[发明专利]一种高效除氧球的制备方法

说明书

本发明公开了一种高效除氧球的制备方法，包括：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至蒸馏水中搅拌均匀形成粘稠液；步骤2，将纳米氧化铝和纳米氧化钛加入至粘稠液中，超声分散完全，经过减压蒸馏处理后加入至模具中固化形成球状颗粒；步骤3，将球状颗粒放入马弗炉进行梯度烧结，形成氧化铝‑二氧化钛的多孔结构；步骤4，将纳米一氧化钛、钛酸正丁酯均匀混合至无氧乙醇中搅拌均匀形成镀膜液，然后将多孔结构浸泡至镀膜液中，取出烘干得到镀膜结构；步骤5，将镀膜结构放入至潮湿氮气中静置反应1‑2h，取出后氮气环境烘干，得到高效除氧球。本发明解决了传统除氧技术的难点，利用除氧球能够将氧气快速去除，将一氧化钛转化为二氧化钛，且不出现二次污染。

技术领域

本发明属于除氧技术，具体涉及一种高效除氧球的制备方法。

背景技术

工业锅炉补给水中溶解氧是造成锅炉腐蚀最主要原因之一，为了防止和减轻锅炉的氧腐蚀，必须对锅炉给水进行除氧。然而目前，我国有50％的工业锅炉未配置除氧器，一方面缘于腐蚀是一个缓慢的过程，许多企业因而对除氧不够重视；另一方面是缺少合适的除氧技术，以致我国工业锅炉的平均寿命缩短了1/3，给企业和国家造成了巨大的经济损失。

国内工业锅炉使用的传统除氧技术有海绵铁除氧、解吸除氧、真空除氧和加药除氧等，这些除氧技术都有一定的局限性。如，海绵铁除氧会生成铁胶体，阻止除氧的进行，而冲洗铁胶体要消耗大量的水；同时，铁胶体还会生成铁垢，影响锅炉的传热，每蒸吨锅炉将多耗标煤7千克。解吸除氧则会把溶解氧转化成溶解二氧化碳，造成对锅炉的二次腐蚀。加药除氧不但药费贵(如二甲基酮肟除氧剂的费用是每千克18元，每吨水需要加药300～500克)，而且污染水质，增加水中的含盐量，增加锅炉排污量，增加水损失和热损失。上述缺点使得传统除氧技术很难在工业上全面推广使用。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种高效除氧球的制备方法，解决了传统除氧技术的难点，利用除氧球能够将氧气快速去除，将一氧化钛转化为二氧化钛，且不出现二次污染，同时除氧球与锅炉水形成物理分离，不存在分离难度。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种高效除氧球的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至蒸馏水中搅拌均匀形成粘稠液；聚乙烯吡咯烷酮采用k90级聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮在蒸馏水中的浓度为50-80g/L；

步骤2，将纳米氧化铝和纳米氧化钛加入至粘稠液中，超声分散完全，经过减压蒸馏处理后加入至模具中固化形成球状颗粒；纳米氧化铝和纳米二氧化钛的粒径为100-500nm，所述纳米氧化铝的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的130-150％，所述纳米二氧化钛的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的140-160％，超声分散的超声频率为40-70kHz，温度为50-60℃；所述减压蒸馏的温度为110-140℃，压力为大气压的70-80％，蒸馏后的粘稠液的体积是蒸馏前的40-60％；固化温度为100-120℃，压力为2-4MPa；

步骤3，将球状颗粒放入马弗炉进行梯度烧结，形成氧化铝-二氧化钛的多孔结构；所述梯度烧结采用三梯度烧结体系，第一梯度的烧结温度为500-600℃，时间为2-3h，压力为常压；第二梯度的烧结温度为800-1000℃，时间为1-3h，压力为常压；第三梯度的温度为1200-1300℃，压力为常压，时间为0.5-1h；

步骤4，将纳米一氧化钛、钛酸正丁酯均匀混合至无氧乙醇中搅拌均匀形成镀膜液，然后将多孔结构浸泡至镀膜液中，取出烘干得到镀膜结构；纳米一氧化钛的粒径为10-200nm，纳米一氧化钛与钛酸正丁酯的摩尔比为2:1-3，所述纳米一氧化钛在无氧乙醇中的浓度为40-80g/L，所述浸泡的温度为10-30℃，烘干在氮气环境下进行，烘干温度为90-100℃；