專利名稱：具有回收的廢舊材料的過濾介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供的方法主要涉及形成用于從氣流中去除具有令人不愉快的氣味、毒性或腐蝕性的化合物的過濾介質(zhì)的方法。該方法更具體地涉及用于通過將由過濾介質(zhì)生產(chǎn)方法獲得的回收的過濾介質(zhì)廢舊產(chǎn)品引入到過濾介質(zhì)中來制備所述過濾介質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
可以通過很多技術(shù)實現(xiàn)毒性、腐蝕性和難聞氣體的去除。這些技術(shù)包括濕法凈化；焚燒和使用多種干法凈化吸附、吸收和/或化學(xué)浸潰介質(zhì)通過氣相空氣過濾的去除技術(shù)。相對于其它方法，氣相空氣過濾不需要消耗大量的水或燃料。可使用含有或不含有用以控 制廣譜氣體或?qū)ｉT的特種氣體的化學(xué)添加劑的大量常規(guī)吸附劑材料來設(shè)計干法凈化介質(zhì)。相對于物理吸附的可逆過程，化學(xué)吸附，也稱為化學(xué)吸收作用，是介質(zhì)表面上化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。這種過程是特定的并且取決于介質(zhì)和要去除的氣體兩者的物理和化學(xué)性質(zhì)。一些氧化反應(yīng)可自發(fā)地在吸附劑表面發(fā)生，但是，化學(xué)浸潰劑通常加入到介質(zhì)中。浸潰劑給予較高的污染物去除能力，并能夠提供某種程度的特異性。雖然一些選擇性在物理吸附中是明顯的，但是它通?？勺匪莸郊兾锢硇再|(zhì)而不是化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)吸附作用中，涉及較強的分子力，該過程通常是瞬間發(fā)生的并且是不可逆的。令人不悅的空氣中的化合物，包括硫化合物，例如硫化氫、二甲基硫醚；氨、氯、甲醛、脲、一氧化碳、氮氧化物、硫醇、胺、異丙醇和乙烯存在于許多環(huán)境中，其中大部分是存在難聞氣體或刺激性或有毒氣體的主要原因。這種環(huán)境包括石油處理和儲存區(qū)域、廢水處理設(shè)施、醫(yī)院、停尸房、解剖實驗室、動物飼養(yǎng)舍、以及紙漿和紙生產(chǎn)點以及其它。這些令人不悅的化合物可為較高級有機化合物的細(xì)菌分解產(chǎn)物、或者工業(yè)過程的簡單副產(chǎn)物。硫化氫(“H2S”)，一種無色、有毒具有臭雞蛋特殊氣味的氣體，由煤炭灶、天然氣井、硫磺泉和含硫的腐爛有機質(zhì)所產(chǎn)生。長期認(rèn)為需要控制這種氣體的排放，特別是從城市污水處理廠的排放。近來，使電子裝置免受這些化合物的腐蝕性煙氣的侵害變得日益重要。此外，H2S是易燃的。氨(“NH3”)也是一種無色氣體。它具有特殊的刺激性氣味，是一種腐蝕性、堿性氣體。該氣體產(chǎn)生自動物飼養(yǎng)舍和繁殖所，它的控制長期也被認(rèn)為是重要的。氯氣(“Cl2”)是黃綠色氣體，具有令人窒息的氣味。該化合物用于漂白織物、凈化水、處理鐵等。對這種強刺激物的控制對于那些與其接觸工作或暴露于其中的人是非常重要的。當(dāng)與水分結(jié)合時，較低水平的氯氣對于電路、不銹鋼等具有腐蝕作用。甲醛(“0CH2”)是一種無色具有刺激性、窒息性氣味的氣體。其存在于停尸房和解剖實驗室中，由于它對黏膜的強烈刺激性，它的控制是必要的。尿素(“0C(NH2)2”)存在于廁所排棄物中，并廣泛用于造紙工業(yè)來軟化纖維素。由于其氣味而希望對其進行控制。一氧化碳(“CO”)是一種無色、無味的有毒氣體，存在于壓縮呼吸氣中。對于某些大氣，包括那些有人類居住的大氣的氧化需求，要求對其進行控制。
