VOC吸附用活性炭的再生方法及专用活化剂技术

本发明专利技术公开了一种VOC吸附用活性炭的再生方法及其专用活化剂，有效恢复该活性炭的吸附能力。该方法步骤包括：1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC；2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗；3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。

【技术实现步骤摘要】
VOC吸附用活性炭的再生方法及专用活化剂
本专利技术涉及溶剂型涂料挥发污染物净化处理技术，尤其涉及对溶剂型涂料制备及涂装过程中产生的V0C(Volatile Organic Compounds,即挥发性有机化合物)的净化处理技术。
技术介绍
溶剂型涂料存在环境污染的问题是已知的。尽管如此，由于溶剂型涂料在性能上相比水性涂料占有明显优势，因此溶剂型涂料仍有一定的应用范围。溶剂型涂料制备及涂装过程中所产生的VOC是该涂料导致环境污染的主要原因。虽然现有技术中存在多种对VOC进行净化处理的技术，但这些技术中或存在工艺复杂、运行成本偏高的问题，或存在净化效果不佳的问题，不易兼顾低廉的运行成本和优良的净化效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种运行成本低廉同时净化处理效果也较为理想的溶剂型涂料挥发污染物处理方法。 为解决上述第一个技术问题，本专利技术的溶剂型涂料挥发污染物处理方法，该方法用于溶剂型涂料制备或涂装过程中所产生的空气污染治理，其具体为: 利用气体排送设备将上述过程产生的溶剂型涂料挥发污染物经封闭的通道引至吸附塔，使所述挥发污染物从吸附塔的入口进入吸附塔内并经过吸附填料的吸附净化处理后再从吸附塔的出口排出净化后的气体； 所述吸附填料采用活性炭，并周期性的将使用一段时间后的活性炭从吸附塔排出并进行再生处理后装回该吸附塔循环利用，活性炭再生工艺的步骤包括: I)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的V0C，然后机械分离活性炭与有机溶剂液； 2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应； 3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7?10小时； 4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭； 其中，所述活化剂由以铵计0.2?I %重量的铵盐、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。 上述活性炭再生工艺基本原理是:首先通过有机溶剂液对活性炭上吸附的VOC进行溶解和置换；再用碱(质量百分浓度为I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液，其质量百分浓度不宜超过2%，否则可能对活性炭造成影响)对机械分离出的活性炭进行皂化脱脂；其后用活化剂与活性炭进行反应消除活性炭的饱和度，从而恢复其吸附能力；最后水洗、滤出并干燥，得到再生后的活性炭。 上述活性炭再生工艺的步骤I)中可采用多种可溶解VOC的有机溶剂液，例如二甲苯、工业酒精等。但优选采用碳九芳烃为所述有机溶剂液。碳九芳烃不仅使用效果好、且毒性小不会危害现场作业人员的身体健康，同时机械分离出的有机溶剂液还可回用于制漆，不会导致后续的衍生污染问题。 上述活化剂的作用是消除活性炭的饱和度，从而恢复其吸附能力。 申请人:通过大量研究和试验发现，采用上述配方的活化剂，尤其是磷酸加草酸的搭配使用，不仅可以产生令人惊异的活化效果，同时其成分均是易于获得的低成本原料，因而降低了溶剂型涂料挥发污染物处理方法的运行成本。 该活化剂的活化机理为:通过磷酸与草酸的混合酸对活性炭上的杂质进行酸解，其中又以铵作为酸解反应的催化剂，从而消除活性炭的饱和度，有效恢复活性炭的吸附能力。 所述铵盐优选采用氯化铵。上述活化剂还可进一步优选由2?3%重量的氯化铵、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。这样活化的效果更好。 活化剂还可再优选由2%重量的氯化铵、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。其活化效果特别突出。 上述活性炭再生工艺的步骤4)中可采取直接向反应后的混合物中加水调pH值至6.5?7然后搅拌来实现活性炭的水洗。这样便于操作，可加快活性炭的再生过程。 作为对上述处理方法的进一步改进，可先将挥发污染物引入一机械除尘器内以收集其中夹带的固体颗粒，然后再将该机械除尘器排出的气体引入吸附塔；其中，该机械除尘器中具有将从该机械除尘器的进气口进入的气体向除尘器底部扩散的扩散结构以及位于扩散结构上方的用于阻挡气体中的固体颗粒向上流动的阻挡结构，扩散结构与阻挡结构之间有弯曲的气流通道，气流通道与位于阻挡结构上方的机械除尘器排气口导通。上述机械除尘器相比现有机械除尘器能够更高效的分离出挥发污染物中的固体颗粒，避免其进入吸附塔，提高吸附填料的工作时间，同时也能够减小对环境中的固体颗粒物排放。 本专利技术的上述溶剂型涂料挥发污染物处理方法利用吸附塔内的活性炭对溶剂型涂料挥发污染物进行吸附净化处理，污染处理工艺比较简单，且净化后的气体中VOC含量满足排放标准；同时该方法还利用了一套简易高效的活性炭再生工艺实现了活性炭的循环利用。