CN107673365A - 生产改性沸石的波裂解方法 - Google Patents

生产改性沸石的波裂解方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107673365A
CN107673365A CN201711029595.3A CN201711029595A CN107673365A CN 107673365 A CN107673365 A CN 107673365A CN 201711029595 A CN201711029595 A CN 201711029595A CN 107673365 A CN107673365 A CN 107673365A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zeolite
trough
ripple
water
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711029595.3A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201711029595.3A priority Critical patent/CN107673365A/zh
Publication of CN107673365A publication Critical patent/CN107673365A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/026—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

一种用高频波裂解的方法将天然沸石中的杂质、沸石水、有害阴离子去除，保持沸石格架完好，发挥沸石优良吸附、离子交换、催化性能，并能自动活化，长期使用的成套技术。这样制造出来的改性沸石能用于空气、水体、土壤的污染处理，特别是对氨氮、重金属、放射性污染物的去除有奇效；也可作饲料添加剂，墙体涂料，医药和日化产品的添加剂，缓释肥原料。我国沸石资源丰富，改性沸石可长期自动活化，使用成本很低，不会产生任何二次污染。生产线已一体化，自动化，产品已批量供应市场。

Description

生产改性沸石的波裂解方法
技术领域：一种用波裂解方法把天然沸石制成改性沸石的生产工艺和成套技术。
技术背景：沸石是一种会产生“沸腾”现象的天然硅铝酸盐矿石。其晶体结构是硅(铝)氧四面体连成的三维格架，格架中有大小不等的空穴和孔道，碱金属、碱土金属离子和水分子都分布在空穴和孔道中。沸石在污水治理，土壤、水体放射性污染清除，环保建材，饲料添加剂、缓释肥、化妆品制造中都应有广泛用途，但是目前的使用情况并不理想。我国的沸石储量占世界的2/3，但用量很小，已有的几个采矿厂很不景气，处于半停产状态，原因是天然沸石的空穴和孔道大都是被杂质堵住的，在使用中达不到应有的效果，将天然沸石改性为孔道畅通的改性沸石，使其功能更好发挥，是急需要解决的问题。
天然沸石通过改性在结构上要解决四个问题，在实践中才可能得到广泛应用：第一、打通天然沸石被钙镁盐、沸石水等堵住的，不能发挥作用的孔道。第二、对沸石发挥吸附作用有干扰的阴离子，要去掉。第三、许多场合对沸石有特殊要求，通过改性，要有目的的加入一些成分满足其要求。第四、改性后的沸石要能更好地吸引硝化细菌和反硝化细菌，依靠硝化细菌把沸石吸附的氨氮等转化成硝态氮，反硝化菌将硝态氮转化为氮气和水，从而使改性沸石能不断地自行活化，长期发挥作用，使应用沸石的成本降得很低。现在许多单位都在做改性沸石，但缺少先进适应的技术，做出的改性沸石远得不到上述要求。我们经过长期研究发明了用波裂解法制造优质改性沸石的技术方法，较好地解决了这些问题。现已达到了工艺原理，机械设备，工艺流程，改性药剂成龙配套的水平，改性沸石也已批量生产供应市场。
发明内容：现有的裂解技术是指以热为直接能源将一种物质改变成几利物质混合体的过程，如石油提炼，本质是热裂解。本发明是以高频波为直接能源将天然沸石制造成性能更好的改性沸石，而又不破其基本构架的成套技术，顾名思义，其本质是波裂解。主要发明点：
一、技术原理：高频发生器发出产生非线性波的信号，换能器按此信号将电能转换成振动波的机械能，改性剂水溶液作为传播的弹性介质，向外传播。在传播时由于波的非线性作用，介质中产生空化效应和空化气泡，当空化气泡突然闭合时，就会产生一个瞬时的强度相当一千个大气压以上的冲击波。这个冲击波反复作用于反应槽中的沸石，堵在沸石孔道中的杂质就会被冲击出来，混溶在水中，沸石孔道打通后经过自来水和去离子液体的清洗，烘干就制成性能优良的改性沸石。由于沸石孔道中的杂质与孔道格架的联系较弱，只要相关参数选择恰当，杂质的离去不会破坏天然沸石的格架。
二、沸石的波裂解改性生产线的构成和作用：
波裂解生产线的特征是：上料机、预清洗机、波裂解机、清洗机、去除阴离子机、废水处理和循环回用***等组成一个一体化的机组，可在一个平台上完成生产的主要工序，实现了自动化、半自动化。其构成是：