氮氧化物，包括二氧化氮(“N02”)、一氧化氮(“NO”)和氧化亞氮(“N20”)分別具有不同的特性，對于人類的危險性也不同，其中氧化亞氮是刺激性最小的氧化物。而二氧化氮具有致死性毒性。根據(jù)氧化物的不同，對于控制源于這些氧化物的污染是必須的或是需要的。硫醇和胺都是污水氣味中所不希望的氣體，包括甲基硫醇(“CH3SH”)、丁基硫醇("C4H9SH")和甲基胺(“CH5N2”)。從氣味控制的角度來說，需要對這些氣體進行控制。異丙醇(“ (CH3)2CHOHO是一種易燃的液體和蒸氣。吸入蒸氣已知會刺激呼吸道。此外，暴露于高濃度的異丙醇可以有麻醉作用，產(chǎn)生頭暈、嗜睡、頭痛、驚人的、失去知覺甚至死亡的癥狀。在打印處理和工業(yè)合成的控制這種蒸汽是需要的。乙烯(“C2H4”)是一種無色可燃性氣體，是一種簡單的窒息劑，用于加速水果、蔬菜、鮮花的成熟或腐爛?？刂圃摶衔飼娱L上述所列項目的物質(zhì)的市場壽命。上述的空氣中的化合物可以對本地環(huán)境有不利的影響。例如,酸化是由排放二氧 化硫和氮化合物(氮氧化物和氨)而引起的，這反過來又導(dǎo)致酸雨。此外，來源于車輛交通、電力、熱力生產(chǎn)以及工業(yè)設(shè)施的氮氧化物和揮發(fā)性有機化合物在某些條件下會促進形成光學(xué)氧化劑，其中臭氧是主要的物質(zhì)。臭氧是一種無色的氣體，當(dāng)?shù)趸锱c烴混合且存在陽光下時會形成臭氧。除了造成環(huán)境破壞外，臭氧對健康有害，尤其是對兒童、老年人和患有哮喘或肺部疾病的個人。用于去除上述不希望的化合物的固體過濾介質(zhì)是已知的。如通常所述的，過濾介質(zhì)包含浸潰有高含量水平的高錳酸鹽的基底。高錳酸鹽通常為諸如高錳酸鈉(“NaMnO/’)、高錳酸鎂(“Mg (MnO4) 2 ”)、高錳酸鈣(“ Ca (MnO4) 2 ”)、高錳酸鋇(“Ba (MnO4) 2 ”)和高錳酸鋰(“ LiMnO,)的高錳酸鹽?；淄ǔＪ怯梢粋€或多個以下物質(zhì)來形成活性氧化鋁、硅膠、沸石、吸附性粘土和活化鋁土礦形成。一種優(yōu)選的多孔質(zhì)基底是氧化鋁。優(yōu)選地，在過濾介質(zhì)中基底的濃度是約40%至80%，最優(yōu)選地，當(dāng)存在碳酸氫鈉時為約60%至75% ;如果該介質(zhì)含有碳酸氫鈉則為約40至60%ο另一種優(yōu)選的多孔質(zhì)基底是氧化鋁與沸石的組合，其中最多約50重量％的多孔性基底組合是沸石。雖然不打算限制于該陳述，認(rèn)為沸石通過吸附和保有水進一步控制過濾介質(zhì)的水分含量，其功能是保持更多浸潰劑在溶液中。該效果反過來被認(rèn)為提高了過濾介質(zhì)的高容量且改善了過濾介質(zhì)的效率。如本文所用的，術(shù)語沸石包括天然硅酸鹽沸石、合成材料和具有沸石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽礦物?？梢杂糜谠摻橘|(zhì)中的沸石的實例包括但不限于斜堿沸石(amicite，水合鉀鈉鋁硅酸鹽)、方沸石(水合鈉鋁硅酸鹽)、銫沸石(水合銫鈉鋁硅酸鹽)、伯格斯石(boggsite，水合鈣鈉鋁硅酸鹽)、菱沸石(水合鈣鋁硅酸鹽)、鋇沸石(水合鋇鈣鋁硅酸鹽)、八面沸石(水合鈉鈣鎂鋁硅酸鹽)、鎂堿沸石(水合鈉鉀鎂鈣鋁硅酸鹽)、戈硅鈉鋁石(水合鈉鉀鈣鋁硅酸鹽)、交沸石(水合鋇鉀鋁硅酸鹽)、鈣十字沸石(水合鉀鈉鈣鋁硅酸鹽)、斜發(fā)沸石(水合鈉鉀鈣鋁硅酸鹽)、絲光沸石(水合鈉鉀鈣鋁硅酸鹽)、中沸石(水合鈉鈣鋁硅酸鹽)、鈉沸石(水合鈉鋁硅酸鹽)、斜堿沸石(水合鉀鈉鋁硅酸鹽)、十字沸石(水合鈣鋁娃酸鹽)、銀堿沸石(perlialite,水合鉀鈉韓銀招娃酸鹽)、鈉紅沸石(barrerite,水合鈉鉀鈣鋁硅酸鹽)、輝沸石(水合鈉鈣鋁硅酸鹽)、桿沸石(thomsonite，水合鈉鈣鋁硅酸鹽)等。