置及修復方法有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202011411242.1 申請日: 2020-12-03
公開(公告)號: CN112546667B 公開(公告)日: 2022-03-18
發(fā)明(設(shè)計)人: 謝新宇;葛尚奇;鄭凌逶;章旬立;孫旻洋;戴樸修;張康 申請(專利權(quán))人: 浙江大學溫州研究院
主分類號: B01D11/02 分類號: B01D11/02;B01J20/24;B01J20/30;B09C1/00;B09C1/08
代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200 代理人: 劉靜
地址: 325000 浙*** 國省代碼: 浙江;33
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: 一種 用于 修復 重金屬 污染 胡敏素 提取 裝置 方法
【權(quán)利要求書】:

1.一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法,其特征在于,該方法基于胡敏素提取裝置實現(xiàn),所述胡敏素提取裝置包括提取液輸入模塊、溫控模塊、提取室、過濾模塊、加熱器、超聲波振動模塊、輸出通道、改性模塊、干燥模塊和控制模塊;

所述提取液輸入模塊與提取室頂部連通,用于向提取室注入提取液;

所述溫控模塊位于提取室內(nèi)部,用于控制提取過程中的溫度;

所述提取室底部布置加熱器和超聲波振動模塊,且底部設(shè)有連通改性模塊的輸出通道,在通道頂部端口設(shè)置過濾模塊;所述加熱器用于保證提取室的溫度維持設(shè)定溫度;所述超聲波振動模塊用于提供不同頻率的超聲波振動;所述提取室提供分離胡敏素的場所;所述過濾模塊具有過濾功能打開和關(guān)閉,以及輸出通道打開和關(guān)閉的功能,在胡敏素提取過程中關(guān)閉輸出通道,在每一階段提取過程結(jié)束后打開輸出通道和過濾功能,從而排出提取室中的液體,在最終排出胡敏素時,打開輸出通道并關(guān)閉過濾功能,使胡敏素全部進入改性模塊;

所述改性模塊針對修復不同污染物的土體對胡敏素進行改性處理;

所述干燥模塊與改性模塊連接,用于過濾分離改性模塊輸出的胡敏素中含有的液體,并對胡敏素進行最終的冷凍、干燥、收集;

所述控制模塊用于控制胡敏素自動提取的流程;

所述方法包括以下步驟:

(1)將泥炭土加入提取室中,通過提取液輸入模塊加入0.1mol/L NaOH溶液,泥炭土與溶液的質(zhì)量比為0.1,通過溫控模塊控制溫度在35-45℃,設(shè)置超聲波振動模塊以80-120KHz振動30min,靜置1h后打開過濾模塊開啟過濾功能排出提取室中的液體;

(2)重復步驟(1)多次,直到液體呈淡黃色,通過提取液輸入模塊向過濾后的泥炭土中加入0.1mol/L HCl和0.05mol/L HF去除胡敏素中的胡敏酸和富里酸,泥炭土與混合溶液的質(zhì)量比為0.1,通過溫控模塊控制溫度在25-35℃,設(shè)置超聲波振動模塊以40-80KHz振動30min,減少胡敏酸和富里酸對后續(xù)污染土處理效果的不利影響;

(3)通過改性模塊針對不同污染物對胡敏素進行改性處理,采用有機物和氧化劑聯(lián)合改性方法,使胡敏素具有更好的穩(wěn)定重金屬效果;所述有機物包括十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺,所述氧化劑包括濃硫酸、氯化鐵;改性過程恒溫靜置24h;

(4)通過提取液輸入模塊注入去離子水,反復洗滌改性模塊中的胡敏素,當pH為中性時,輸出到干燥模塊進行水分過濾,并對胡敏素進行最終的冷凍、干燥,過100-200目篩后收集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法,其特征在于,所述溫控模塊和過濾模塊在提取室內(nèi)部,所述加熱器和超聲波振動模塊設(shè)置在提取室底部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法,其特征在于,所述步驟(1)中,通過超聲波振動模塊的振動作用,破碎、去除胡敏素中的雜質(zhì),提高胡敏素純度,同時提高NaOH溶液對胡敏素的提取作用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法,其特征在于,所述步驟(2)中,通過超聲波振動模塊的振動作用,提高HCl和HF溶液對胡敏素中胡敏酸和富里酸的去除效率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法,其特征在于,所述改性模塊將胡敏素進行改性,使得胡敏素不僅具有吸附、絡(luò)合和螯合重金屬的作用,同時兼具氧化還原重金屬的功能,從而達到更好的處理效果。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法,其特征在于,所述溫控模塊對提取室內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié),在保證胡敏素的活性不被破壞的同時,具有較好的提取效率。

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