專利名稱：海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)于一種鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，尤其有關(guān)于一種水處理技術(shù)領(lǐng)域中的以海藻酸鈉為基體的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)、生活用水過程中，鈣離子被認為是產(chǎn)生硬度的主要原因之一，去除水中的鈣離子是降低水體硬度、改善水處理效果從而提高污水回用率的重要途徑。目前，多種技術(shù)方法被用于軟化凈水，典型的有化學(xué)沉淀法、膜技術(shù)、離子交換和吸附法。其中，化學(xué)沉淀法如石灰軟化法需要投加大量化學(xué)藥劑，而產(chǎn)生大量的污泥，易造成二次污染，增加處理成本；膜技術(shù)的膜表面易形成污垢，需要定期清洗，產(chǎn)生的清洗液量大又會污染環(huán)境，且處理量有限；離子交換和吸附法是去除金屬離子的常用方法，具有處理量大、可再生、成本低等優(yōu)點，開發(fā)低成本的可再生有機材料去除金屬離子已成為水處理領(lǐng)域的研究熱點，特別是利用生物質(zhì)及農(nóng)業(yè)廢物去除金屬離子倍受關(guān)注。海藻酸鈉原料易得且成本低廉，其溶液中加入磷酸氫二銨后與氯化鈣溶液反應(yīng)得到球形海藻酸鈣，而后將球形海藻酸鈣置于氫氧化鈉溶液中，將形成球形鈣離子吸附劑，該吸附劑表面帶有大量的羧基和羥基等鈣離子吸附位，適用于溶液中鈣離子的吸附分離和去除。然而，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有專門用于制造海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備裝置。并且相關(guān)專利和文獻報道也未見公開
實用新型內(nèi)容
·本實用新型的目的是提供一種海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其能快速、方便地制備低成本、高機械強度、高吸附量的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑。本實用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn)本實用新型提供一種海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，所述海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)包括溶解混合裝置，其具有水浴鍋，所述水浴鍋內(nèi)放置有三口燒瓶，所述三口燒瓶中設(shè)有電磁攪拌器，所述三口燒瓶中盛裝有水和海藻酸鈉固體；滴定熟化裝置，其具有分液漏斗，所述分液漏斗的下端連接有滴定管，所述滴定管的下方設(shè)有燒杯，所述燒杯的下方設(shè)有磁力攪拌器，所述燒杯中盛裝有氯化鈣溶液，所述分液漏斗接收來自所述三口燒瓶中制備出的海藻酸鈉溶液；清洗再生裝置，其具有蠕動泵，所述蠕動泵通過一純水罐與一有機玻璃管柱相連，所述有機玻璃管柱接收來自所述燒杯中制備出的海藻酸鈣顆粒。在優(yōu)選的實施方式中，所述有機玻璃管柱內(nèi)設(shè)有石英砂板濾芯。在優(yōu)選的實施方式中，所述有機玻璃管柱的下端連接有聚四氟塞出水口。在優(yōu)選的實施方式中，所述有機玻璃管柱的下方設(shè)有廢液槽。[0015]在優(yōu)選的實施方式中，所述滴定管的材料為聚乙烯。在優(yōu)選的實施方式中,所述滴定管呈倒圓錐體形,其底端開口直徑為I 5_。在優(yōu)選的實施方式中，所述有機玻璃管柱的直徑為2. 5 4cm,其長度為25 40cmo本實用新型的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)的特點及優(yōu)點是該海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)能快速、方便地制備低成本、高機械強度、高吸附量的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖I為本實用新型的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)的主視圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖I所示，本實用新型提供一種海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其包括溶解混合裝置I、滴定熟化裝置2和清洗再生裝置3。