沸石具有很多相關(guān)的磷酸鹽和硅酸鹽礦物，它們具有類籠狀框架結(jié)構(gòu)或具有同沸石相似的性質(zhì)，也可以用于替代沸石或與沸石一起使用。這些類沸石礦物包括例如土磷鋅鋁石、磷鈹鋰石(pahasapaite)、水磷鈹鈉石(tiptopite)、香花石、鈹娃鈉石、磷方沸石(viseite)、帕水隹丐石(partheite)、葡萄石、水娃招韓石(roggianite)、魚眼石、白韓沸石、莫里鉛沸石、水硅鈣石、易變硅鈣石、托勃莫來石等等。用于制造干式洗滌介質(zhì)組合物的方法是已知的。例如，活性氧化鋁、氧化鎂和液體的混合物可以形成為至少一個粘聚單元(cohesive unit),該粘聚單元在升高的溫度,優(yōu)選100-225°C下固化至少一小時。優(yōu)選地，干進料混合物是由活性氧化鋁和氧化鎂制成的，將干進料混合物進行滾筒加工或滾動加工，同時噴射液體例如水。干進料混合物可以進一步包括粉狀活性炭。在滾筒研磨裝置中在滾動小球前預(yù)先加熱含浸潰劑溶液以使得小球開始快速固化，會比在室溫施加含浸劑溶液獲得更好的物理特性?？梢栽谑覝睾腿芤旱姆悬c之間的溫度來進行上述操作。優(yōu)選的溶液溫度是約50° F 約200° F。
組合物中存在的水分的量依賴于幾個因素，主要與被處理的活性氧化鋁的特性有關(guān)。根據(jù)美國專利No. 3，226，332的方法，組合物中的所需水分含量通過對干式混合物當(dāng)其在混合機中滾動時進行噴灑來方便地獲得，上述美國專利的全部內(nèi)容引入本發(fā)明作為參考。浸潰干式洗滌介質(zhì)可以以任何方式進行，以有效地產(chǎn)生通過使用約O. 3%至約40%的浸潰劑的溶液形成的浸潰劑的重量為約O. 1%至約15%的吸附劑。浸潰可以簡單地通過在一體積的浸潰溶液中浸泡所述組合進行。產(chǎn)生所希望的浸潰水平所需要的時間取決于所采用的浸潰劑，并且將會僅僅為浸潰劑滲透所述組合所需要的時間。此外，在使用浸潰劑溶液之前，例如，在干式混合物的制備期間或者在滾筒加工或滾動加工期間，可以加熱浸潰劑溶液。例如，浸潰氫氧化物可以通過使用約3%至約20%的氫氧化鈉或氫氧化鉀的溶液來進行。所得的顆粒應(yīng)該包含約I重量％至約10重量％氫氧化物。與其它合適的浸潰也可以以任何方式進行，以有效地產(chǎn)生為浸潰劑的約I重量％至約10重量％的吸附劑，可以通過使用最多約40%浸潰劑的溶液來形成。另外，浸潰溶液可以穿過介質(zhì)，而不是用于靜態(tài)的浸潰處理中。此外，在干式洗滌介質(zhì)可通過擠壓形成的，以形成母體或蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。母體中的通道和孔的形成為在空氣流中的污染物與干式洗滌介質(zhì)的表面發(fā)生的化合物創(chuàng)建了大的表面積。這樣的介質(zhì)以及該介質(zhì)的制備方法描述在幾個專利出版物，包括國際申請公開號WO 2004/047950和WO 2008/067521以及美國專利申請公開號2009/0246107中，這些專利申請的全部內(nèi)容引入本發(fā)明作為參考。制備如上所述的以及引入本發(fā)明的參考專利中的介質(zhì)的方法導(dǎo)致產(chǎn)生大量的廢物。例如，精細(xì)的、過大尺寸的介質(zhì)以及來源于用于形成所述介質(zhì)的裝置(擠出機和造粒機)的廢物可以占據(jù)原料的10%以上。