一种活性炭的再生方法技术

本发明专利技术公开了一种活性炭的再生方法，将废活性炭与脱附液混合打浆得浆料，该浆料经后处理得到再生活性炭，所述脱附液包括有机溶剂和水；所述后处理为：方式a)：将所述浆料进行催化湿式氧化反应，经过滤得再生活性炭及可作为脱附液重复使用的氧化滤液；或方式b)：将所述浆料进行脱附再生反应，经过滤得再生活性炭以及脱附滤液，将脱附滤液进行催化湿式氧化反应，得可作为脱附液重复使用的反应液；所述催化湿式氧化反应所采用的催化剂为铜盐、铑盐和钯盐的一种或几种。采用本发明专利技术方法进行废活性炭的再生，活性炭的再生率高，活性炭和脱附液的损失少，再生过程反应条件温和，能耗较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业固废的回收处理领域，具体涉及。
技术介绍
活性炭经过一段时间的吸附后，吸附能力将逐渐下降以致完全丧失，最终成为废活性炭(饱和炭)。由于活性炭价格一般较昂贵，这些饱和炭如不经处理就废弃，将造成资源的浪费。活性炭的再生是利用物理、化学或生物等方法来处理废活性炭，以去除废活性炭微孔内的吸附质(通常为有机杂质)，得再生活性炭(吸附能力得到一定程度恢复的活性炭)。常见的废活性炭再生方法有:化学再生法、热再生法、生物再生法等。应用最多的方法是热再生法，大部分都在700°C -1000°C的高温环境中氧化去除活性炭中吸附的有机物，此法活性炭的损失率高，且活性炭孔隙结构易被破坏。生物再生法耗时长且效果不稳定，且微生物吸附有机物后仍然需要分解，活性炭吸附高毒物质后，微生物大批死亡，产生大量污泥。化学法应用多的是溶剂再生法，此方法对溶剂选择性高，且仅仅是污染物的转移，处理不彻底。湿式氧化法是在高温(125?320°C )、高压(0.5?20MPa)条件下，用氧气或空气作氧化剂，将液相中的有机物分解为C02、H2O或小分子有机物。湿式氧化再生的活性炭损失小，过程无二氧化硫、氮氧化物等大气污染物产生，适用于再生吸附质为难降解有机物的粉末活性炭及颗粒活性炭。目前，该方法仍处于实验室研究阶段，再生温度必须在200°C以上，工业生产技术不成熟。高原义昌的《废水的生物处理》介绍了催化湿式氧化再生吸附丙烯腈废水后的活性炭的实验，但是该实验中所述的废活性炭中仅含一些简单有机物。李光明、王华等人(多相催化湿式氧化法再生活性炭反应条件，《同济大学学报》，2004年32期5卷)模拟了催化湿式氧化法再生吸附苯酚的活性炭。温度210°C左右、氧分压0.6Mpa的条件下，测得再生率为47%左右，活性炭的再生率低，而且未考虑活性炭的损失。公开号为CN101695654A的中国专利文献公开了一种甘氨酸生产中废活性炭的再生方法，吸附的活性炭经水洗干燥，与稀硫酸混合溶液，加压加热处理后，洗涤分离而得再生活性炭，活性炭的回收率高达94.8%，但该方法使用领域比较窄。因此寻找一种能耗低、效率高、操作方便，且处理对象所受局限性较小的活性炭再生方法成为需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术公开了，采用该方法进行废活性炭的再生，活性炭和脱附液的损失少，活性炭再生率较高，再生过程的反应条件温和，能耗较低。—种活性炭的再生方法，先将废活性炭与脱附液混合打浆制得浆料，再将该浆料进行后处理得到再生活性炭，所述脱附液包括有机溶剂和水；所述后处理为:方式a):将所述浆料进行催化湿式氧化反应，经过滤得再生活性炭及可作为脱附液重复使用的氧化滤液；或方式b):将所述浆料进行脱附再生反应，经过滤得再生活性炭以及脱附滤液，将脱附滤液进行催化湿式氧化反应，得可作为脱附液重复使用的反应液；所述催化湿式氧化反应所采用的催化剂为铜盐、钌盐、铑盐和钯盐的一种或几种。