1、换能器：是波裂解机的核心部件。能将电能转换成机械波能。是由耐100-150℃高温、耐震动的特种材料制成的。一台波裂解机安装90或150只换能振子。振子采用美国进口晶片，国内715所组装，用瑞士进口胶水配合螺钉氩弧焊加固固定，振动频率40kHz，单只功率60w。安装在波裂解槽的底和二个长边共三个面上。
2、高频波发生器：产生高频振动波的信号，并将这些信号发给换能器振子。采用国际领先的他激式震荡线路，工作电压AC220v，数字化设计，有过压、过流，短路保护，有频率微调、扫频、无级调节功能。由超高频电力电子器件组成，电路先进，结构完整，有可靠的集成控制***。选用发生器主要考虑发生频率，在高频范围内频率越低在介质中产生空化越容易，产生的力越大，改性作用越强。频率越高方向性越好。根据沸石改性的需要我们选定25-40kHz。
3、温度和开机时间自控***：加热器安装在反应槽内，由不锈钢材料制成，可耐酸碱。沸石改性温度30-40℃最佳。考虑改性剂的需要，可控制在50-60℃。改性全过程保持恒温这是决定改性沸石性能的首要因素。
4、波裂解反应的介质槽：一条生产线的预浸机、波裂解机、浸洗机、去阴离子机、都有介质槽。槽内盛有各自需要的介质，通过料蓝把原料放在介质槽的介质中加工。槽体由多块不锈钢拼接而成，底部倾斜，由不锈钢整体压制而成，留有出料、出水口，设有保温隔声结构，能随时按需要将槽内的液体和沉淀物排掉；预浸机槽、清洗机槽底部设有曝气管道，压缩空气通过该管道将介质搅动；槽内设有底托，保证料蓝能水平方便地放置在带有倾斜的槽体内；槽底设有排水口，通过球阀控制，将液体排入储液槽；储液槽分为二部分，一部分是沉淀池，一部分是清水池，中间用隔流板隔开。
5、沸石料蓝：盛放沸石原料的容器，中间设有锥形网，不锈钢材料制成。改性时要将装有4/5体积沸石原料的沸石料蓝安放在裂解槽的底托上，底托要保证沸石料蓝的四壁与裂解槽壁间有2-3cm的间隙。
6、介质液体循环回用***：该***的各个部分分别连接在各自的主机上，形成一个有机整体。各介质槽的液体由槽底的出口流进储液槽的沉淀池，经沉淀后经由中隔板的溢流口的粗滤网过滤后进入清水池，沉淀物留在沉淀池中，清水池装满后经由水泵过滤器过滤后，分别打回预浸槽、波裂解槽、清洗槽、去阴离子槽，循环回用。
7、烘烤***：将经过上述一体化机组处理的沸石原料整蓝提起，放在沥水台上，沥去余水，然后一层一层的平放在烘干车上，装满一车，就整体推进烘干窑，温度控制在300-400℃，维持1.5-2.0小时，出窑冷却，装袋。
三、、工艺流程：
1、将一袋约50公斤的沸石放在上料升降机上，将沸石倒入料蓝内，向预浸槽内加入4/5体积的水，将装有50公斤的沸石的料蓝放在预浸槽底托上。调整恒温为常温，时间为20分钟，开动预浸机。
2、到了设定时间，预浸机自动停机，将料蓝整体提起直接放入波裂解机槽内，设定时间为半小时，温度为50℃；机槽内装有4/5改性剂水溶液作为波裂解介质，开机。到时自动停机，静置10分钟，再开机，反复3-4次。
3、将经过波裂解处理的沸石和料蓝一起提起，放入装有4/5体积自来水的清洗槽的底托上，设定时间20分钟，开启清洗机曝气阀，搅动介质，进行清洗。到时自动停机。
4、在去阴离子机槽内加入4/5去阴离子介质液体，在清洗机中整体提起料蓝，放入去阴离子机底托，设定时间20分钟，开启曝气阀，搅动介质。到时停机。
1-4的介质使用数次后，介质浑浊，就可及时开动介质液体循环回用***进行处理。
5、烘烤；将改性、洗净、去除了有害阴离子的沸石沥水后，整蓝装入烘干车，投入烘烤窑中，将温度调整到300-400℃，进行烘烤直至沸石全干并变成灰白色，出窑冷却。
6、装袋待用。
经过这样改性的沸石去除了沸石中杂质、有害阴离子、沸石水，保持了天然沸石的格架，打通了孔道，提高了吸附、离子交换、催化性能，改性能提高沸石的吸氨值(阳离子交换值)一倍以上，可广泛用于空气、水体、土壤的污染处理，对氨氮、重金属、放射性污染处理有奇效；也可用于饲料添加剂、墙体涂料、医药和日化产品的提质，缓释肥的制造。我国沸石资源丰富，改性沸石有自动活化长期使用机制，使用成本很低，无任何污染。
四、应用案例：按上述方法制成的改性沸石用在实践中都很有效：
·1、2017年6月28日29日在围场基地对北京市朝阳区双桥东路双树南村河污水进行处理。原水氨氮38.95mg/L，加入污水质量10％的改性沸石，处理15小时降到3.57mg/L，40小时0.158mg/L，60小时为0；同时15小时检测色度由193.54降到38.46；总磷由4.66mg/L降到2.53；cod由40mg/L降到0；铬、锰、铁、铜等重金属都降到国家标准以下。
·2、2017年6月中国原子能科学研究院用波裂解法生产的带磁性的改性沸石对日本福岛核事故的放射性污染的土壤进行模拟试验；沸石∶土壤＝0.05∶1，土壤含水率20％，土壤铯污染浓度1％，向污染的土壤中撒进改性沸石，搅拌后，静置3天，再用磁分离机将沸石和土壤分离。结果处理后土壤回收率大于94.55％，铯的去除率大于92.24％。证明改性沸石处理放射性污染是十分有效的。

