CN101597387B - 用于工业水处理的多糖纳米除氯剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于工业水处理的多糖纳米除氯剂的制备方法，包括：(1)可溶性阳离子淀粉配成水溶液，加热，直到溶液澄清，室温放置；取甲苯和氯仿混合，加入表面活性剂Span80，搅拌混匀；将淀粉水解液加入油相乳化液中混合，搅拌，加入乙二醛，继续搅拌，洗涤，冷冻干燥；(2)取三甲胺溶液置于容器中，然后置于冰盐浴中，加入环氧氯丙烷，搅拌；将精制木质素放入容器中，加入氢氧化钠溶液，搅拌后加入上述中间单体，继续搅拌；(3)将交联淀粉颗粒与木质素季铵盐混合，即得。本发明所得多糖纳米除氯剂，经3年的实际运行可使锅炉氯根的平均去除率达60％以上，最高可达80％，除氯效果明显，满足压力容器水压试验的要求。

Description

用于工业水处理的多糖纳米除氯剂的制备方法

技术领域

本发明属工业水处理领域，特别是涉及用于工业水处理的多糖纳米除氯剂的制备方法。

背景技术

现有许多压力容器的材料多为304、316不锈钢材质，在压力容器水压试验时，国家标准氯离子的浓度为小于25ppm。因为自来水中的氯离子浓度在100ppm左右，这样就不能采用自来水进行水压试验，因此，现在的解决方法为购买脱盐水进行水压试验，但是这种方法的成本相对来说比较贵，每吨脱盐水的价格在300元左右。

工业水循环系统内部金属表面保持良好的状态对其安全经济运行有着重要的意义。然而由于水汽系统内部水质总会含有杂质离子，使得金属表面常常出现腐蚀、结垢等现象，威胁着机组的正常运行。杂质离子中以氯离子的危害最为严重。采用普通的无机化学的方式除去氯离子是很困难的，因它的化合物大多易溶于水所以很难除去。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供用于工业水处理的多糖纳米除氯剂的制备方法，所得多糖纳米除氯剂，经3年的实际运行可使锅炉氯根的平均去除率达60％以上，最高可达80％，除氯效果明显，满足压力容器水压试验的要求。

本发明的用于工业水处理的多糖纳米除氯剂的制备方法，包括：

(1)交联阳离子淀粉颗粒的制备方法

可溶性阳离子淀粉(河北省昌黎县龙腾经济开发区豪瑞食品有限公司)10-15克配成10％-15％的水溶液，沸水浴中加热，直到溶液澄清，室温放置；

量取甲苯30ml-40ml和氯仿10ml-15ml混合，加入占总体积0.7-0.8的表面活性剂Span80(司盘80，上海洪济化工有限公司)，搅拌混匀，形成油相乳化液；

将上述淀粉水解液加入5ml-8ml油相乳化液中混合，继续搅拌至形成微小的乳液，加入占淀粉质量0.2％-0.5％的交联剂乙二醛，继续搅拌反应30min-1h，丙酮和乙醇洗涤乳液3-5次，冷冻干燥，即可得到交联淀粉颗粒；

(2)木质素季铵盐的制备：

称取三甲胺溶液1-1.5克置于三角烧瓶中，烧瓶置于冰盐浴中，加入环氧氯丙烷0.7-1克，搅拌反应1-2h，得中间单体

静置；

将精制木质素(河南省惠康实业总公司)2-3克放入三口烧瓶中，置于70℃-90℃恒温水浴锅中，装好回流冷凝管，加入20ml-30ml的10％-20％氢氧化钠溶液作催化剂使木质素分子活化，搅拌后加入上述中间单体，继续搅拌反应3h，得棕色粘稠液体，即为木质素季铵盐

(3)多糖纳米除氯剂的制备

将制备的交联淀粉颗粒与木质素季铵盐混合，快速搅拌，形成微小乳滴，淀粉就与木质素在乳滴中发生交联反应，得到纳米级的颗粒并形成季胺的表面电荷，得到带较强正电荷的核壳型淀粉纳米颗粒。由于该颗粒带有较强的正电荷可以吸附氯离子。

采用生物纳米技术，使用高分子多糖分子、大分子糊精为原料，并对其官能团进行重组和改进。

氯离子的破坏作用主要表现为使金属表面由钝化状态转变为活化状态。关于氯离子使金属由钝化状态转变为活化状态的机理，目前有两种观点，即成相膜理论和吸附理论。成相膜理论的观点认为，由于氯离子半径小，穿透能力强，故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙，到达金属表面，并与金属相互作用形成可溶性化合物，使氧化膜的结构发生变化，腐蚀金属。而吸附理论则认为，氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力，它们优先被金属吸附，并从金属表面把氧排掉。因为氧决定着金属的钝化状态，氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点，甚至可以取代吸附中的钝化离子，与金属形成氯化物，氯化物与金属表面的吸附并不稳定，形成了可溶性物质，结果在基底金属上生成孔径为20～30μm的小蚀坑，这些小蚀坑便是孔蚀核。在外加阳极极化条件下，只要介质中含有一定量的氯离子，便可能使蚀核发展成蚀孔，从而导致腐蚀的加速。