由于該廢舊介質(zhì)在制造過程中已經(jīng)用水處理，所以該廢舊介質(zhì)已經(jīng)經(jīng)歷了水合過程和失活。其結(jié)果是，它不能重新用于造?；驍D出過程，這是因為它將不會粘聚在一起作為粘聚單元。通過在窯爐中加熱該廢舊介質(zhì)，可以再生該廢舊介質(zhì)，但是，這是昂貴的步驟，通常在商業(yè)過程中不進行該步驟。因此，該廢舊介質(zhì)通常進行垃圾填埋而被處理。在大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)施中每年不可再用/廢舊的介質(zhì)的成本以及用于輸送和垃圾填埋處理的成本可以達到幾十萬美元。由于至少這些原因，希望具有用于再利用在這些過程中所產(chǎn)生的廢舊介質(zhì)的低成本選擇，以使得將該廢舊介質(zhì)輸送至垃圾填埋場所需要的量最小化。

發(fā)明內(nèi)容
在一個特征中，用于從廢舊介質(zhì)形成過濾介質(zhì)的方法，其包括將廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合以形成干混合物；向該干混合物中添加液體組合物以形成漿料；以及擠出該漿料形成所述過濾介質(zhì)。所述廢舊介質(zhì)可以包括基底，例如，活性氧化鋁、硅膠、沸石、吸附性粘土、活性鋁土礦以及它們的組合；和浸潰劑，例如，如高錳酸鈉、高錳酸鎂、高錳酸鈣、高錳酸鋇、高錳酸鋰、氧化鎂、氫氧化鈉以及它們的組合。
所述廢舊介質(zhì)可以包括精細(xì)的或過大尺寸的介質(zhì)，其由現(xiàn)有的介質(zhì)生產(chǎn)過程獲得且經(jīng)歷過水化過程。在某些特征中，在所述廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合之前，所述廢舊介質(zhì)是通過研磨和根據(jù)尺寸分級該廢舊介質(zhì)來制備的?？梢栽谇蚰C或噴射磨中將該廢舊介質(zhì)研磨至325目以下的尺寸。在其他特征中，所述粘結(jié)劑是選自由粘土、纖維素材料以及它們的組合所組成的組中。所述粘土可以是球土、膨潤土、硅酸鋁鎂、綠坡縷石以及它們的組合。所述纖維素材料可以是甲基纖維素纖維、乙基纖維素纖維以及它們的組合。在進一步其他特征中，該干混合物包含約50-90重量％的廢舊介質(zhì)和約10-50%重量的粘結(jié)劑。在進一步的特征中，所述干混合物包含約70-90重量％的廢舊介質(zhì)和約10-30%重量的粘結(jié)劑。在又進一步的特征中，所述干混合物包含約80重量％廢舊介質(zhì)和約20%重量的粘結(jié)劑。在一個特征中，所述液體組合物包括水。在其他特征中，液體組合物進一步包括選自由高錳酸鹽、酸、堿、胺以及它們的組合所組成的組中的一種或多種其它添加劑。在進一步其它特征中，所述液體組合物進一步包括選自由高錳酸鈉、高錳酸鎂、高錳酸鈣、高錳酸鋇、高錳酸鋰、磷酸、檸檬酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鉀、三甲胺、三乙胺以及它們的組合所組成的組中的一種或多種其它添加劑。在某些特種中，所述漿料可以包括約20-60重量％的液體組合物和約80-40重量％的干混合物。在進一步的特征中，所述漿料可以包括約40-60重量％液體組合物和約60-40
