专利名称：一种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，属于饮用水浄化处理技术领域。
背景技术：
丙烯醛是最简单的不饱和醛，化学式为C3H4O,在通常情况下是无色透明有恶臭的液体，其蒸气有很强的刺激性和催泪性。丙烯醛是化工中很重要的合成中间体，广泛用于树脂生产和有机合成中。以上生产废水中均含有丙烯醛废水，对地表水和地下水都会受到不同程度的污染。饮用受丙烯醛污染的水会出现头晕、头疼、恶心、呕吐，会引起口腔及胃刺激或灼伤，甚至会出现休克、肾炎及心力衰竭，可致死。丙烯醛是人类生产生活中自行引入水环境中毒性最高的化合物之一。通常，去除丙烯醛比较传统的是闪蒸、精馏等方法。例如，公开专利CN1176057就提出了采用减压精馏，并在脱醛过程中引入惰性气体的方法来分离水溶液中的丙烯醛，虽然此方法可以有效地降低精馏塔的操作温度，减少副产物的生成，但在丙烯醛冷凝回收过程中，容易引起丙烯醛的聚合，从而导致丙烯醛去除率的降低。其他现有技术中除去丙烯醛的方法利用添加剂来改善和减少丙烯醛，例如，US专利NO. 5760283公开了在该方法的回收中添加强碱，而在US专利NO. 6074532中公开了在蒸馏之前加入取代的芳香胺，这类方法显著増加了全过程的成本，并可能催化不希望的副反应从而形成不希望的副产物。日本专利 NO. 53-60040公开了用离子交換树脂除去丙烯醛，此方法会产生过量的再生废液、周期较长、耗盐量大、同时有机物的存在会污染离子交換树脂。因此，找到ー种既能有效地吸收丙烯醛，而且容易与丙烯醛分离，能够循环使用， 不会对环境造成污染的吸收剂，本发明ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯正是符合上述要求的高吸附率的緑色吸收介质。
发明内容
本发明针对现有处理技术不成熟的情况下，针对现有的处理技术成本高昂、操作不方便、去除效果较差或基本上没有去除作用等问题而设计开发的。本发明的目的是通过以下技术方案实现
ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯，其由包括以下占总量百分比的原料制备而成 膨润土 30% 40%800 1200万分子量的聚四氟乙烯20% 60%
改性的海泡石粉10% 20% 阴离子交換树脂5% 10% 发泡剂1% 5%
优选，ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯，其由包括以下占总量百分比的原料制备而成
膨润土 30% ；35%800 1200万分子量的聚四氟乙烯30% 50%
改性的海泡石粉10% 15%阴离子交換树脂5% 8%发泡剂1% 3%
更优选，ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯，其由包括以下占总量百分比的原料制备而成
膨润土 35%950万分子量的聚四氟乙烯40%、
改性的海泡石粉15%阴离子交換树脂8%
发泡剂2%。所述的聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐カ等特性，起到粘结和形成过滤介质，骨架、孔隙的作用，其目数为100 500目，分子量是800万 1200万，优选，分子量为900万 1000万。所述的膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，亦称蒙脱石黏土岩，常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等。膨润土具有优良的粘结性、良好的阴离子交換性和强吸附性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性；对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可
达5倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性。其目数为80 150 目。所述的海泡石粉加工改性处理将天然的海泡石进行粉碎成80 100目的细小颗粒物，用浓度为2mol/g的废酸浸渍处理15 18小吋，再经碳酸钠或苛性碱中和洗涤，然后在300 500°C温度下焙烧，粉碎。所述的阴离子交換树脂是强碱性阴离子交換树脂、717强碱性阴离子交換树脂、 D201大孔强碱性苯乙烯系I型阴离子交換树脂、D301大孔弱碱性苯乙烯系I型阴离子交換树脂、331弱碱性环氧系阴离子交換树脂中的ー种或两种。所述的发泡剂为食用级氯化铵、食用级小苏打、偶氮ニ甲酰胺中的ー种。本发明ー种去除饮用水中丙烯酸的结构滤芯及其制备方法，其包括以下步骤
按比例称取各原料并混合搅拌均勻，向糊状的混合物中以0. 1 0. 5g/kg的比例投加阴离子表面活性剤，搅拌20 30分钟后，置入蜂窝状的模具中压制，在250 350°C高温下烧结200 300分钟后成型，晾至冷却脱摸，即成为具有多孔蜂窝状结构滤芯。使用吋，把本发明裸结构滤芯用无纺布包裹后，放置于不锈钢或塑料壳体以及其他任何相应尺寸的载体内，即可。其中所述的阴离子表面活性剂是硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、油酸、月桂酸、十二烷基硫酸钠、ニ辛基琥珀酸磺酸钠、甘胆酸钠中的ー种。
本发明的有益效果
1.本发明的结构滤芯，选用高分子材料与吸附材料完美结合，能有效去除重金属、农药、有机物等杂质，特别是所选阴离子表面活性剂的加入对丙烯醛化合物具有高效的去除效果；
