专利名称：海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种钙离子吸附剂的制备系统，尤其有关于一种水处理技术领域中的以海藻酸钠为基体的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统。
背景技术：
在工业、生活用水过程中，钙离子被认为是产生硬度的主要原因之一，去除水中的钙离子是降低水体硬度、改善水处理效果从而提高污水回用率的重要途径。目前，多种技术方法被用于软化净水，典型的有化学沉淀法、膜技术、离子交换和吸附法。其中，化学沉淀法如石灰软化法需要投加大量化学药剂，而产生大量的污泥，易造成二次污染，增加处理成本；膜技术的膜表面易形成污垢，需要定期清洗，产生的清洗液量大又会污染环境，且处理量有限；离子交换和吸附法是去除金属离子的常用方法，具有处理量大、可再生、成本低等优点，开发低成本的可再生有机材料去除金属离子已成为水处理领域的研究热点，特别是利用生物质及农业废物去除金属离子倍受关注。海藻酸钠原料易得且成本低廉，其溶液中加入磷酸氢二铵后与氯化钙溶液反应得到球形海藻酸钙，而后将球形海藻酸钙置于氢氧化钠溶液中，将形成球形钙离子吸附剂，该吸附剂表面带有大量的羧基和羟基等钙离子吸附位，适用于溶液中钙离子的吸附分离和去除。然而，现有技术中还没有专门用于制造海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备装置。并且相关专利和文献报道也未见公开
实用新型内容
·本实用新型的目的是提供一种海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其能快速、方便地制备低成本、高机械强度、高吸附量的海藻酸钠基钙离子吸附剂。本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现本实用新型提供一种海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，所述海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统包括溶解混合装置，其具有水浴锅，所述水浴锅内放置有三口烧瓶，所述三口烧瓶中设有电磁搅拌器，所述三口烧瓶中盛装有水和海藻酸钠固体；滴定熟化装置，其具有分液漏斗，所述分液漏斗的下端连接有滴定管，所述滴定管的下方设有烧杯，所述烧杯的下方设有磁力搅拌器，所述烧杯中盛装有氯化钙溶液，所述分液漏斗接收来自所述三口烧瓶中制备出的海藻酸钠溶液；清洗再生装置，其具有蠕动泵，所述蠕动泵通过一纯水罐与一有机玻璃管柱相连，所述有机玻璃管柱接收来自所述烧杯中制备出的海藻酸钙颗粒。在优选的实施方式中，所述有机玻璃管柱内设有石英砂板滤芯。在优选的实施方式中，所述有机玻璃管柱的下端连接有聚四氟塞出水口。在优选的实施方式中，所述有机玻璃管柱的下方设有废液槽。[0015]在优选的实施方式中，所述滴定管的材料为聚乙烯。在优选的实施方式中,所述滴定管呈倒圆锥体形,其底端开口直径为I 5_。在优选的实施方式中，所述有机玻璃管柱的直径为2. 5 4cm,其长度为25 40cmo本实用新型的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统的特点及优点是该海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统能快速、方便地制备低成本、高机械强度、高吸附量的海藻酸钠基钙离子吸附剂。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图I为本实用新型的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统的主视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图I所示，本实用新型提供一种海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其包括溶解混合装置I、滴定熟化装置2和清洗再生装置3。