用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于火力發(fā)電廠脫硫廢水處理材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于處理脫硫廢 水的新型銨型沸石材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 火力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量的脫硫廢水，其特點(diǎn)為有機(jī)物含量高、濁度大、重 金屬含量多，目前處理脫硫廢水主要包括化學(xué)沉淀法、流化床法、化學(xué)沉淀一微濾膜法等， 但缺點(diǎn)為處理后均會(huì)產(chǎn)生次級(jí)產(chǎn)物并對(duì)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染。
[0003] 銨型沸石是天然沸石的陽離子改性產(chǎn)物，具有吸附有機(jī)物、交換陽離子、產(chǎn)物無污 染等特點(diǎn)，但其表面硅氧結(jié)構(gòu)具有親水性且外部陽離子易水解，導(dǎo)致其吸附有機(jī)物能力較 差。因此有研宄者通過引入陰離子對(duì)沸石進(jìn)行兩性離子混合型改性，提高其對(duì)有機(jī)物吸附 能力。袁鳳英等利用混合表面活性劑對(duì)天然沸石進(jìn)行改性，研宄發(fā)現(xiàn)改性沸石對(duì)有機(jī)物等 呈負(fù)電性物質(zhì)吸附能力顯著增強(qiáng)。目前火力發(fā)電系統(tǒng)中缺少低污染處理脫硫廢水的方法， 同時(shí)兩性離子改性銨型沸石處理脫硫廢水的應(yīng)用研宄較少，對(duì)銨型沸石進(jìn)行兩性離子改性 形成一種可用于處理脫硫廢水的新型改性銨型沸石材料，以期為低污染化處理脫硫廢水提 供參考，這方面的研宄與開發(fā)同樣具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種用于處理脫硫廢水的新型銨型 沸石材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，其特征在于包括步驟如 下：
[0007] (1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1一1. 5份的顆粒狀銨型沸石在30°C條件下投放到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3 - 5份的濃磷酸中浸泡5?6h;
[0008] (2)將上述浸泡后的銨型沸石用熱去離子水沖洗3次，105°C下烘干6h;
[0009] (3)將上述烘干的銨型沸石置于微波發(fā)生器中進(jìn)行18h固液相同晶取代反應(yīng)，產(chǎn) 物用熱去離子水沖洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性銨型沸石；
[0010] (4)將上述微波磷改性銨型沸石與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4一5份的CPB與BS-12復(fù)配液水 熱混合8h，產(chǎn)物用去離子水沖洗5次、烘干6h?8h，制得復(fù)配表面活性劑改性銨型沸石。
[0011] 而且，所述步驟（1)中銨型沸石顆粒的粒徑為0. 25-0. 5mm。
[0012] 而且，所述步驟（1)中濃磷酸的濃度為85.11%-87%。
[0013] 而且，所述步驟（2)及步驟（3)中熱去離子水的溫度為85-90°C。
[0014] 而且，所述步驟（3)中微波發(fā)生器的功率為600W，微波發(fā)生器的波長(zhǎng)為154mm。
[0015] 而且，所述步驟（4)中CPB與BS-12復(fù)配液濃度為3. 5g/L-4. 5g/L，CPB與BS-12 復(fù)配液中CPB與BS-12的質(zhì)量比為：1. 5:2. 3。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
[0017] 1、本發(fā)明方法制備的新型銨型沸石對(duì)脫硫廢水中有機(jī)物具有較高的吸附能力，當(dāng) 吸附條件為：COD&濃度35mol/L、新型銨型沸石投加量6g，吸附溫度30°C、吸附時(shí)間5h，此 時(shí)新型銨型沸石對(duì)〇?&吸附率為86. 18%。
[0018] 2、本發(fā)明方法制備條件中，對(duì)脫硫廢水有機(jī)物吸附的影響因素權(quán)重由高到低依次 為：吸附溫度、廢水COD&濃度、沸石投加量、吸附時(shí)間，由此看出本發(fā)明方法的應(yīng)用條件容 易滿足，方法適用性強(qiáng)。
[0019] 3、本發(fā)明方法制備過程中，當(dāng)廢水COD&濃度為35.llmol/L時(shí)，存在線性關(guān)系式： y= 190. 47333-3. 36x;R= -0. 93929 ;，其中，x為吸附溫度；y為脫硫廢水有機(jī)物吸附率， 由此可以對(duì)脫硫廢水的吸附效果進(jìn)行定量的分析，精確掌握吸附的結(jié)果。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明中CPB與BS-12復(fù)配劑改性沸石吸附溫度對(duì)有機(jī)物吸附率關(guān)系曲 線。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能 以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022] 一種用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，包括步驟如下：