因此，该方法具有很强的成本优势和运行便易性优势，环保效益突出，可广泛应用于溶剂型涂料生产和涂装行业。 本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种VOC吸附用活性炭的再生方法及其专用活化剂，对VOC吸附用活性炭进行再生处理从而有效恢复该活性炭的吸附能力。 为解决上述第二个技术问题，本专利技术的VOC吸附用活性炭的再生方法，其步骤包括: I)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的V0C，然后机械分离活性炭与有机溶剂液； 2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应； 3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量丨活化剂重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7?10小时； 4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭； 其中，所述活化剂由以铵计0.2?1%重量的铵盐、4?10%重量的磷酸、1?5%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。 通过将本专利技术的上述70(:吸附用活性炭的再生方法用于对溶剂型涂料挥发污染物吸附净化处理用的活性炭进行多次再生表明，该再生方法可简易高效的恢复活性炭的吸附能力。并且，该70(:吸附用活性炭的再生方法可以对活性炭反复进行再生，即不会因为再生次数的增加而降低再生效果。 所述步骤1)中优选采用碳九芳烃作为所述有机溶剂。 所述活化剂可进一步优选由2?3%重量的氯化铵、5?7%重量的磷酸、1?3%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。 所述活化剂可更优选由2%重量的氯化铵、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。 另外，所述步骤4)中可采取向反应后的混合物中加水调邱值至6.5?7然后搅拌来实现活性炭的水洗。 上述吸附用活性炭的再生方法的专用活化剂，由以铵计0.2?1%重量的铵盐、4?10%重量的磷酸、1?5%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。 该配方的活化剂不仅可以产生令人惊异的活化效果，同时其成分均是易于获得的低成本原料。因此，充分保证了 70(:吸附用活性炭再生方法低廉的运行成本。 所述活化剂可进一步优选由2?3%重量的氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
VOC吸附用活性炭的再生方法，其步骤包括：1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后机械分离活性炭与有机溶剂液；2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。

【技术特征摘要】
1.VOC吸附用活性炭的再生方法，其步骤包括: 1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的V0C，然后机械分离活性炭与有机溶剂液； 2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为I?2%的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应； 3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7?10小时； 4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭； 其中，所述活化剂由以铵计0.2?I %重量的铵盐、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。2.如权利要求1所述的VOC吸附用活性炭再生方法，其特征在于:所述步骤I)中采用碳九芳烃作为所述有机溶剂。3.如权利要求1所述的VOC吸附用活性炭再生方法，其特征在于:所述活化剂由2?3%重量的氯化铵、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合--? 。4.如权利要求3所述的VOC吸附用活性炭再生方法，其特征在于:所述活化剂由2%重量的氯化铵、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。5.如权利要求1所述的VOC吸附用活性炭再生方法，其特征在于:所述步骤4)中采取向反应后的混合物中加水调pH值至6.5?7然后搅拌来实现活性炭的水洗。6.如权利要求1所述的VOC吸附用活性炭的再生方法的专用活化剂，特征在于:由以铵计0.2?I %重量的铵盐、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。7.如权利要求6所述的活化剂，其特征在于:由2?3%重量的氯化铵、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宗伟，
申请(专利权)人：胡宗伟，
类型：发明
国别省市：四川;51