[发明专利]一种去除凝结水微量汽轮机油的光催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种光催化剂，具体的说，本发明涉及一种用于去除凝结水微量汽轮机油的光催化剂。

背景技术

随着电力工业的快速发展，对水质的控制要求也越来越严格，而作为给水主要来源的凝结水，其水质的优劣更直接影响到锅炉的运行状况。凝结水中的油含量亦随着机组参数的增大而愈加严格，但是由于操作不当或汽轮机轴封系统不严密等问题，凝汽器出水中常含有微量的汽轮机油，尤其是在新电厂投运中，经常遇到润滑油泄露而使凝结水树脂受到污染，导致树脂的交换容量下降的情况；当凝结水精处理出水中的油进入锅炉内时，其分解产物导致炉水的pH值下降，引起锅炉水冷壁管腐蚀，同时，其分解产物随蒸汽进入汽轮机中，会造成初凝区的酸腐蚀，影响到机组的整体安全经济运行。因此，如何去除凝结水微量汽轮机油是电力行业亟待解决的问题之一。

传统的去除水中油的方法只能将水中的含油量从几克每升降到10mg/L以下，但针对只含有1～2mg/L汽轮机油的凝结水来说，上述方法均不适用，需要采用高效的方法对凝结水中的微量汽轮机油进行深度处理。目前，深度除油的方法主要有：膜分离法、超临界水氧化法和光催化法

1)膜分离法

膜分离作用是通过微孔膜对溶液中悬浮油液的截留，达到油水分离，但是，吸附在膜孔上的油改变了膜表面的可湿性和有效孔径，且膜的再生也较为复杂。

2)超临界水氧化法

该法是将凝结水加热加压至超临界状态，水中的油溶解在超临界水中，与空气或氧气以任一比例互溶，因此汽轮机油的氧化可在均一相中进行，短时间内分解效率很高，但是凝结水的水量很大，经济适用性不强。

3)光催化降解法

光催化降解法是在太阳光的照射下，利用半导体将光能转变成化学能，促进有机物的合成或有机物降解的过程。一般用作光催化剂的半导体有TiO₂、ZnO、CdS、ZnS、SnO₂等，其中TiO₂的应用最为广泛，但是TiO₂的密度远大于水，对于处理漂浮于水面与油类进行光催化反应，需要一种能被TiO₂良好附着而不被TiO₂光催化氧化的载体。目前主要采用的载体有空心玻璃球、木屑、硅铝空心微球等，其中以空心玻璃微球作为载体时，仅用于降解水面石油污染，且其在负载TiO₂时，负载率较低；而以环氧树脂为粘附剂，将TiO₂粘附在木屑上，主要用于处理水中原油的降解上，目前在凝结水微量汽轮机油的去除上还没有应用实例；利用硅烷偶联剂将TiO₂偶联在硅铝空心微球上，其光催化降解的条件在工业使用中较难实现。

综上所述，光催化降解法中TiO₂以其优异的性能，成为光催化剂的良好半导体，但是作为TiO₂的良好载体，目前仍没有较理想的材料，因此，发明一种能以TiO₂为半导体，负载性良好、经济适用性强的去除凝结水微量汽轮机油的光催化剂对整个发电机组的安全运行是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种催化效率高、经济适用性强、可重复使用的去除凝结水微量汽轮机油的光催化剂。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种去除凝结水微量汽轮机油的光催化剂，按重量百分含量计，该催化剂由以下组分组成：

其中，所述分散剂为低分子蜡类；所述助剂为二元醇或三元醇类物质；所述泡沫稳定剂为聚醚硅氧烷或含-SO₃H的表面活性剂；所述溶剂为现场制备的去离子水。

所述分散剂为低分子蜡类，其长链分子上带有一定量的酯基或皂基，对物质之间的内外润滑作用比较平衡。优选地，所述分散剂为聚乙二醇或氧化聚乙烯蜡。

所述助剂为二元醇或三元醇类物质，多元醇与两端有-NCO的预聚体发生反应，得到高分子量的聚氨酯泡沫体预备体，提高泡沫体结构的稳定性及耐温性。优选地，所述助剂为乙二醇或丙三醇。

优选地，所述的泡沫稳定剂为聚醚硅氧烷或磺化蓖麻醇酸钠盐。加入泡沫稳定剂，降低聚氨酯预备体的表面张力，防止泡沫的热力学非稳态出现，提高了泡沫体的稳定性。

优选地，所述的溶剂为去离子水。其与甲苯二异氰酸酯发生反应，促使泡沫体达到理想的结果和性能要求，严格控制其用量，得到要求的泡沫密度、耐温性及稳定的泡沫体。

优选地，所述的甲苯二异氰酸酯与TiO₂粉体的质量比为1∶8。