專利名稱：用于工業(yè)水處理的多糖納米除氯劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬工業(yè)水處理領(lǐng)域，特別是涉及用于工業(yè)水處理的多糖納米除氯劑的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有許多壓力容器的材料多為304、 316不銹鋼材質(zhì)，在壓力容器水壓試驗(yàn)時(shí)，國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)氯離子的濃度為小于25ppm。因?yàn)樽詠?lái)水中的氯離子濃度在100ppm左右，這樣就不 能采用自來(lái)水進(jìn)行水壓試驗(yàn)，因此，現(xiàn)在的解決方法為購(gòu)買脫鹽水進(jìn)行水壓試驗(yàn)，但是這 種方法的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)比較貴，每噸脫鹽水的價(jià)格在300元左右。工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部金屬表面保持良好的狀態(tài)對(duì)其安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的意義。然 而由于水汽系統(tǒng)內(nèi)部水質(zhì)總會(huì)含有雜質(zhì)離子，使得金屬表面常常出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢等現(xiàn)象,威 脅著機(jī)組的正常運(yùn)行。雜質(zhì)離子中以氯離子的危害最為嚴(yán)重。采用普通的無(wú)機(jī)化學(xué)的方式 除去氯離子是很困難的，因它的化合物大多易溶于水所以很難除去。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供用于工業(yè)水處理的多糖納米除氯劑的制備方法，所 得多糖納米除氯劑，經(jīng)3年的實(shí)際運(yùn)行可使鍋爐氯根的平均去除率達(dá)60%以上，最高可達(dá) 80%，除氯效果明顯，滿足壓力容器水壓試驗(yàn)的要求。本發(fā)明的用于工業(yè)水處理的多糖納米除氯劑的制備方法，包括(1) 交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉顆粒的制備方法可溶性陽(yáng)離子淀粉(河北省昌黎縣龍騰經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)豪瑞食品有限公司)10-15克配成10 %-15%的水溶液，沸水浴中加熱，直到溶液澄清，室溫放置；量取甲苯30ml-40ml和氯仿10ml-15 ml混合，加入占總體積0.7-0.8的表面活性劑Span80 (司盤80，上海洪濟(jì)化工有限公司)，攪拌混勻，形成油相乳化液；將上述淀粉水解液加入5ml-8ml油相乳化液中混合，繼續(xù)攪拌至形成微小的乳液，加 入占淀粉質(zhì)量0.2%-0.5%的交聯(lián)劑乙二醛，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30min-lh，丙酮和乙醇洗滌乳液 3-5次，冷凍干燥，即可得到交聯(lián)淀粉顆粒；(2) 木質(zhì)素季銨鹽的制備稱取三甲胺溶液1-1.5克置于三角燒瓶中，燒瓶置于冰鹽浴中，加入環(huán)氧氯丙烷0.7-1ICH=0 —。，克，攪拌反應(yīng)l-2h，得中間單體OEE+ |恥一 CHCH2]Sr(CH3l將精制木質(zhì)素(河南省惠康實(shí)業(yè)總公司)2-3克放入三口燒瓶中，置于7(TC-90'C恒溫 水浴鍋中，裝好回流冷凝管，加入20ml-30 ml的10%-20%氫氧化鈉溶液作催化劑使木質(zhì) 素分子活化，攪拌后加入上述中間單體，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 h，得棕色粘稠液體，即為木質(zhì)CH—O —②-^l 《CH3: .Z鏵爭(zhēng)OCHf CH—CH諷CH)3 糊 素季銨鹽 1 ;(3)多糖納米除氯劑的制備將制備的交聯(lián)淀粉顆粒與木質(zhì)素季銨鹽混合，快速攪拌，形成微小乳滴，淀粉就與木 質(zhì)素在乳滴中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，得到納米級(jí)的顆粒并形成季胺的表面電荷，得到帶較強(qiáng)正電 荷的核殼型淀粉納米顆粒。