其中溶解混合装置I具有水浴锅11，所述水浴锅11内放置有三口烧瓶12，所述三口烧瓶12中设有电磁搅拌器13，所述三口烧瓶12中盛装有水和海藻酸钠固体；滴定熟化装置2具有分液漏斗21，所述分液漏斗21的下端连接有滴定管22，所述滴定管22的下方设有烧杯23，所述烧杯23的下方设有磁力搅拌器24，所述烧杯23中盛装有氯化钙溶液，所述分液漏斗21接收来自所述三口烧瓶12中制备出的海藻酸钠溶液；清洗再生装置3具有蠕动泵31，所述蠕动泵31通过一纯水罐32与一有机玻璃管柱33相连，所述有机玻璃管柱33接收来自所述烧杯23中制备出的海藻酸钙颗粒。具体是，溶解混合装置I的水浴锅11内盛装有恒温水，其主要提供三口烧瓶12 —定的恒温水浴；三口烧瓶12内的水和海藻酸钠固体通过电磁搅拌器13进行均匀搅拌。在本实用新型中，海藻酸钠固体可通过逐渐加入的方式向三口烧瓶12中慢慢加注，这样通过电磁搅拌器13的不断搅拌将更有利于海藻酸钠固体在水中的溶解与均匀混合；待海藻酸钠固体在三口烧瓶12中混合均匀后，再向三口烧瓶12中加入定量的磷酸氢二铵进行搅拌，以制成含有磷酸氢二胺的海藻酸钠溶液，磷酸氢二胺可提高制备出的吸附剂的机械强度及吸附量；最后，将该含有磷酸氢二胺的海藻酸钠溶液放置一定时间去除气泡后备用。将溶解混合后的含有磷酸氢二胺的海藻酸钠溶液置于滴定熟化装置2的分液漏斗21中，该含有磷酸氢二胺的海藻酸钠溶液通过连接在分液漏斗21下端的滴定管22滴入位于滴定管22下方的烧杯23中，经过位于烧杯23下方的磁力搅拌器24的不断搅拌后，生成海藻酸钙颗粒，熟化一定时间后备用。在本实用新型中，滴定管22的材料为聚乙烯，其大体呈倒圆锥体形，滴定管22的底端开口为圆形,该圆形开口的直径为I 5mm。该含有磷酸氢二胺的海藻酸钠溶液，在滴定的过程中，不仅能依靠重力进行滴定，而且还能通过滴定速率和滴定管22的底端开口直径控制海藻酸钙颗粒的形成速度及海藻酸钙颗粒的直径大小。将熟化后的海藻酸钙颗粒放入清洗再生装置3的有机玻璃管柱33内，在本实用新型中，于有机玻璃管柱33内设有石英砂板滤芯331，海藻酸钙颗粒置于石英砂板滤芯331的上方。启动蠕动泵31将纯水罐32内的水打入有机玻璃管柱33内，实现对海藻酸钙颗粒的清洗，以去除附着在海藻酸钙颗粒表面上的剩余的钙离子，清洗后的废水自有机玻璃管柱33下端的聚四氟塞出水口 34流出，而流入位于有机玻璃管柱33下方的废液槽35中；然后，向有机玻璃管柱33内加入氢氧化钠溶液，待氢氧化钠溶液与海藻酸钙颗粒再生浸泡一定时间后，以蠕动泵31将纯水罐32内的水再次打入有机玻璃管柱33内，以清洗及吸附海藻酸钙颗粒表面上剩余的氢氧化钠。在本实用新型中，该有机玻璃管柱33的直径为2. 5 4cm，长度为25 40cm，这样方便对海藻酸钙颗粒的清洗与再生；另外，在本实施例中，有机玻璃管柱33的下端连接的聚四氟塞出水口 34，能够不受氢氧化钠的腐蚀破坏，有效延长设备的使用寿命。最后，于清洗结束后，将吸附剂在一定温度下快速干燥，以得到球形海藻酸钠基钙离子吸附剂。在一实施例I中，溶解混合装置I的水浴锅11内盛装的恒温水的温度为40° C，三口烧瓶12中装有200mL的水，将6. 2g的海藻酸钠固体逐渐加入三口烧瓶12中，在电磁搅拌器13的搅拌下，得到3%的海藻酸钠溶液，之后加入磷酸氢二胺，搅拌均匀后得到含有1%磷酸氢二胺的海藻酸钠溶液；然后，将该溶液转入300mL的分液漏斗21中，将自分液漏斗上安装的开口直径为2_的滴定管22，将混合溶液滴加到5%的氯化钙溶液中，在磁力搅拌器24的搅拌下熟化12小时；最后，将氯化钙溶液中的球形固体转移至直径为4cm、长度为40cm的有机玻璃管柱33中，通过蠕动泵31将纯水罐32内的水打入有机玻璃管柱33内进行过滤，以清洗去除残余钙离子，然后加入10%的氢氧化钠溶液再生2小时，通过蠕动泵31将纯水罐32内的水再次打入有机玻璃管柱33内进行过滤，以清洗去除残余钠离子,之后在55° C的温度下烘干，得到本实施例的海藻酸钠基钙离子吸附剂，该海藻酸钠基钙离子吸附剂的颗粒直径为I. 