2.本发明的原料海泡石经改性处理后，可以去除其中所含的杂质和可溶物，刻蚀出丰富的孔隙，増大了其接触面积，从而提高了海泡石的吸附、离子交換等特性，使得对丙烯醛的吸附率大大提高。
具体实施方式
实例1
海泡石改性处理
将天然的海泡石进行粉碎成100目的细小颗粒物，用浓度为2mol/g的废酸浸渍处理15 小吋，再经碳酸钠或苛性碱中和洗涤，然后在300°C温度下焙烧，粉碎。实例2 按质量百分比计
膨润土 35%950万分子量的聚四氟乙烯40%、
改性的海泡石粉15%717强碱性阴离子交換树脂8%
十二烷基苯磺酸钠m 其制备方法如下
按比例称取各原料并混合搅拌均勻，向糊状的混合物中以0. 2g/kg的比例投加阴离子表面活性剤，搅拌20分钟后，置入蜂窝状的模具中压制，在250°C高温下烧结200分钟后成型，晾至冷却脱摸，即成为具有多孔蜂窝状结构滤芯。实例3 按质量百分比计
膨润土 30%950万分子量的聚四氟乙烯35%、
改性的海泡石粉20%D201大孔强碱性苯乙烯系I型阴离子交換树脂10%
油酸5%
其制备方法如下
按比例称取各原料并混合搅拌均勻，向糊状的混合物中以0. 3g/kg的比例投加阴离子表面活性剤，搅拌30分钟后，置入蜂窝状的模具中压制，在300°C高温下烧结250分钟后成型，晾至冷却脱摸，即成为具有多孔蜂窝状结构滤芯。实例4 按质量百分比计
膨润土 40%950万分子量的聚四氟乙烯44%、
改性的海泡石粉10%D301大孔弱碱性苯乙烯系I型阴离子交換树脂5%
ニ辛基琥珀酸磺酸钠1% 其制备方法如下
按比例称取各原料并混合搅拌均勻，向糊状的混合物中以0. 5g/kg的比例投加阴离子表面活性剤，搅拌30分钟后，置入蜂窝状的模具中压制，在350°C高温下烧结300分钟后成型，晾至冷却脱摸，即成为具有多孔蜂窝状结构滤芯。实例 5
取实例1 4所得的多微孔的蜂窝状的结构滤芯1，2，3，4，外包两层无纺布，在外层包裏上聚丙烯多孔网，放置于不锈钢或塑料壳体内，用于处理饮用水，经检测该滤芯对饮用水中丙烯醛的去除效果好，非常适合家庭终端饮用水处理的需要，处理结果如下表所示 下表使用滤芯处理前后的饮用水(测试方法采用GB/T 5750 一 2006単位mg/L)
权利要求
1.ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，其特征在于各原料的质量百分比分别为膨润土 30% 40%800 1200万分子量的聚四氟乙烯20% 60%改性的海泡石粉10% 20% 阴离子交換树脂5% 10%发泡剂1% 5%。
2.根据权利要求1所述的ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，其特征在于各原料的质量百分比分别为膨润土 30% ；35%800 1200万分子量的聚四氟乙烯30% 50%改性的海泡石粉10% 15%阴离子交換树脂5% 8%发泡剂1% 3%。
3.根据权利要求2所述的ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，其特征在于各原料的质量百分比分别为膨润土 35%950万分子量的聚四氟乙烯40%、改性的海泡石粉15%阴离子交換树脂8%发泡剂m。
4.根据权利要求3所述的ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，其特征在于将天然的海泡石进行粉碎成80 100目的细小颗粒物，用浓度为2mol/g的废酸浸渍处理15 18小吋，再经碳酸钠护苛性碱中和洗涤，然后在300 500°C温度下焙烧，粉碎。
5.根据权利要求3所述的ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，其特征在于所述的阴离子交換树脂是强碱性阴离子交換树脂、717强碱性阴离子交換树脂、D201 大孔强碱性苯乙烯系I型阴离子交換树脂、D301大孔弱碱性苯乙烯系I型阴离子交換树脂、 331弱碱性环氧系阴离子交換树脂中的ー种或两种。
6.根据权利要求3所述的ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，其特征在于所述的发泡剂为食用级氯化铵、食用级小苏打、偶氮ニ甲酰胺中的ー种。
7.根据权利要求1所述的ー种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，其特征在于其制备方法为按比例称取各原料，混合搅拌均勻之后，向糊状的混合物中以0. 1 0. 5g/kg的比例投加阴离子表面活性剤，再置于蜂窝状模具中，在250 350°C高温下煅烧成型，煅烧时间为200 300分钟，晾至冷却脱摸，即成为具有多孔蜂窝状结构滤芯。
全文摘要
本发明公开了一种去除饮用水中丙烯醛的结构滤芯及其制备方法，属于饮用水净化处理技术领域。本发明的滤芯由超高分子量的聚四氟乙烯、膨润土、改性的海泡石粉、阴离子交换树脂、发泡剂混合烧制而成；具体包括以下步骤按比例称取各原料并混合搅拌均匀，向糊状的混合物中以0.1～0.5g/kg的比例投加阴离子表面活性剂，搅拌20～30分钟后，置入蜂窝状的模具中压制，在250～350℃高温下烧结200～300分钟后成型，晾至冷却脱模，即成为具有多孔蜂窝状结构滤芯。本发明的结构滤芯，选用高分子材料与吸附材料完美结合，能有效去除重金属、农药、有机物等杂质，特别是所选阴离子表面活性剂的加入对丙烯醛化合物具有高效的去除效果。
文档编号B01D39/14GK102527155SQ20111032077
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者雷思宇, 雷春生, 龙海燕 申请人:常州亚环环保科技有限公司