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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理用消泡剂,具体涉及一种耐高温有机硅消泡剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着人口增长、工业化和城市化进程的加速,对水资源的需求不断增加,但可用的淡水资源却相对有限。这种不均衡分配和过度开发导致许多地区面临水资源短缺的问题。同时,工业废水、农业面源污染和城市生活污水等排放使水环境遭受严重污染,水体中的有机物、无机物、重金属和微生物等污染物对水生态系统和人类健康造成严重威胁。
2、在污水处理过程中,由于污水中含有大量的悬浮物、有机物和气体等,这些物质在特定条件下容易形成泡沫。泡沫的存在不仅会影响污水处理设备的正常运行,降低处理效率,还可能对出水水质造成不利影响。具体来说,泡沫会占据反应器或沉淀池的有效容积,导致处理水量减少;同时,泡沫中的有害物质可能随泡沫溢出,污染周围环境。
3、为了有效去除污水中的泡沫,提高污水处理效率和水质,需要采取相应的消泡措施。消泡剂作为一种化学药剂,通过破坏泡沫的稳定结构,使泡沫迅速消散,从而达到消泡的目的。在污水处理过程中,选择合适的消泡剂对于保证处理效果至关重要。
4、在需要高温处理污水过程中,如负压高温mvr蒸发器废水蒸馏等,常规消泡剂在高温下容易破乳漂油,失去消泡效果,甚至可能进一步造成污染。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本专利技术的目的之一在于提供一种耐高温有机硅消泡剂,具有优异的耐高温性能、耐候性和化学稳定性,能够在高温环境下保持稳定性,有效地破坏泡沫的稳定性,使气
2、本专利技术的目的之二在于提供一种耐高温有机硅消泡剂的制备方法,该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于大规模生产。
3、本专利技术的目的之一通过下述技术方案实现:一种耐高温有机硅消泡剂,包括如下重量份的原料:
4、
5、该耐高温有机硅消泡剂,具有优异的耐高温性能、耐候性和化学稳定性,能够在高温环境下保持消泡剂稳定性,有效地破坏泡沫的稳定性,使气体和液体能够充分接触,从而达到消泡的效果,且耐高温有机硅消泡剂能在污水表面铺展,形成一层非常薄且均匀的分子膜,不仅具有降低表面张力的作用,还能阻止气泡形成,提高整个处理过程的效率,特别适用于污水高温处理过程的消泡和抑泡需求。其中,采用的改性聚硅氧烷经特殊改性后表现出更高的耐热性、耐候性和化学稳定性,能够在高温和恶劣环境下保持其性能稳定,能够有效地破坏泡沫的稳定性,从而达到消泡的效果,够迅速在泡沫表面铺展,降低泡沫的表面张力,阻止气泡形成,相比普通消泡剂,耐高温消泡剂不仅消泡速度快,而且抑泡时间更长,能够长时间保持水质的稳定。加入的乳化剂,具有优良的乳化、润湿、分散和增稠性能,促进改性聚硅氧烷均匀地分散在水相中,形成稳定的乳状液,更好地发挥改性聚硅氧烷消泡效果。加入的表面张力调节剂,有利于调整消泡剂的表面张力,使其更易于在泡沫表面铺展和破坏泡沫。加入的其它助剂,有利于进一步增强其耐热性、耐化学性、稳定性和改善流动性,从而优化其性能并提高消泡效率。
6、优选的,每份所述改性聚硅氧烷的制备方法包括如下步骤:
7、(r1)、按重量份取100份二甲基二甲氧基硅烷、20-30份甲基苯基硅氧烷、8-12份环状硅氧烷单体、1-2份水解催化剂、5-8份改性剂、100份萃取剂和50-80份水,备用;
8、(r2)、向水中加入二甲基二甲氧基硅烷和水解催化剂混合均匀,升温至80-95℃反应2-4h,经减压蒸馏去除杂质后,再在75-85℃温度下反应1-2h,得到低聚硅氧烷;
9、(r3)、向低聚硅氧烷中加入甲基苯基硅氧烷、环状硅氧烷单体和改性剂混合均匀,在75-85℃温度下反应4-6h,冷却,得到混合产物;
10、(r4)、向混合产物中加入萃取剂混合后静置,取有机相,经减压蒸馏去除萃取剂后,得到改性聚硅氧烷。
11、采用上述技术方案,以二甲基二甲氧基硅烷在水解催化剂、特定温度、除杂作用下醇解、预缩合,得到低聚硅氧烷,再加入甲基苯基硅氧烷、环状硅氧烷单体和改性剂共缩合,引入苯基、烷氧基和钛的羟基化合物,且改性剂同时促进体系交联形成交联网络结构,更有利于提高改性聚硅氧烷的化学稳定性、耐热稳定性,从而改善消泡剂整体的高温消泡和抑泡性能。
12、优选的,所述环状硅氧烷单体为二甲基环硅氧烷或八甲基环四硅氧烷;所述改性剂由异丙醇铝和钛酸正丁酯按摩尔比1:1-3混合而成。
13、采用上述技术方案,改性剂由异丙醇铝和钛酸正丁酯按摩尔比1:1-3混合而成,引入的异丙醇铝和钛元素能形成稳定的化学键,显著提高改性聚硅氧烷的耐热性和化学稳定性,以便促进消泡剂的高温消泡和抑泡性能。
14、优选的,所述水解催化剂为冰醋酸,所述萃取剂为二甲苯或乙酰丙酮。
15、优选的,所述乳化剂为聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