重量％的干混合物。在其他特征中，將該漿料擠出成為圓柱狀或蜂窩狀母體。在進一步的特征中，將該漿料基礎(chǔ)成為每英寸具有約100至600個孔的蜂窩狀母體。在進一步的其他特征中，所述過濾介質(zhì)可以在約50-100°C的溫度下在相對濕度為約25-100%的空氣中固化約1-24小時。發(fā)明特征A. 一種方法，用于從廢舊介質(zhì)形成過濾介質(zhì)的方法，其特征在于，該方法包括將該廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合，以形成干混合物；向該干混合物中添加液體組合物，以形成漿料；以及擠出該漿料以形成所述過濾介質(zhì)。B.根據(jù)特征A所述的方法，其中，所述廢舊介質(zhì)包括基底和浸潰劑，所述基質(zhì)包括活性氧化鋁、硅膠、沸石、吸附性粘土、活性鋁土礦或它們的組合，以及所述浸潰劑包括高錳酸鈉、高錳酸鎂、高錳酸鈣、高錳酸鋇、高錳酸鋰、氧化鎂、氫氧化鈉或它們的組合。C.根據(jù)特征A或B的方法，其中，所述介質(zhì)包括由現(xiàn)有的介質(zhì)生產(chǎn)方法獲得且進行水合過程的精細(xì)或大尺寸(oversized)的介質(zhì)。D.根據(jù)特征A-C中任一項所述的方法，其中，在將所述廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合之前，所述廢舊介質(zhì)是通過研磨和根據(jù)尺寸分級廢舊介質(zhì)來制備的。E.根據(jù)特征A-D中任一項所述的方法，其中，在球磨機或者噴射磨機中將所述廢舊介質(zhì)研磨至325目或更小的尺寸。 F.根據(jù)特征A-E中任一項所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑選自由粘土、纖維素材料以及它們的組合所組成的組中。G.根據(jù)特征F所述的方法，其中，所述粘土選自由球土、膨潤土、硅酸鋁鎂、綠坡縷石和它們的組合所組成的組中；以及所述纖維素材料選自由甲基纖維素纖維、乙基纖維素纖維以及它們的組合所組成的組中。H.根據(jù)特征A-G中任一項所述的方法，其中，所述干混合物含有約50-90重量％的廢舊介質(zhì)和約10-50重量％的粘結(jié)劑。I.根據(jù)特征A-H中任一項所述的方法，其中，所述干混合物包括約80重量％的廢舊介質(zhì)和大約20重量％的粘結(jié)劑。J.根據(jù)特征A-I中任一項所述的方法，其中，所述液體組合物包含水。K.根據(jù)特征A-J中任一項所述的方法，其中，所述液體組合物進一步包含選自高錳酸鹽、酸、堿、胺和它們的組合所組成的組中的一種或多種其它添加劑。L.根據(jù)特征A-K中任一項所述的方法，其中，所述液體組合物進一步包括選自由高錳酸鈉、高錳酸鎂、高錳酸鈣、高錳酸鋇、高錳酸鋰、磷酸、檸檬酸、氫氧化鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鉀、三甲胺、三乙胺和它們的組合所組成的組中的一種或多種其它添加劑。M.根據(jù)特征A-L中任一項所述的方法，其中，所述漿液包含約20-60重量％的液體組合物和約80-40重量％的干混合物。N.根據(jù)特征A-M中任一項所述的方法，其中，將所述漿料擠出為每英寸具有約100至600個孔的蜂窩狀母體。O.根據(jù)特征A-N中任一項所述的方法，其中，所述過濾介質(zhì)在約50_100°C在相對濕度為約25-100%的空氣中固化約1-24小時。
具體實施例在一個特征中，回收在用于氣相過濾應(yīng)用的化學(xué)介質(zhì)的制造過程中所產(chǎn)生的廢舊介質(zhì)。通過將廢物介質(zhì)與粘結(jié)劑組合以形成干混合物、向該混合物中添加液體以形成漿料；以及擠出該漿料以形成過濾介質(zhì)，使得所述廢物介質(zhì)適合于用作回收介質(zhì)。所述廢舊介質(zhì)可以包含上述各種基底化合物中的任一種以及包含在其中的浸潰齊 。包含所述廢舊介質(zhì)組合物的示例性化合物包括氧化鋁、碳、碳酸氫鈉、氧化鎂、高錳酸鈉、高錳酸鉀以及它們的組合。