由于該顆粒帶有較強(qiáng)的正電荷可以吸附氯離子。采用生物納米技術(shù)，使用高分子多糖分子、大分子糊精為原料，并對(duì)其官能團(tuán)進(jìn)行重 組和改進(jìn)。氯離子的破壞作用主要表現(xiàn)為使金屬表面由鈍化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)。關(guān)于氯離子使 金屬由鈍化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)的機(jī)理,目前有兩種觀點(diǎn),即成相膜理論和吸附理論。成相 膜理論的觀點(diǎn)認(rèn)為,由于氯離子半徑小，穿透能力強(qiáng),故它最容易穿透氧化膜內(nèi)極小的孔隙， 到達(dá)金屬表面，并與金屬相互作用形成可溶性化合物,使氧化膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,腐蝕金屬。 而吸附理論則認(rèn)為,氯離子破壞氧化膜的根本原因是由于氯離子有很強(qiáng)的可被金屬吸附的 能力，它們優(yōu)先被金屬吸附，并從金屬表面把氧排掉。因?yàn)檠鯖Q定著金屬的鈍化狀態(tài),氯離子小蝕坑便是孔蝕核。在外加陽(yáng)極極化條件下,只要介質(zhì)中含有一定量的氯離 子,便可能使蝕核發(fā)展成蝕孔,從而導(dǎo)致腐蝕的加速。 有益效果(1) 本發(fā)明所得多糖納米除氯劑，經(jīng)3年的實(shí)際運(yùn)行可使鍋爐氯根的平均去除率達(dá) 60%以上，最高可達(dá)80%，除氯效果明顯；(2) 本發(fā)明所得多糖納米除氯劑，能夠有效的吸附氯離子，從而滿足壓力容器水壓試 驗(yàn)的要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。實(shí)施例1(1) 交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉顆粒的制備方法可溶性陽(yáng)離子淀粉(河北省昌黎縣龍騰經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)豪瑞食品有限公司)10克配成10% 的水溶液，沸水浴中加熱，直到溶液澄清，室溫放置；量取甲苯30ml和氯仿10ml混合，加入占總體積0.8的表面活性劑Span80 (司盤80， 上海洪濟(jì)化工有限公司)，攪拌混勻，形成油相乳化液；將上述淀粉水解液加入5ml油相乳化液中混合，繼續(xù)攪拌至形成微小的乳液，加入 占淀粉質(zhì)量0.2%的交聯(lián)劑乙二醛，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30min，丙酮和乙醇洗滌乳液3-5次，冷 凍干燥，即可得到交聯(lián)淀粉顆粒；(2) 木質(zhì)素季銨鹽的制備稱取三甲胺溶液1克置于三角燒瓶中，燒瓶置于冰鹽浴中，加入環(huán)氧氯丙烷0.7克，ch=0 —0^^ + |h，C 一 chch,N(ch3|J och3 、q,ch—ohI攪拌反應(yīng)1-2 ti，得中間單體0H將精制木質(zhì)素(河南省惠康實(shí)業(yè)總公司)2克放入三口燒瓶中，置于70。c恒溫水浴鍋 中，裝好回流冷凝管，加入20mll0。/。氫氧化鈉溶液作催化劑使木質(zhì)素分子活化，攪拌后加 入上述中間單體，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 h，得棕色粘稠液體，即為木質(zhì)素季銨鹽ch2ohI 《ch3 z湖och廣ch —ch2n(ch3)3 -O" ",、(3)多糖納米除氯劑的制備將制備的交聯(lián)淀粉顆粒與木質(zhì)素季銨鹽混合，快速攪拌，形成微小乳滴，淀粉就與木 質(zhì)素在乳滴中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，得到納米級(jí)的顆粒并形成季胺的表面電荷，得到帶較強(qiáng)正電 荷的核殼型淀粉納米顆粒。