其中溶解混合裝置I具有水浴鍋11，所述水浴鍋11內(nèi)放置有三口燒瓶12，所述三口燒瓶12中設(shè)有電磁攪拌器13，所述三口燒瓶12中盛裝有水和海藻酸鈉固體；滴定熟化裝置2具有分液漏斗21，所述分液漏斗21的下端連接有滴定管22，所述滴定管22的下方設(shè)有燒杯23，所述燒杯23的下方設(shè)有磁力攪拌器24，所述燒杯23中盛裝有氯化鈣溶液，所述分液漏斗21接收來自所述三口燒瓶12中制備出的海藻酸鈉溶液；清洗再生裝置3具有蠕動泵31，所述蠕動泵31通過一純水罐32與一有機玻璃管柱33相連，所述有機玻璃管柱33接收來自所述燒杯23中制備出的海藻酸鈣顆粒。具體是，溶解混合裝置I的水浴鍋11內(nèi)盛裝有恒溫水，其主要提供三口燒瓶12 —定的恒溫水浴；三口燒瓶12內(nèi)的水和海藻酸鈉固體通過電磁攪拌器13進行均勻攪拌。在本實用新型中，海藻酸鈉固體可通過逐漸加入的方式向三口燒瓶12中慢慢加注，這樣通過電磁攪拌器13的不斷攪拌將更有利于海藻酸鈉固體在水中的溶解與均勻混合；待海藻酸鈉固體在三口燒瓶12中混合均勻后，再向三口燒瓶12中加入定量的磷酸氫二銨進行攪拌，以制成含有磷酸氫二胺的海藻酸鈉溶液，磷酸氫二胺可提高制備出的吸附劑的機械強度及吸附量；最后，將該含有磷酸氫二胺的海藻酸鈉溶液放置一定時間去除氣泡后備用。將溶解混合后的含有磷酸氫二胺的海藻酸鈉溶液置于滴定熟化裝置2的分液漏斗21中，該含有磷酸氫二胺的海藻酸鈉溶液通過連接在分液漏斗21下端的滴定管22滴入位于滴定管22下方的燒杯23中，經(jīng)過位于燒杯23下方的磁力攪拌器24的不斷攪拌后，生成海藻酸鈣顆粒，熟化一定時間后備用。在本實用新型中，滴定管22的材料為聚乙烯，其大體呈倒圓錐體形，滴定管22的底端開口為圓形,該圓形開口的直徑為I 5mm。該含有磷酸氫二胺的海藻酸鈉溶液，在滴定的過程中，不僅能依靠重力進行滴定，而且還能通過滴定速率和滴定管22的底端開口直徑控制海藻酸鈣顆粒的形成速度及海藻酸鈣顆粒的直徑大小。將熟化后的海藻酸鈣顆粒放入清洗再生裝置3的有機玻璃管柱33內(nèi)，在本實用新型中，于有機玻璃管柱33內(nèi)設(shè)有石英砂板濾芯331，海藻酸鈣顆粒置于石英砂板濾芯331的上方。啟動蠕動泵31將純水罐32內(nèi)的水打入有機玻璃管柱33內(nèi)，實現(xiàn)對海藻酸鈣顆粒的清洗，以去除附著在海藻酸鈣顆粒表面上的剩余的鈣離子，清洗后的廢水自有機玻璃管柱33下端的聚四氟塞出水口 34流出，而流入位于有機玻璃管柱33下方的廢液槽35中；然后，向有機玻璃管柱33內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，待氫氧化鈉溶液與海藻酸鈣顆粒再生浸泡一定時間后，以蠕動泵31將純水罐32內(nèi)的水再次打入有機玻璃管柱33內(nèi)，以清洗及吸附海藻酸鈣顆粒表面上剩余的氫氧化鈉。在本實用新型中，該有機玻璃管柱33的直徑為2. 5 4cm，長度為25 40cm，這樣方便對海藻酸鈣顆粒的清洗與再生；另外，在本實施例中，有機玻璃管柱33的下端連接的聚四氟塞出水口 34，能夠不受氫氧化鈉的腐蝕破壞，有效延長設(shè)備的使用壽命。最后，于清洗結(jié)束后，將吸附劑在一定溫度下快速干燥，以得到球形海藻酸鈉基鈣離子吸附劑。在一實施例I中，溶解混合裝置I的水浴鍋11內(nèi)盛裝的恒溫水的溫度為40° C，三口燒瓶12中裝有200mL的水，將6. 2g的海藻酸鈉固體逐漸加入三口燒瓶12中，在電磁攪拌器13的攪拌下，得到3%的海藻酸鈉溶液，之后加入磷酸氫二胺，攪拌均勻后得到含有1%磷酸氫二胺的海藻酸鈉溶液；然后，將該溶液轉(zhuǎn)入300mL的分液漏斗21中，將自分液漏斗上安裝的開口直徑為2_的滴定管22，將混合溶液滴加到5%的氯化鈣溶液中，在磁力攪拌器24的攪拌下熟化12小時；最后，將氯化鈣溶液中的球形固體轉(zhuǎn)移至直徑為4cm、長度為40cm的有機玻璃管柱33中，通過蠕動泵31將純水罐32內(nèi)的水打入有機玻璃管柱33內(nèi)進行過濾，以清洗去除殘余鈣離子，然后加入10%的氫氧化鈉溶液再生2小時，通過蠕動泵31將純水罐32內(nèi)的水再次打入有機玻璃管柱33內(nèi)進行過濾，以清洗去除殘余鈉離子,之后在55° C的溫度下烘干，得到本實施例的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑，該海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的顆粒直徑為I. 