如果必要，在將廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合之前制備所述廢舊介質(zhì)。這樣的制劑可以包括如所適用的，收集廢舊介質(zhì)；研磨廢舊介質(zhì)以及根據(jù)尺寸分級該廢舊介質(zhì)。如果該廢舊介質(zhì)不是粉末或者精細(xì)顆粒形式，則僅需要研磨該廢舊介質(zhì)。例如，不容易加工由過濾介質(zhì)形成所獲得的過大尺寸的廢舊介質(zhì)，因此應(yīng)該在繼續(xù)加工之前進行研磨。該研磨加工可以使用，例如球磨機或噴射磨機來進行。該廢舊介質(zhì)優(yōu)選研磨至直到大部分的廢舊介質(zhì)具有325目以下尺寸的顆粒。然后將該研磨后的廢舊介質(zhì)根據(jù)尺寸分級以使得該廢舊介質(zhì)將會完全地粘結(jié)且形成具有所希望的一致性的回收過濾介質(zhì)。在示例性的特征中，將該廢舊介質(zhì)篩分至325目以下。更優(yōu)選地，將該廢舊介質(zhì)篩分至325目以下(即該廢舊介質(zhì)具有小于約44微米的粒徑)。正如所討論的，將粘結(jié)劑添加到廢舊介質(zhì)中以形成干混合物。合適的粘結(jié)劑包括 粘土、纖維素材料以及它們的組合。示例性類型的粘土材料包括球粘土 (可由例如肯塔基田納西粘土公司，肯塔基州獲得)、膨潤土 (可由例如美國膠體公司，伊利諾州獲得)、硅酸鋁鎂(例如，Action-Gel，可由活性礦產(chǎn)集團公司，佛羅里達州獲得)和綠坡縷石(漂白土)(例如，MicroSorb，可由BASF化學(xué)品公司獲得)。適宜的纖維素材料包括但不限于纖維素纖維如甲基纖維素和乙基纖維素纖維(可由例如陶氏化學(xué)公司獲得)。約50-90重量％的廢舊介質(zhì)優(yōu)選與約10-50重量％的粘結(jié)劑結(jié)合，以形成干混合物。在另一特征中，約70-90重量％的廢舊介質(zhì)與約10-30重量％的粘結(jié)劑結(jié)合，以形成干混合物。較高的粘結(jié)劑水平將會降低過濾介質(zhì)成品的成本，但也將減少該介質(zhì)的過濾效率。相反地，較低的粘結(jié)劑水平將會增加該過濾介質(zhì)的成本，但是會獲得具有更大過濾能力的過濾介質(zhì)。在一個特征中，所述干混合物包含約80重量％的廢舊介質(zhì)和約20%重量的粘結(jié)劑。正如所討論的，將液體組合物添加到干混合物中以形成漿料。液體賦予干混合物以可塑性，否則其將難以擠出。該液體組合物優(yōu)選包括水，以及任選地包括一種或多種其它添加劑。示例性的其它添加劑包括高錳酸鹽、酸、堿和胺，并且可以添加該添加劑以增加這些添加劑中的任一種在擠出的過濾介質(zhì)中的濃度，或者給該介質(zhì)提供這些添加劑，如果它們不存在于原始廢舊介質(zhì)中。添加劑的選擇依賴于最終介質(zhì)的過濾要求，例如，可以添加酸性添加劑以給最終過濾介質(zhì)提供去除堿性污染物的能力；以及可以添加堿性添加劑以給最終過濾介質(zhì)提供去除酸性污染物的能力。含有高錳酸鈉的廢舊介質(zhì)，例如，可以在干混合物中提供足夠的高錳酸鈉，以獲得具有所希望的污染物去除效率的擠出的過濾介質(zhì)。在該實例中，可以向液體組合物的水中添加其它的高錳酸鈉浸潰劑，使得該液體組合物在與干混合物混合以形成漿料并且被擠出時，將會形成具有所希望的高錳酸鈉組成的過濾介質(zhì)。合適的其它添加劑的具體例子包括但不限于高錳酸鈉、高錳酸鎂、高錳酸鹽鈣、高錳酸鋇、高錳酸鋰、磷酸、檸檬酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鉀、三甲胺、三乙胺以及它們的組合。