有益效果

(1)本发明所得多糖纳米除氯剂，经3年的实际运行可使锅炉氯根的平均去除率达60％以上，最高可达80％，除氯效果明显；

(2)本发明所得多糖纳米除氯剂，能够有效的吸附氯离子，从而满足压力容器水压试验的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)交联阳离子淀粉颗粒的制备方法

可溶性阳离子淀粉(河北省昌黎县龙腾经济开发区豪瑞食品有限公司)10克配成10％的水溶液，沸水浴中加热，直到溶液澄清，室温放置；

量取甲苯30ml和氯仿10ml混合，加入占总体积0.8的表面活性剂Span80(司盘80，上海洪济化工有限公司)，搅拌混匀，形成油相乳化液；

将上述淀粉水解液加入5ml油相乳化液中混合，继续搅拌至形成微小的乳液，加入占淀粉质量0.2％的交联剂乙二醛，继续搅拌反应30min，丙酮和乙醇洗涤乳液3-5次，冷冻干燥，即可得到交联淀粉颗粒；

(2)木质素季铵盐的制备：

称取三甲胺溶液1克置于三角烧瓶中，烧瓶置于冰盐浴中，加入环氧氯丙烷0.7克，搅拌反应1-2h，得中间单体

静置；

将精制木质素(河南省惠康实业总公司)2克放入三口烧瓶中，置于70℃恒温水浴锅中，装好回流冷凝管，加入20ml 10％氢氧化钠溶液作催化剂使木质素分子活化，搅拌后加入上述中间单体，继续搅拌反应3h，得棕色粘稠液体，即为木质素季铵盐

(3)多糖纳米除氯剂的制备

将制备的交联淀粉颗粒与木质素季铵盐混合，快速搅拌，形成微小乳滴，淀粉就与木质素在乳滴中发生交联反应，得到纳米级的颗粒并形成季胺的表面电荷，得到带较强正电荷的核壳型淀粉纳米颗粒。

实施例2

(1)交联阳离子淀粉颗粒的制备方法

可溶性阳离子淀粉(河北省昌黎县龙腾经济开发区豪瑞食品有限公司)15克配成10％的水溶液，沸水浴中加热，直到溶液澄清，室温放置；

量取甲苯30ml和氯仿10ml混合，加入占总体积0.7的表面活性剂Span80(司盘80，上海洪济化工有限公司)，搅拌混匀，形成油相乳化液；

将上述淀粉水解液加入8ml油相乳化液中混合，继续搅拌至形成微小的乳液，加入占淀粉质量0.3％的交联剂乙二醛，继续搅拌反应1h，丙酮和乙醇洗涤乳液3-5次，冷冻干燥，即可得到交联淀粉颗粒；

(2)木质素季铵盐的制备：

称取三甲胺溶液1.5克置于三角烧瓶中，烧瓶置于冰盐浴中，加入环氧氯丙烷0.7克，搅拌反应1-2h，得中间单体

静置；

将精制木质素(河南省惠康实业总公司)2克放入三口烧瓶中，置于70℃恒温水浴锅中，装好回流冷凝管，加入20ml 20％氢氧化钠溶液作催化剂使木质素分子活化，搅拌后加入上述中间单体，继续搅拌反应3h，得棕色粘稠液体，即为木质素季铵盐

(3)多糖纳米除氯剂的制备

将制备的交联淀粉颗粒与木质素季铵盐混合，快速搅拌，形成微小乳滴，淀粉就与木质素在乳滴中发生交联反应，得到纳米级的颗粒并形成季胺的表面电荷，得到带较强正电荷的核壳型淀粉纳米颗粒。

Claims (1)

1.用于工业水处理的多糖纳米除氯剂的制备方法，包括：

(1)可溶性阳离子淀粉10-15克配成10％-15％的水溶液，加热，直到溶液澄清，室温放置；

取甲苯30ml-40ml和氯仿10ml-15ml混合，加入占总体积0.7-0.8的表面活性剂Span80，搅拌混匀，形成油相乳化液；

将上述淀粉水解液加入5ml-8ml油相乳化液中混合，搅拌，加入占淀粉质量0.2％-0.5％的交联剂乙二醛，继续搅拌反应30min-1h，丙酮和乙醇洗涤乳液3-5次，冷冻干燥，即得到交联淀粉颗粒；

(2)取三甲胺溶液1-1.5克置于容器中，然后置于冰盐浴中，加入环氧氯丙烷0.7-1克，搅拌反应1-2h，得中间单体静置；

将精制木质素2-3克放入容器中，置于70℃-90℃恒温水浴，加入20ml-30ml的10％-20％氢氧化钠溶液，搅拌后加入上述中间单体，继续搅拌反应3-5h，得棕色粘稠液体，即为木质素季铵盐；

(3)将上述交联淀粉颗粒与木质素季铵盐混合，快速搅拌，即得核壳型淀粉纳米颗粒。

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