[0023] (1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 一 1. 5份的顆粒狀銨型沸石在30°C條件下投放到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3 - 5份的濃磷酸中浸泡5?6h;
[0024] (2)將上述浸泡后的銨型沸石用熱去離子水沖洗3次，105°C下烘干6h;
[0025] (3)將上述烘干的銨型沸石置于微波發(fā)生器中進(jìn)行18h固液相同晶取代反應(yīng)，產(chǎn) 物用熱去離子水沖洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性銨型沸石；
[0026] (4)將上述微波磷改性按型沸石與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 一 5份的CPB與BS-12復(fù)配液水 熱混合8h，產(chǎn)物用去離子水沖洗5次、烘干6h?8h，制得復(fù)配表面活性劑改性銨型沸石。
[0027] 在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述步驟（1)中銨型沸石顆粒的粒徑為0. 25-0. 5mm。
[0028] 在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述步驟（1)中濃磷酸的濃度為85. 11% -87%。
[0029] 在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述步驟⑵及步驟（3)中熱去離子水的溫度為 85-90。。。
[0030] 在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述步驟（3)中微波發(fā)生器的功率為600W，微波發(fā)生器 的波長(zhǎng)為154mm。
[0031] 在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述步驟（4)中CPB特指為二硫化二丁基黃原酸正丁酯， BS-12特指為十二烷基二甲基甜菜堿；CPB與BS-12復(fù)配液濃度為3. 5g/L-4. 5g/L，CPB與 BS-12復(fù)配液中CPB與BS-12的質(zhì)量比為：1. 5:2. 3。
[0032] 實(shí)例 1
[0033] 一種用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，包括步驟如下：
[0034] (1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1份粒徑為0.25mm的顆粒狀銨型沸石在30°C條件下投放到質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為3份濃度為85. 11 %的濃磷酸中浸泡5?6h;
[0035] (2)將上述浸泡后的銨型沸石用熱去離子水沖洗3次，105°C下烘干6h;
[0036] (3)將上述烘干的銨型沸石置于微波發(fā)生器中進(jìn)行18h固液相同晶取代反應(yīng)，產(chǎn) 物用熱去離子水沖洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性銨型沸石；
[0037] (4)將上述微波磷改性銨型沸石與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4份，濃度為3. 5g/L的CPB與BS-12 復(fù)配液水熱混合8h，產(chǎn)物用去離子水沖洗5次、烘干6h?8h，制得復(fù)配表面活性劑改性銨 型沸石。
[0038] 實(shí)例 2
[0039] 一種用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，包括步驟如下：
[0040] (1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 2份粒徑為0. 35mm的顆粒狀銨型沸石在30°C條件下投放到 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3份濃度為86%的濃磷酸中浸泡5?6h;
[0041] (2)將上述浸泡后的銨型沸石用熱去離子水沖洗3次，105°C下烘干6h;
[0042] (3)將上述烘干的銨型沸石置于微波發(fā)生器中進(jìn)行18h固液相同晶取代反應(yīng)，產(chǎn) 物用熱去離子水沖洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性銨型沸石；
[0043] (4)將上述微波磷改性銨型沸石與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4. 5份，濃度為4g/L的CPB與BS-12 復(fù)配液水熱混合8h，產(chǎn)物用去離子水沖洗5次、烘干6h?8h，制得復(fù)配表面活性劑改性銨 型沸石。
[0044] 此實(shí)例制備的新型銨型沸石對(duì)脫硫廢水中有機(jī)物具有最佳的吸附能力，當(dāng)吸附條 件為：COD&濃度35mol/L、吸附溫度30°C、吸附時(shí)間5h，此時(shí)新型銨型沸石對(duì)COD&吸附率 為 86. 18%。