也可以將其它的添加劑加入到液體組合物中。一類其它的液體添加劑包括液體粘結(jié)劑如液體丙烯酸類，其可以被添加以進一步提高該廢舊介質(zhì)與干混合物中的粘土材料粘合的能力?？梢詫⑺鲆后w組合物以將導(dǎo)致獲得能夠被擠出成所希望形式的最終過濾介質(zhì)的漿料的量添加到干混合物中。例如，該漿料可以含有約20-60重量％液體組合物以及約80-40重量％干混合物。在另一特征中，該漿料可以含有約40-60重量％的液體組合物，約60-40重量％的干混合物。通過使用柱塞式、螺桿或雙螺桿擠出機擠出含有干混合物和液體組合物的漿料來形成所述過濾介質(zhì)。所述過濾介質(zhì)可以被擠出成任何合適的形式，例如，圓柱形或蜂窩狀母體。由于大的表面積和良好的氣體流動特性，蜂窩狀母體是特別優(yōu)選的。在一個特征中，每英寸具有約100至600個孔的蜂窩狀母體是由擠出來形成的。如果需要，將該擠出后的過濾介質(zhì)固化以去除過量的水。固化過濾介質(zhì)可以進一步固定該介質(zhì)的形狀，并且可以增加該介質(zhì)的可獲得表面積，當(dāng)保留的水分物理移動出該 介質(zhì)會導(dǎo)致在該介質(zhì)中形成孔。因此，該固化步驟可以改善該介質(zhì)的孔隙率和最終去除能力。如果使用的話，該固化步驟優(yōu)選在濕度受控的環(huán)境中進行，以控制該介質(zhì)的固化速率以及使該介質(zhì)的開裂最小化。在一個特征中，所述過濾介質(zhì)在約50_100°C在相對濕度為約25-100%的空氣中固化約1-24小時。該介質(zhì)可以固化比這更長的時間，如果需要(例如，由生產(chǎn)計劃規(guī)定的)。典型的固化周期為4-6小時。先前已經(jīng)丟棄的廢舊介質(zhì)(因為它已經(jīng)歷了水化過程且被失活)因此可以根據(jù)上述的過程引入有用的過濾介質(zhì)。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解的是前述僅涉及本發(fā)明的某些特征，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出大量的修改或變更。此處提及的所有出版物或?qū)＠纪ㄟ^參考將其全部引入本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于從廢舊介質(zhì)形成過濾介質(zhì)的方法，其特征在于，該方法包括將該廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合以形成干混合物；向該干混合物中添加液體組合物以形成漿料；以及擠出該漿料以形成過濾介質(zhì)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述廢舊介質(zhì)包含基底和浸潰劑， 所述基底包括活性氧化鋁、硅膠、沸石、吸附性粘土、活性鋁土礦或它們的組合，以及 所述浸潰劑包括高錳酸鈉、高錳酸鎂、高錳酸鈣、高錳酸鋇、高錳酸鋰、氧化鎂、氫氧化鈉或它們的組合。
3.如權(quán)利要求I或2中任一項所述的方法，其中，所述廢舊介質(zhì)包括由現(xiàn)有的介質(zhì)生產(chǎn)方法獲得且進行水合過程的精細(xì)的或大尺寸的介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中，在將所述廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合之前， 所述廢舊介質(zhì)是通過研磨和根據(jù)尺寸分級廢舊介質(zhì)來制備的。