一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法与流程

本发明属于过滤装置技术领域，具体涉及一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法。

背景技术：

蒸汽凝结水是由蒸汽直接凝结而成，水质较为纯净，温度较高，回收利用价值较高，但在蒸汽凝结过程中，蒸汽凝结水对管道冲刷，使冷凝水中含有大量的杂质，如水垢、fe³⁺、污垢、油脂等物质，直接回用，会对回用锅炉造成损害，使锅炉使用寿命缩短，故蒸汽凝结水在进入回用锅炉前应先经过过滤等净化处理。

目前，对蒸汽凝结水的净化处理主要是采用滤芯过滤，但现有滤芯只能过滤去除水中体积较大的杂质，不能去除蒸汽凝结水中油类污染物和金属污染物，纳污量小、易受污物堵塞、清洗工作复杂，必须对设备进行拆卸才能实现对过滤部分的清洗，净化效率低。有人提出用类萃取+覆盖过滤来净化蒸汽凝结水，但该技术所需设备投资高，工艺复杂，制约了蒸汽凝结水的会用比率，同时造成大量的热量损失。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具备抗油污染、能吸附铁离子的不锈钢滤芯，解决现有蒸汽凝结水过滤用滤芯的孔道易于被油污堵塞的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，配置化学修饰溶液

将枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合得到混合液a，或将脱乙酰度≥90％的壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液混合得到混合液b，向混合液a或混合液b中加入乙酸、戊二醛溶液，搅拌均匀，即制得化学修饰溶液；

步骤2，将不锈钢滤芯完全浸入步骤1配置的化学修饰溶液中，一段时间后，取出不锈钢滤芯，烘干，即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。

本发明的技术特征还在于，

混合液a中，枝化聚乙烯亚胺与聚乙烯醇的质量相同。

枝化聚乙烯亚胺溶液的质量浓度为0.5-2wt％，聚乙烯醇溶液的质量浓度为0.5-2wt％。

混合液b中，壳聚糖与聚乙烯醇的浓度相同。

壳聚糖溶液的质量浓度为0.5-2wt％，聚乙烯醇溶液的质量浓度为0.5-2wt％。

步骤1中，配置化学修饰溶液时，加入的乙酸质量为混合液a或混合液b质量的2.8-3.5％。

步骤1中，配置化学修饰溶液时，加入的戊二醛溶液的质量浓度为4.5-5.5wt％，加入的戊二醛溶液的质量为混合液a或混合液b质量的9.5-11％。

步骤2中，将不锈钢滤芯完全浸入步骤1配置的化学修饰溶液中的时间为5min-10min。

步骤2中，烘干的温度为45-60℃。

不锈钢滤芯表面孔的孔径为5μm-50μm。

本发明的有益效果在于，

(1)本发明通过含有枝化聚乙烯亚胺(pei)或脱乙酰度≥90％壳聚糖(cs)的化学修饰溶液处理不锈钢滤芯，可将蒸汽凝结水中带电胶体颗粒破乳，实现滤芯表面的自清洁功能，提高滤芯整体寿命；

(2)本发明将配制好的化学修饰溶液倒入容器中，将不锈钢滤芯浸入5-10min，取出控干多余溶液后烘干即可完成滤芯修饰，制备工艺简单，可控性强，制备的不锈钢滤芯稳定性高。

(3)本发明制备的不锈钢滤芯，可在高温环境下过滤凝结水中的固体杂质颗粒，同时可抵抗污油污染，选择性吸附铁离子，在蒸汽凝结水回用中具有较高的使用寿命和过滤性能。

附图说明

图1是本发明不锈钢滤芯的制备方法流程图。

图中，1.不锈钢滤芯，2.化学修饰溶液。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明一种抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯的制备方法，参照图1，具体包括以下步骤：

步骤1，配置化学修饰溶液2

将枝化聚乙烯亚胺(pei)溶液与聚乙烯醇(pva)溶液混合得到混合液a，或将脱乙酰度≥90％的壳聚糖(cs)与聚乙烯醇(pva)溶液混合得到混合液b，向混合液a或混合液b中加入少量乙酸、戊二醛溶液，搅拌均匀，即制得化学修饰溶液2；

混合液a中，枝化聚乙烯亚胺(pei)与聚乙烯醇(pva)的质量相同，制备混合液a采用的枝化聚乙烯亚胺(pei)溶液和聚乙烯醇(pva)溶液的浓度均为0.5-2wt％；混合液b中，壳聚糖与聚乙烯醇(pva)的浓度相同，制备混合液b采用的壳聚糖与聚乙烯醇(pva)溶液的浓度均为0.5-2wt％；

配置化学修饰溶液时，加入的乙酸质量为混合液a或混合液b质量的2.8-3.5％；加入的戊二醛溶液的浓度为4.5-5.5wt％，加入的戊二醛溶液的质量为混合液a或混合液b质量的9.5-11％。

步骤2，将不锈钢滤芯1完全浸入步骤1配置的化学修饰溶液2中5min-10min后，取出不锈钢滤芯1，在45-60℃下烘干，即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。采用的不锈钢滤芯1表面孔的孔径为5μm-50μm。

