一种教学用水的过滤装置及其制备方法与流程

日期:2019-05-22 09:24:12

本发明涉及一种教学用水的过滤装置及其制备方法,属于教学用具领域。



背景技术:

水是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。

水不仅在生命演化中起到了重要的作用,而且在人类科学研究中也同样是必不可少的,在物理、化学、生物等学科的研究和教学中,水都是必不可少的实验用物品,尤其是在很多重要实验中,对于水的纯度和水中某些杂质的含量都有很高的要求,但是通常实验用水都是自来水,很多实验都不符合要求,而如果采用蒸馏等方式进行制备,不仅浪费仪器和能源,而且浪费时间,不利于教学工作的进行。



技术实现要素:

本发明要解决的问题是提供一种教学用水的过滤装置,具有使用寿命长、对杂质的过滤效果好、过滤材料可重复利用、减少资源的浪费和对环境无污染的优点。

本发明的另一目的是提供一种教学用水的过滤装置的制备方法,具有工艺简单,制备时间短,工艺可控性高和制备成功率高的优点。

为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种教学用水的过滤装置,包括过滤材料,所述过滤材料由以下重量份的原料组成:超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉80~100份、超高分子量聚丙烯酰胺粉80~100份、氧化锌粉10~30份、活性白土粉20~40份、蛭石粉20~30份、硅藻土粉10~20份、活性炭粉30~50份和造孔剂40~60份。

所述超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉的分子量为200万以上,超高分子量聚丙烯酰胺粉的分子量为250万以上,超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉的粒径为20μm,超高分子量聚丙烯酰胺粉的粒径为15μm,活性白土粉的粒径为60μm,蛭石粉的粒径为80μm,活性炭粉的粒径为100μm。

以下是对上述技术方案的进一步优化:

一种教学用水的过滤装置的制备方法,所述制备方法依次包括以下步骤:原料处理、过滤材料制备和过滤装置制备。

所述原料处理步骤为:将活性白土粉、蛭石粉和硅藻土粉研磨过10目筛后混合均匀,用摩尔比为2:1的甲醛和乙醇混合液洗涤后过滤,然后在150℃下煅烧10min,冷却至室温备用;

分别将超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉、超高分子量聚丙烯酰胺粉、活性炭粉和造孔剂研磨过10目筛,将研磨后的粉末与活性白土粉、蛭石粉和硅藻土粉的混合粉末混合均匀备用。

所述过滤材料制备步骤为:将混合后的粉末放入到模具中压制、烧结、冷却;烧结压强为100MPa,温度为200~210℃,烧制时间为30min。

本发明与现有技术相比,具有以下优点:本发明制备方法工艺简单,制备时间短,能耗低,制备成功率高,成功率在99.99%以上;本发明制备的过滤装置对饮用水的过滤效果好,过滤后余氯的含量小于0.05 mg/L,硝酸盐的含量小于5 mg/L,氟化物的含量小于0.3 mg/L;本发明制备的过滤装置使用寿命长,使用寿命在110050h以上,过滤材料可重复利用,减少了资源的浪费,对环境无污染。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1,一种教学用水的过滤装置,包括过滤材料,所述过滤材料由以下重量份的原料组成:超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉80份、超高分子量聚丙烯酰胺粉80份、氧化锌粉10份、活性白土粉20份、蛭石粉20份、硅藻土粉10份、活性炭粉30份和造孔剂40份。

其中超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉的分子量为200万以上,超高分子量聚丙烯酰胺粉的分子量为250万以上,超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉的粒径为20μm,超高分子量聚丙烯酰胺粉的粒径为15μm,活性白土粉的粒径为60μm,蛭石粉的粒径为80μm,活性炭粉的粒径为100μm。

一种教学用水的过滤装置的制备方法,包括以下步骤:

1.原料处理:将活性白土粉、蛭石粉和硅藻土粉研磨过10目筛后混合均匀,用摩尔比为2:1的甲醛和乙醇混合液洗涤后过滤,然后在150℃下煅烧10min,冷却至室温备用;

分别将超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉、超高分子量聚丙烯酰胺粉、活性炭粉和造孔剂研磨过10目筛,将研磨后的粉末与活性白土粉、蛭石粉和硅藻土粉的混合粉末混合均匀备用;