16、优选的,所述表面张力调节剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂按重量比3:0.001-0.003混合而成。
17、采用上述技术方案,脂肪胺聚氧乙烯醚和羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂协同作用,改善了消泡剂的分散性、铺展性和稳定性等性能,共同提升消泡剂的消泡、抑泡能力;且羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂的热稳定性高,且氟碳链的非极性基团能够增强消泡剂在泡沫表面的吸附能力,从而进一步提高消泡效果。更优选的,所述羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂选自fsa,为水溶性羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂。
18、优选的,每份所述其它助剂包括0.1-5份稳定剂和0.1-3份增稠剂。
19、优选的,所述稳定剂为聚乙烯醇和/或聚丙烯酸钠;所述增稠剂为羧甲基纤维素和/或羟丙基甲基纤维素。
20、采用上述技术方案,上述稳定剂在耐高温有机硅消泡剂中主要起到增强产品耐热性、耐化学性和长期储存稳定性的作用;增稠剂用于调节耐高温有机硅消泡剂的粘度,使其更易于使用和控制。
21、优选的,所述溶剂为去离子水。
22、本专利技术的目的之二通过下述技术方案实现:上述的耐高温有机硅消泡剂的制备方法,包括如下步骤:
23、(s1)、按重量份取改性聚硅氧烷、乳化剂、表面张力调节剂、其它助剂和溶剂,备用;
24、(s2)、将改性聚硅氧烷和乳化剂混合均匀,得到混合物;
25、(s3)、向所述混合物中加入溶剂,搅拌后,得到乳状液;
26、(s4)、向所述乳状液中加入表面张力调节剂和其它助剂,搅拌后,即得耐高温有机硅消泡剂。
27、本专利技术的有益效果在于:本专利技术的耐高温有机硅消泡剂,具有优异的耐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:包括如下重量份的原料:
2.根据权利要求1所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:每份所述改性聚硅氧烷的制备方法包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:所述环状硅氧烷单体为二甲基环硅氧烷或八甲基环四硅氧烷;所述改性剂由异丙醇铝和钛酸正丁酯按摩尔比1:1-3混合而成。
4.根据权利要求2所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:所述水解催化剂为冰醋酸,所述萃取剂为二甲苯或乙酰丙酮。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:所述乳化剂为聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:所述表面张力调节剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂按重量比3:0.001-0.003混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:每份所述其它助剂包括0.1-5份稳定剂和0.1-3份增稠剂。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:包括如下重量份的原料:
2.根据权利要求1所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:每份所述改性聚硅氧烷的制备方法包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:所述环状硅氧烷单体为二甲基环硅氧烷或八甲基环四硅氧烷;所述改性剂由异丙醇铝和钛酸正丁酯按摩尔比1:1-3混合而成。
4.根据权利要求2所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:所述水解催化剂为冰醋酸,所述萃取剂为二甲苯或乙酰丙酮。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温有机硅消泡剂,其特征在于:所述乳化剂为聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
...【专利技术属性】
技术研发人员:周火生,王梅玲,
申请(专利权)人:广东中科鸿泰新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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