枝化聚乙烯亚胺(pei)含有丰富的极性基团(氨基)和疏水基(乙烯基)结构基团，可吸附大量的二价和三价铁离子，吸附饱和后试验蒸汽再生，还可实现化学基团的再生，可重复使用，再生效果可达99％以上；

壳聚糖(cs)为带阳离子的高分子碱性多糖聚合物，其结构中含有大量游离氨，能吸附水中杂质，将带电胶体颗粒破乳；

本发明制备滤芯采用的化学修饰溶液中含有丰富的化学基团，可将滤芯表面的带电胶体颗粒破乳，实现滤芯表面的自清洁功能，防止污油颗粒在滤芯表面及孔道内堆积堵塞，提高滤芯整体寿命；也能较好的配位吸附二价和三价铁离子，提高过滤精度。

实施例1

步骤1，配置化学修饰溶液

步骤1.1，分别称取10g质量浓度为0.5wt％的枝化聚乙烯亚胺(pei)溶液，10g质量浓度为0.5wt％的聚乙烯醇(pva)溶液，0.6g乙酸溶液和2g质量浓度为5wt％的戊二醛溶液；

步骤1.2，先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合，在水浴加热到60℃下搅拌6h，即制得混合液a；

将混合液a的温度降至室温，向混合液a中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液，搅拌1h后，即制得化学修饰溶液；

步骤2，将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中，再将表面孔孔径为5μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中5min后，取出不锈钢滤芯控干，再将其放入烘箱中，调节烘箱温度为50℃，待不锈钢滤芯被烘干后，即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。

实施例2

步骤1，配置化学修饰溶液

步骤1.1，分别称取20g质量浓度为1wt％的枝化聚乙烯亚胺(pei)溶液，20g质量浓度为1wt％的聚乙烯醇(pva)溶液，1.2g乙酸溶液和4g质量浓度为4.5wt％的戊二醛溶液；

步骤1.2，先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合，在水浴加热到60℃下搅拌5h，即制得混合液a；

将混合液a的温度降至室温，向混合液a中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液，搅拌1h后，即制得化学修饰溶液；

步骤2，将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中，再将表面孔孔径为10μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中8min后，取出不锈钢滤芯控干，再将其放入烘箱中，调节烘箱温度为60℃，待不锈钢滤芯被烘干后，即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。

实施例3

步骤1，配置化学修饰溶液

步骤1.1，分别称取20g质量浓度为2wt％的枝化聚乙烯亚胺(pei)溶液，20g质量浓度为2wt％的聚乙烯醇(pva)溶液，1.2g乙酸溶液和4g质量浓度为5.5wt％的戊二醛溶液；

步骤1.2，先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合，在水浴加热到60℃下搅拌6h，即制得混合液a；

将混合液a的温度降至室温，向混合液a中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液，搅拌1h后，即制得化学修饰溶液；

步骤2，将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中，再将表面孔孔径为30μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中10min后，取出不锈钢滤芯控干，再将其放入烘箱中，调节烘箱温度为50℃，待不锈钢滤芯被烘干后，即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。

实施例4

步骤1，配置化学修饰溶液

步骤1.1，分别称取50g质量浓度为1.5wt％的壳聚糖(cs)溶液，壳聚糖的脱乙酰度≥90％，50g质量浓度为1.5wt％的聚乙烯醇(pva)溶液，3g乙酸溶液和10g质量浓度为5wt％的戊二醛溶液；

步骤1.2，先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合，在水浴加热到60℃下搅拌6h，即制得混合液b；

将混合液b的温度降至室温，再向混合液b中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液，搅拌1h后，即制得化学修饰溶液；

步骤2，将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中，再将表面孔孔径为40μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中7min后，取出不锈钢滤芯控干，再将其放入烘箱中，调节烘箱温度为60℃，待不锈钢滤芯被烘干后，即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。

实施例5

步骤1，配置化学修饰溶液

步骤1.1，分别称取80g质量浓度为0.5wt％的壳聚糖(cs)溶液，壳聚糖的脱乙酰度≥90％，80g质量浓度为0.5wt％的聚乙烯醇(pva)溶液，4.8g乙酸溶液和16g质量浓度为5.5wt％的戊二醛溶液；

步骤1.2，先将称取的枝化聚乙烯亚胺溶液与聚乙烯醇溶液混合，在水浴加热到60℃下搅拌6h，即制得混合液b；

将混合液b的温度降至室温，向混合液b中依次滴入步骤1.1称取的乙酸溶液和戊二醛溶液，搅拌1h后，即制得化学修饰溶液；

步骤2，将步骤1配置的化学修饰溶液倒入浸渍容器中，再将表面孔孔径为50μm的不锈钢滤芯完全浸入该化学修饰溶液中10min后，取出不锈钢滤芯控干，再将其放入烘箱中，调节烘箱温度为55℃，待不锈钢滤芯被烘干后，即制得抗油污染、可吸附铁离子的不锈钢滤芯。