5 2. 5mm。在另一實施例2中，與實施例I的制備過程基本相同，所不同是，在實施例2中，將自分液漏斗21上安裝的開口直徑為I. 5mm的滴定管22中滴定的混合溶液，滴加到含有1%的甲醒、5%的氯化鈣溶液中，在磁力攪拌器24的攪拌下熟化12小時，本實施例中加入甲醛可以提高制備出的吸附劑的機械強度及吸附量。本實施例制備的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的顆粒直徑為I. O 2. 0mm。本實用新型的海藻酸鈉 基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，能快速、方便地制備低成本、高機械強度、高吸附量的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑。以上所述僅為本實用新型的幾個實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請文件公開的內(nèi)容可以對本實用新型實施例進行各種改動或變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)包括 溶解混合裝置，其具有水浴鍋，所述水浴鍋內(nèi)放置有三口燒瓶，所述三口燒瓶中設(shè)有電磁攪拌器，所述三口燒瓶中盛裝有水和海藻酸鈉固體； 滴定熟化裝置，其具有分液漏斗，所述分液漏斗的下端連接有滴定管，所述滴定管的下方設(shè)有燒杯，所述燒杯的下方設(shè)有磁力攪拌器，所述燒杯中盛裝有氯化鈣溶液，所述分液漏斗接收來自所述三口燒瓶中制備出的海藻酸鈉溶液； 清洗再生裝置，其具有蠕動泵，所述蠕動泵通過一純水罐與一有機玻璃管柱相連，所述有機玻璃管柱接收來自所述燒杯中制備出的海藻酸鈣顆粒。
2.如權(quán)利要求I所述的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述有機玻璃管柱內(nèi)設(shè)有石英砂板濾芯。
3.如權(quán)利要求I所述的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述有機玻璃管柱的下端連接有聚四氟塞出水口。
4.如權(quán)利要求I所述的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述有機玻璃管柱的下方設(shè)有廢液槽。
5.如權(quán)利要求I所述的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述滴定管的材料為聚乙烯。
6.如權(quán)利要求I所述的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述滴定管呈倒圓錐體形，其底端開口直徑為I 5mm。
7.如權(quán)利要求I所述的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述有機玻璃管柱的直徑為2. 5 4cm，其長度為25 40cm。
專利摘要本實用新型公開了一種海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，其包括溶解混合裝置，其具有水浴鍋，水浴鍋內(nèi)放置有三口燒瓶，三口燒瓶中設(shè)有電磁攪拌器，三口燒瓶中盛裝有水和海藻酸鈉固體；滴定熟化裝置，其具有分液漏斗，分液漏斗的下端連接有滴定管，滴定管的下方設(shè)有燒杯，燒杯的下方設(shè)有磁力攪拌器，燒杯中盛裝有氯化鈣溶液，分液漏斗接收來自三口燒瓶中制備出的海藻酸鈉溶液；清洗再生裝置，其具有蠕動泵，蠕動泵通過一純水罐與一有機玻璃管柱相連，有機玻璃管柱接收來自燒杯中制備出的海藻酸鈣顆粒。本實用新型的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑的制備系統(tǒng)，能快速、方便地制備低成本、高機械強度、高吸附量的海藻酸鈉基鈣離子吸附劑。
文檔編號B01J20/30GK203090939SQ201320023338
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者張華 , 吳百春, 張曉飛, 鄧皓, 劉光全, 羅臻, 李婷, 劉譯陽, 王毅霖, 楊雪瑩 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 中國石油集團安全環(huán)保技術(shù)研究院