[0045] 實(shí)例 3
[0046] 一種用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，包括步驟如下：
[0047] (1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5份粒徑為0. 5mm的顆粒狀銨型沸石在30°C條件下投放到質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為3份濃度為87%的濃磷酸中浸泡5?6h;
[0048] (2)將上述浸泡后的銨型沸石用熱去離子水沖洗3次，105°C下烘干6h;
[0049] (3)將上述烘干的銨型沸石置于微波發(fā)生器中進(jìn)行18h固液相同晶取代反應(yīng)，產(chǎn) 物用熱去離子水沖洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性銨型沸石；
[0050] (4)將上述微波磷改性銨型沸石與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5份，濃度為4. 5g/L的CPB與BS-12 復(fù)配液水熱混合8h，產(chǎn)物用去離子水沖洗5次、烘干6h?8h，制得復(fù)配表面活性劑改性銨 型沸石。
[0051] 此實(shí)例制備的新型銨型沸石對(duì)脫硫廢水中有機(jī)物具有較強(qiáng)的吸附能力。
[0052] 通過大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在2L、不同COD&濃度的廢水中，投放不同質(zhì)量的本發(fā)明 方法制備的新型銨型沸石，在不同溫度，不同時(shí)間內(nèi)的吸附效果如表1所示，
[0053] 表 1
[0054]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，其特征在于包括步驟如 下： (1) 將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 一 1. 5份的顆粒狀銨型沸石在30°C條件下投放到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 - 5份的濃磷酸中浸泡5?6h ; (2) 將上述浸泡后的銨型沸石用熱去離子水沖洗3次，105°C下烘干6h ; (3) 將上述烘干的銨型沸石置于微波發(fā)生器中進(jìn)行18h固液相同晶取代反應(yīng)，產(chǎn)物用 熱去離子水沖洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性銨型沸石； (4) 將上述微波磷改性銨型沸石與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 一 5份的CPB與BS-12復(fù)配液水熱混 合8h，產(chǎn)物用去離子水沖洗5次、烘干6h?8h，制得復(fù)配表面活性劑改性銨型沸石。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，其特征 在于：所述步驟（1)中銨型沸石顆粒的粒徑為〇. 25-0. 5_。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，其特征 在于：所述步驟（1)中濃磷酸的濃度為85. 11% -87%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，其特征 在于：所述步驟（2)及步驟（3)中熱去離子水的溫度為85-90°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，其特征 在于：所述步驟（3)中微波發(fā)生器的功率為600W，微波發(fā)生器的波長(zhǎng)為154_。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，其特征 在于：所述步驟（4)中CPB與BS-12復(fù)配液濃度為3. 5g/L-4. 5g/L，CPB與BS-12復(fù)配液中 CPB與BS-12的質(zhì)量比為：1· 5:2. 3。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于處理脫硫廢水的新型銨型沸石材料的制備方法，包括：(1)將1－1.5份的銨型沸石在30℃條件下投放到3－5份的濃磷酸中浸泡5～6h；(2)將上述浸泡后的銨型沸石沖洗3次，105℃下烘干6h；(3)將上述烘干的銨型沸石置于微波發(fā)生器中進(jìn)行18h固液相同晶取代反應(yīng)，產(chǎn)物沖洗3次、105℃下烘干6h制成微波磷改性銨型沸石；(4)將上述微波磷改性銨型沸石與4－5份的CPB與BS-12復(fù)配液水熱混合8h，產(chǎn)物沖洗5次、烘干6h～8h，制得復(fù)配表面活性劑改性銨型沸石。本發(fā)明的新型銨型沸石對(duì)脫硫廢水中有機(jī)物具有較高的吸附能力，并可進(jìn)行定量的分析。
【IPC分類】B01J20-30, C02F1-28, B01J20-16
【公開號(hào)】CN104549137
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510013982
【發(fā)明人】于金山, 郭軍科, 蘇展, 盧立秋, 郝春艷, 趙鵬, 邵林, 劉鴻芳
【申請(qǐng)人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日