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中，在球磨機或者噴射磨機中將所述廢舊介質(zhì)研磨至325目或更小的尺寸。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑選自由粘土、纖維素材料以及它們的組合所組成的組中。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述粘土選自由球土、膨潤土、硅酸鋁鎂、綠坡縷石和它們的組合所組成的組中；以及所述纖維素材料選自由甲基纖維素纖維、乙基纖維素纖維以及它們的組合所組成的組中。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法，其中，所述干混合物含有約50-90重量％的廢舊介質(zhì)和約10-50重量％的粘結(jié)劑。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，其中，所述干混合物包括約80重量％的廢舊介質(zhì)和大約20重量％的粘結(jié)劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的方法，其中，所述液體組合物包含水。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι- ο中任一項所述的方法，其中，所述液體組合物進一步包含一種或多種選自高錳酸鹽、酸、堿、胺和它們的組合所組成的組中的其它添加劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的方法，其中，所述液體組合物進一步包括一種或多種選自由高錳酸鈉、高錳酸鎂、高錳酸鈣、高錳酸鋇、高錳酸鋰、磷酸、檸檬酸、氫氧化鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鉀、三甲胺、三乙胺和它們的組合所組成的組中的其它添加劑。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項所述的方法，其中，所述漿液包含約20-60重量％的液體組合物和約80-40重量％的干混合物。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項所述的方法，其中，將所述漿料擠出為每英寸具有約100至600個孔的蜂窩狀母體。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項所述的方法，其中，所述過濾介質(zhì)在約50-100°C在相對濕度為約25-100%的空氣中固化約1-24小時。
全文摘要
一種用于從廢舊介質(zhì)形成過濾介質(zhì)的方法，其包括將廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合以形成干混合物；向該干混合物中加入液體組合物以形成漿料；以及擠出該漿料以形成過濾介質(zhì)。在所述廢舊介質(zhì)與粘結(jié)劑結(jié)合之前，可以將該廢舊介質(zhì)進行研磨和根據(jù)尺寸分級。所述粘結(jié)劑可以包括粘土、纖維素材料以及它們的組合。所述液體組合物可以包括水以及任選的一種或多種選自由高錳酸鹽、酸、堿、胺和它們的組合所組成的組中的其它添加劑。在一個實施方式中，所述漿料被擠出成為蜂窩狀母體。
文檔編號B01D39/20GK102858423SQ201180017638
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者威廉·G·英格蘭 申請人:普拉菲爾有限公司