[发明专利]一种壳聚糖改性的脱硫吸附剂的制备方法及其在变压器油处理中的应用

说明书

本发明提供一种壳聚糖改性的脱硫吸附剂的制备方法及其在变压器油处理中的应用，所述制备方法包括如下步骤：(1)制备中间体羟丙基三甲基氯化铵，(2)纳米载铜吸附剂的制备，(3)壳聚糖钠盐的制备，(4)壳聚糖对纳米载铜吸附剂的改性。本发明采用自制的壳聚糖改性的脱硫吸附剂对变压器油进行吸附处理，脱硫率高，无污染，适用于深度脱硫处理。

技术领域

本发明涉及变压器油脱硫处理领域，具体是一种壳聚糖改性的脱硫吸附剂的制备方法及其在变压器油处理中的应用。

背景技术

劣化废旧绝缘油会成为国家环保有关规定定义的“危险废物”，这类“危险废物”不仅造成了极大的资源浪费和经济损失，而且还会对人的生命安全和生态环境等造成严重的危害。然而，目前国内外对劣化的变压器油能修复方法存在修复后二次污染、修复速度慢、过程繁琐、效率低等问题，对劣化绝缘油的性能修复存在方法单一、杂质滤除和脱硫效果差、污染环境等问题。

硫作为一种腐蚀介质,在变压器内部线圈金属材料发生腐蚀的过程中起着重要的作用,变压器油中的含硫物质与绕组材料(铜)发生反应，由于硫化亚铜的导电特性，该物质对导线绝缘纸渗透、污染，使导线绝缘强度逐渐减弱，最终将导致变压器匝间绝缘击穿，变压器线圈烧毁，造成变压器烧毁的事故发生。现有技术为了进行对变压器油的脱硫处理，目前主要以活性炭、A1₂O₃等金属氧化物为载体，通过金属负载、离子交换等方法进行改性，能有效提高硫容量，脱除变压器油中的硫化物。但其生产制备方法复杂，生产成本较高，使用效果较差。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种壳聚糖改性的脱硫吸附剂的制备方法及其在变压器油处理中的应用，经过改性后的脱硫吸附剂的吸附效果更佳。

本发明提供的技术方案：一种壳聚糖改性的脱硫吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备中间体羟丙基三甲基氯化铵：在3-5℃下将浓HCl溶液滴加于三甲胺中反应生成三甲胺盐酸盐，10min后于20-35℃下加入环氧氯丙烷，再搅拌加热至45-55℃，1h后缓慢滴加NaOH溶液，使三甲胺盐酸盐慢慢分解出三甲胺并与环氧氯丙烷反应生成缩水甘油三甲基氯化铵，继续搅拌2h，最后减压蒸馏得到羟丙基三甲基氯化铵；

(2)纳米载铜吸附剂的制备：按照质量比为1:1分别取分子筛和XDK吸附剂，加入硝酸铜溶液中浸泡，在室温下搅拌反应一段时间后，取出浸泡的分子筛和XDK吸附剂，用蒸馏水反复洗涤过滤，将滤出物干燥后，放进还原炉，500℃在N₂气氛中将二价铜进行还原；

(3)壳聚糖钠盐的制备：将壳聚糖溶于冰乙酸水溶液中，得到质量浓度为20-30g/L的壳聚糖溶液，向壳聚糖溶液中加入乙二醇，在搅拌器中搅拌均匀，再加入壳聚糖质量的4-8％的NaOH固体进行反应，得到壳聚糖钠盐；

(4)壳聚糖对纳米载铜吸附剂的改性：将经步骤(2)还原后冷却的干燥物按20-40:1的质量比加入步骤(3)所得的壳聚糖钠盐，按20-40:1的质量比加入步骤(1)中所得的羟丙基三甲基氯化铵进行交联及脱泡，得到壳聚糖纳米载铜吸附剂的预凝胶溶液；

(5)压制成型：将步骤(4)所得的壳聚糖预凝胶溶液流延于模具中进行膜成型，最后将成型的膜进行洗涤和干燥，得到产品纳米载铜吸附剂壳聚糖膜。

进一步的，所述步骤(1)中加入的三甲胺与环氧氯丙烷的质量比为：1:1.5-3。

进一步的，所述步骤(2)中分子筛的孔径为3-5nm，所述XDK吸附剂的孔径为5-15nm，所述硝酸铜溶液的质量分数为8-15％。

进一步的，所述步骤(3)中加入甘油的质量是壳聚糖质量的20-25％。

进一步的，所述步骤(3)中冰乙酸水溶液的体积分数为1-2％。