2.过滤材料制备:将混合后的粉末放入到模具中压制、烧结、冷却;烧结压强为100MPa,温度为200~210℃,烧制时间为30min;

3.过滤装置制备:将制备好的过滤材料内衬两层无纺布,外包两层无纺布,置入相应的滤壳内即可制的。

实施例2,一种教学用水的过滤装置,包括过滤材料,所述过滤材料由以下重量份的原料组成:超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉90份、超高分子量聚丙烯酰胺粉90份、氧化锌粉20份、活性白土粉30份、蛭石粉25份、硅藻土粉15份、活性炭粉40份和造孔剂50份。

其中超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉的分子量为200万以上,超高分子量聚丙烯酰胺粉的分子量为250万以上,超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉的粒径为20μm,超高分子量聚丙烯酰胺粉的粒径为15μm,活性白土粉的粒径为60μm,蛭石粉的粒径为80μm,活性炭粉的粒径为100μm。

一种教学用水的过滤装置的制备方法,包括以下步骤:

1.原料处理:将活性白土粉、蛭石粉和硅藻土粉研磨过10目筛后混合均匀,用摩尔比为2:1的甲醛和乙醇混合液洗涤后过滤,然后在150℃下煅烧10min,冷却至室温备用;

分别将超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉、超高分子量聚丙烯酰胺粉、活性炭粉和造孔剂研磨过10目筛,将研磨后的粉末与活性白土粉、蛭石粉和硅藻土粉的混合粉末混合均匀备用;

2.过滤材料制备:将混合后的粉末放入到模具中压制、烧结、冷却;烧结压强为100MPa,温度为200~210℃,烧制时间为30min;

3.过滤装置制备:将制备好的过滤材料内衬两层无纺布,外包两层无纺布,置入相应的滤壳内即可制的。

实施例3,一种教学用水的过滤装置,包括过滤材料,所述过滤材料由以下重量份的原料组成:超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉100份、超高分子量聚丙烯酰胺粉100份、氧化锌粉30份、活性白土粉40份、蛭石粉30份、硅藻土粉20份、活性炭粉50份和造孔剂60份。

其中超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉的分子量为200万以上,超高分子量聚丙烯酰胺粉的分子量为250万以上,超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉的粒径为20μm,超高分子量聚丙烯酰胺粉的粒径为15μm,活性白土粉的粒径为60μm,蛭石粉的粒径为80μm,活性炭粉的粒径为100μm。

一种教学用水的过滤装置的制备方法,包括以下步骤:

1.原料处理:将活性白土粉、蛭石粉和硅藻土粉研磨过10目筛后混合均匀,用摩尔比为2:1的甲醛和乙醇混合液洗涤后过滤,然后在150℃下煅烧10min,冷却至室温备用;

分别将超高分子量聚甲基丙烯酸酯粉、超高分子量聚丙烯酰胺粉、活性炭粉和造孔剂研磨过10目筛,将研磨后的粉末与活性白土粉、蛭石粉和硅藻土粉的混合粉末混合均匀备用;

2.过滤材料制备:将混合后的粉末放入到模具中压制、烧结、冷却;烧结压强为100MPa,温度为200~210℃,烧制时间为30min;

3.过滤装置制备:将制备好的过滤材料内衬两层无纺布,外包两层无纺布,置入相应的滤壳内即可制的。

将上述实施例制备的过滤装置分别过滤自来水后进行检测,检测结果如下

由上述各实施例所制得的过滤装置过滤后的自来水检测结果如下表:

上述实施例制备的过滤装置在到达使用寿命后,将过滤装置内的过滤材料取出,研磨后在还原气氛下,在150MPa,250℃下煅烧0.5小时,冷却至室温后研磨过10目筛,再配合原比例三分之二质量份的氧化锌粉、活性白土粉、蛭石粉、硅藻土粉和造孔剂,按照本发明步骤即可再制造过滤装置,使产品得以重复利用,减少了资源的浪费,对环境无污染。

本发明制备方法工艺简单,制备时间短,能耗低,制备成功率高,成功率在99.99%以上;本发明制备的过滤装置对饮用水的过滤效果好,过滤后余氯的含量小于0.05 mg/L,硝酸盐的含量小于5 mg/L,氟化物的含量小于0.3 mg/L;本发明制备的过滤装置使用寿命长,使用寿命在110050h以上,过滤材料可重复利用,减少了资源的浪费,对环境无污染。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。



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