Claims (4)

1.一种用高頻波裂解的方法将天然沸石制作成改性沸石的成套技术方法。其特征是：高频波发生器产生的振动信号传给换能器振子，由换能器振子把电能转换成信号要求的振动波能，振动波在改性剂水溶液的弹性传播介质中产生空化效应和空化气泡，空化气泡闭合时产生相当1000个以上大气压的瞬时冲击，反复多次的冲击使天然沸石孔道中的杂质排出，保持沸石格架不变，经洗净、烘烤，除去沸石中的阴离子和沸石水，制成改性沸石。
2.波裂解法生产改性沸石的生产线是由频率为25-60khz高频发生器，90或150只，功率为60w/cm2换能振子组成的换能器为主要部件的波裂解机，预清洗机、清洗机、阴离子去除机、介质液体循环回用***等组成的一体化机组，在一个机组平台上，完成从上料到各种废水处理回用的主要工序。各机台设有温度和时间自控***，以及介质反应槽、料蓝，以及烘干***构成。
3.玻裂解法生产改性沸石的工艺流程是：向预浸机槽内加入4/5体积的回用水，料蓝放入机槽底托上，上料机将原料加入料蓝内，设定时间为20分钟，开启曝气阀，进行预浸洗→波裂解机槽内加入体积4/5的水和改性剂，配制成改性剂水溶液→将装满4/5体积沸石的沸石蓝从预浸槽内整体提起放入裂解槽的底托上→设定恒温温度为50℃，连续开机30分钟，停机静置10分钟，重复3-4次→从波裂解机槽中整体提起料蓝，放入清洗机槽的底托上→向清洗机机槽中放入4/5体积的自来水，设定时间为20分钟，开启曝气阀，进行清洗到时自动停机→将料蓝整体从清洗机槽中提起，放入去阴离子机机槽的底托上，加入4/5体积的去离子介质，设定时间20分钟，开启曝气阀，到时自动停机→从阴离子去除机机槽中将料蓝整体提起，放在沥水台上，沥去余水，放入烘烤车上→烘烤车和多个料蓝一起投入烘烤窑，在300-400℃下烘烤1.5-2.0小时→冷却，成品装袋。
4.介质废液的处理和回用。本发明没有专门的污水处理***，只在各主机上配套连接了储液槽，当介质液体发生浑浊，影响产品质量时，可随时开启反应槽底部的排液阀，各介质槽的液体由槽底的出口流进储液槽的沉淀池，经沉淀后经由中隔板的溢流口的粗滤网过滤后进入清水池，沉淀物留在沉淀池中，清水池装满后经由水泵过滤器过滤后，分别打回预浸槽、波裂解槽、清洗槽、去阴离子槽，循环回用。沉淀物可作为产品销售给相关单位作为原料使用。
CN201711029595.3A 2017-10-30 2017-10-30 生产改性沸石的波裂解方法 Pending CN107673365A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711029595.3A CN107673365A (zh) 2017-10-30 2017-10-30 生产改性沸石的波裂解方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711029595.3A CN107673365A (zh) 2017-10-30 2017-10-30 生产改性沸石的波裂解方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107673365A true CN107673365A (zh) 2018-02-09