實(shí)施例2(1)交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉顆粒的制備方法可溶性陽(yáng)離子淀粉(河北省昌黎縣龍騰經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)豪瑞食品有限公司)15克配成10% 的水溶液，沸水浴中加熱，直到溶液澄清，室溫放置；量取甲苯30ml和氯仿10ml混合，加入占總體積0.7的表面活性劑Span80 (司盤80， 上海洪濟(jì)化工有限公司)，攪拌混勻，形成油相乳化液；將上述淀粉水解液加入8ml油相乳化液中混合，繼續(xù)攪拌至形成微小的乳液，加入 占淀粉質(zhì)量0.3%的交聯(lián)劑乙二醛，繼續(xù)攪拌反應(yīng)h，丙酮和乙醇洗滌乳液3-5次，冷凍干燥，即可得到交聯(lián)淀粉顆粒； (2)木質(zhì)素季銨鹽的制備
稱取三甲胺溶液1.5克置于三角燒瓶中，燒瓶置于冰鹽浴中，加入環(huán)氧氯丙垸0.7克，
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攪拌反應(yīng)1-2 h，得中間單體oh
將精制木質(zhì)素(河南省惠康實(shí)業(yè)總公司)2克放入三口燒瓶中，置于70'C恒溫水浴鍋 中，裝好回流冷凝管，加入20ml20M氫氧化鈉溶液作催化劑使木質(zhì)素分子活化，攪拌后加 入上述中間單體，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 h，得棕色粘稠液體，即為木質(zhì)素季銨鹽
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(3)多糖納米除氯劑的制備
將制備的交聯(lián)淀粉顆粒與木質(zhì)素季銨鹽混合，快速攪拌，形成微小乳滴，淀粉就與木 質(zhì)素在乳滴中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，得到納米級(jí)的顆粒并形成季胺的表面電荷，得到帶較強(qiáng)正電 荷的核殼型淀粉納米顆粒。
權(quán)利要求
1.用于工業(yè)水處理的多糖納米除氯劑的制備方法，包括(1)可溶性陽(yáng)離子淀粉10-15克配成10％-15％的水溶液，加熱，直到溶液澄清，室溫放置；取甲苯30ml-40ml和氯仿10ml-15ml混合，加入占總體積0.7-0.8的表面活性劑Span80，攪拌混勻，形成油相乳化液；將上述淀粉水解液加入5ml-8ml油相乳化液中混合，攪拌，加入占淀粉質(zhì)量0.2％-0.5％的交聯(lián)劑乙二醛，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30min-1h，丙酮和乙醇洗滌乳液3-5次，冷凍干燥，即得到交聯(lián)淀粉顆粒；(2)取三甲胺溶液1-1.5克置于容器中，然后置于冰鹽浴中，加入環(huán)氧氯丙烷0.7-1克，攪拌反應(yīng)1-2h，得中間單體靜置；將精制木質(zhì)素2-3克放入容器中，置于70℃-90℃恒溫水浴，加入20ml-30ml的10％-20％氫氧化鈉溶液，攪拌后加入上述中間單體，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3-5h，得棕色粘稠液體，即為木質(zhì)素季銨鹽；(3)將上述交聯(lián)淀粉顆粒與木質(zhì)素季銨鹽混合，快速攪拌，即得核殼型淀粉納米顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于工業(yè)水處理的多糖納米除氯劑的制備方法，包括(1)可溶性陽(yáng)離子淀粉配成水溶液，加熱，直到溶液澄清，室溫放置；取甲苯和氯仿混合，加入表面活性劑Span80，攪拌混勻；將淀粉水解液加入油相乳化液中混合，攪拌，加入乙二醛，繼續(xù)攪拌，洗滌，冷凍干燥；(2)取三甲胺溶液置于容器中，然后置于冰鹽浴中，加入環(huán)氧氯丙烷，攪拌；將精制木質(zhì)素放入容器中，加入氫氧化鈉溶液，攪拌后加入上述中間單體，繼續(xù)攪拌；(3)將交聯(lián)淀粉顆粒與木質(zhì)素季銨鹽混合，即得。本發(fā)明所得多糖納米除氯劑，經(jīng)3年的實(shí)際運(yùn)行可使鍋爐氯根的平均去除率達(dá)60％以上，最高可達(dá)80％，除氯效果明顯，滿足壓力容器水壓試驗(yàn)的要求。
文檔編號(hào)C08L3/00GK101597387SQ20091005182
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者祥 朱, 馬寶全 申請(qǐng)人:上海嵐淼水處理科技有限公司