5 2. 5mm。在另一实施例2中，与实施例I的制备过程基本相同，所不同是，在实施例2中，将自分液漏斗21上安装的开口直径为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%的氯化钙溶液中，在磁力搅拌器24的搅拌下熟化12小时，本实施例中加入甲醛可以提高制备出的吸附剂的机械强度及吸附量。本实施例制备的海藻酸钠基钙离子吸附剂的颗粒直径为I. O 2. 0mm。本实用新型的海藻酸钠 基钙离子吸附剂的制备系统，能快速、方便地制备低成本、高机械强度、高吸附量的海藻酸钠基钙离子吸附剂。以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其特征在于，所述海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统包括 溶解混合装置，其具有水浴锅，所述水浴锅内放置有三口烧瓶，所述三口烧瓶中设有电磁搅拌器，所述三口烧瓶中盛装有水和海藻酸钠固体； 滴定熟化装置，其具有分液漏斗，所述分液漏斗的下端连接有滴定管，所述滴定管的下方设有烧杯，所述烧杯的下方设有磁力搅拌器，所述烧杯中盛装有氯化钙溶液，所述分液漏斗接收来自所述三口烧瓶中制备出的海藻酸钠溶液； 清洗再生装置，其具有蠕动泵，所述蠕动泵通过一纯水罐与一有机玻璃管柱相连，所述有机玻璃管柱接收来自所述烧杯中制备出的海藻酸钙颗粒。
2.如权利要求I所述的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其特征在于，所述有机玻璃管柱内设有石英砂板滤芯。
3.如权利要求I所述的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其特征在于，所述有机玻璃管柱的下端连接有聚四氟塞出水口。
4.如权利要求I所述的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其特征在于，所述有机玻璃管柱的下方设有废液槽。
5.如权利要求I所述的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其特征在于，所述滴定管的材料为聚乙烯。
6.如权利要求I所述的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其特征在于，所述滴定管呈倒圆锥体形，其底端开口直径为I 5mm。
7.如权利要求I所述的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其特征在于，所述有机玻璃管柱的直径为2. 5 4cm，其长度为25 40cm。
专利摘要本实用新型公开了一种海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，其包括溶解混合装置，其具有水浴锅，水浴锅内放置有三口烧瓶，三口烧瓶中设有电磁搅拌器，三口烧瓶中盛装有水和海藻酸钠固体；滴定熟化装置，其具有分液漏斗，分液漏斗的下端连接有滴定管，滴定管的下方设有烧杯，烧杯的下方设有磁力搅拌器，烧杯中盛装有氯化钙溶液，分液漏斗接收来自三口烧瓶中制备出的海藻酸钠溶液；清洗再生装置，其具有蠕动泵，蠕动泵通过一纯水罐与一有机玻璃管柱相连，有机玻璃管柱接收来自烧杯中制备出的海藻酸钙颗粒。本实用新型的海藻酸钠基钙离子吸附剂的制备系统，能快速、方便地制备低成本、高机械强度、高吸附量的海藻酸钠基钙离子吸附剂。
文档编号B01J20/30GK203090939SQ201320023338
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者张华 , 吴百春, 张晓飞, 邓皓, 刘光全, 罗臻, 李婷, 刘译阳, 王毅霖, 杨雪莹 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 中国石油集团安全环保技术研究院