Family

ID=61142385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711029595.3A Pending CN107673365A (zh) 2017-10-30 2017-10-30 生产改性沸石的波裂解方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107673365A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110550730A (zh) * 2019-09-19 2019-12-10 特清(厦门)环保科技有限责任公司 一种基于纳米介孔滤料的生物滤池
CN111495299A (zh) * 2020-05-21 2020-08-07 龙燕 一种进行纳米级加工的波裂解技术及其应用
CN114031147A (zh) * 2021-11-02 2022-02-11 航天环保(北京)有限公司 利用波裂解纳米材料提升水质的方法及***
CN115784459A (zh) * 2022-12-13 2023-03-14 上海神石环境工程有限公司 一种新型高效水生态处理***及其处理工艺和应用
CN116395826A (zh) * 2022-11-23 2023-07-07 上海神石环境工程有限公司 一种波裂解纳米介孔材料及其在农村农业污水处理上的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101073766A (zh) * 2006-05-17 2007-11-21 周恩民 超声波脱附活化活性炭再生技术
CN101590397A (zh) * 2009-06-25 2009-12-02 同济大学 一种改性沸石吸附剂的制备方法及应用
CN102755913A (zh) * 2012-06-28 2012-10-31 燕山大学 一种提高天然沸石铵交换容量的方法
US20140058155A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Uop Llc Carbon monoxide removal and methane conversion process using a supersonic flow reactor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101073766A (zh) * 2006-05-17 2007-11-21 周恩民 超声波脱附活化活性炭再生技术
CN101590397A (zh) * 2009-06-25 2009-12-02 同济大学 一种改性沸石吸附剂的制备方法及应用
CN102755913A (zh) * 2012-06-28 2012-10-31 燕山大学 一种提高天然沸石铵交换容量的方法
US20140058155A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Uop Llc Carbon monoxide removal and methane conversion process using a supersonic flow reactor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110550730A (zh) * 2019-09-19 2019-12-10 特清(厦门)环保科技有限责任公司 一种基于纳米介孔滤料的生物滤池
CN111495299A (zh) * 2020-05-21 2020-08-07 龙燕 一种进行纳米级加工的波裂解技术及其应用
CN114031147A (zh) * 2021-11-02 2022-02-11 航天环保(北京)有限公司 利用波裂解纳米材料提升水质的方法及***
CN116395826A (zh) * 2022-11-23 2023-07-07 上海神石环境工程有限公司 一种波裂解纳米介孔材料及其在农村农业污水处理上的应用
CN115784459A (zh) * 2022-12-13 2023-03-14 上海神石环境工程有限公司 一种新型高效水生态处理***及其处理工艺和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107673365A (zh) 生产改性沸石的波裂解方法
CN101602566B (zh) 一种针对油田含油污泥的综合处理工艺
CN202785917U (zh) 含油污泥净化处理***
CN101690937B (zh) 用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术
CN101392328A (zh) 一种湿法锌冶金超声净化方法、装置及用途
CN101798166B (zh) 水底污泥的磁分离处理装置与方法
CN103274544A (zh) 絮凝沉淀过滤一体化污水处理器及其处理污水的方法
CN102814138B (zh) 一种白泥/电石渣制浆装置和工艺
CN204265746U (zh) 用于联合厌氧中cstr反应罐内的除砂装置
CN102849908B (zh) 油田含砂油泥的超声处理方法及设备
CN104925804A (zh) 金刚石合成棒的物理解离提纯装置及其提纯方法
CN205442921U (zh) 一种一体化生态水质净化装置
CN105417903A (zh) 一种油基岩屑深度处理的方法
CN215288453U (zh) 一种污油泥热洗设备
CN104229757B (zh) 一种将污酸净化处理返回流程再利用的方法
CN112794570B (zh) 一种针对白芍中药生产废水的处理方法
CN106629757A (zh) 一种赤泥中回收硅制备硅酸钙去除水中氮磷的方法
CN206395925U (zh) 除钙厌氧反应器
CN109622583A (zh) 一种重金属污染土壤淋洗废液再生及循环利用的方法
CN204752216U (zh) 金刚石合成棒的物理解离提纯装置
CN110240332B (zh) 一种结晶过滤式地下水软化、降垢处理装置
CN201825828U (zh) 含油泥砂处理装置
CN202881027U (zh) 一种稀土萃取废水有机磷去除装置
CN203095769U (zh) 一种微型多功能连续水处理装置
CN102850941B (zh) 一种制备铁基铜微电解型材的粘接剂及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180209

RJ01 Rejection of invention patent application after publication