通过采用有机溶剂和水的混合溶液作为脱附液，可将废活性炭微孔中的有机杂质高效溶出，并充分转移到液相体系中，再结合催化剂的使用，降低催化湿式氧化反应的温度和压力，提高催化湿式氧化反应效率，降低活性炭和脱附液的损失率小，使活性炭的再生率升尚O所述的废活性炭为经过一段时间的吸附后，吸附能力有所下降或完全丧失，废活性炭微孔中吸附有有机杂质。所述的废活性炭经过机械脱水处理后，含水率为20-60%。作为优选，所述脱附液中水和有机溶剂的体积比为19-0:1。进一步优选，所述脱附液中水和有机溶剂的体积比为19-1:1。所述脱附液包括有机溶剂和水，有机溶剂为亲水性有机溶剂或疏水性有机溶剂。 作为优选，所述的有机溶剂为DMF、DMS0、丙酮、乙酸、乙酸乙酯中的一种或几种。通过改变温度、压力等条件，打破活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡，使吸附质从活性炭上脱下来。上述有机溶剂和水按一定比例混合配制的脱附液对废活性炭微孔里的有机杂质洗脱效果好，促进活性炭的再生。进一步优选，所述有机溶剂为DMF和/或DMS0。DMF和DMSO对有机物的溶解性能好，同时DMF和DMSO和水任意比互溶，DMF和/或DMSO和水混合配制的脱附液能高效溶出废活性炭微孔内的有机杂质，洗脱效果受废活性炭所吸附的有机杂质的种类的影响较小，使得本方法可适用于大多数领域的饱和炭的再生。DMF和DMSO的沸点比较高，100-200°C内反应时不会大量损失。作为优选，脱附液与废活性炭的投料质量比为100:5-40。废活性炭和脱附液混合打浆得浆料，所述浆料为活性炭、脱附液及部分从废活性炭内溶解出的有机杂质，将所述浆料进行后处理得到再生活性炭。所述后处理的实施方式可分为两种，即方式a)和方式b)。方式a)和方式b)都是采用有机溶剂和水的混合溶液作为废活性炭的脱附液，通过废活性炭和脱附液的打浆处理，使废活性炭微孔内的有机杂质溶解至液相体系，再通过催化湿式氧化反应将有机杂质氧化分解成小分子，从而达到活性炭的再生和脱附液的再生，通过对脱附液的再生可降低活性炭再生成本。方式a)为通过催化湿式氧化反应一步完成废活性炭的再生和脱附液的再生。在高温、高压条件下，通过催化湿式氧化反应可将从废活性炭中洗脱出的有机杂质分解为C02、H20或小分子有机物，催化湿式氧化反应完成后，过滤得再生活性炭和氧化滤液，由于有机杂质被氧化成气态或小分子有机物，过滤所得的氧化滤液中有机杂质含量低，可以直接作为脱附液重复使用。方式a)的实施方法操作简单，活性炭的回收率高，脱附液的损失少，活性炭的再生率高。所述催化湿式氧化反应在气体B的氛围下进行，催化湿式氧化反应的温度为150-2000C，催化湿式氧化反应的压强为5-8MPa，所述气体B为氧化性气体。作为优选，催化湿式氧化反应的反应时间为l_4h。催化湿式氧化反应的反应时间会影响活性炭和脱附液的回收率，反应时间大于4h，活性炭和脱附液的损失比较大；反应时间小于lh，反应不充分，活性炭的再生率不高。有机杂质在活性炭中及洗脱剂间传质反应存在平衡，1-4小时内可达到平衡。通过催化湿式氧化反应，洗脱剂中的有机物被分解去除，促进有机杂质从活性炭中向洗脱剂中转移。气体B为氧化性气体，作为优选，气体B为空气或氧气。进一步优选，气体B为空气。所述催化湿式氧化反应采用的催化剂为金属及其氧化物或盐。添加催化剂能提高催化湿式氧化反应效率，从而提高活性炭再生效率，降低反应温度和压强，降低活性炭的再生成本。所述催化湿式氧化反应可为均相催化湿式氧化反应或非均相催化湿式氧化反应。优选地，所述非均相催化湿式氧化反应在活性炭或1102负载的催化剂下进行。作为优选，催化剂为铜盐、氧化舒、氧化铭和氧化钯的一种或几种。进一步优选，催化剂为铜系催化剂，铜系催化剂具有催化效率高、价格低、易回收等优点，可以在均相催化及非均相催化中。铑盐和钯盐的价格比较贵、较难回收，但是损失率较低。更进一步优选，所述催化剂为铜盐。所述的铜盐为硫酸铜、卤化铜、卤化亚铜、硝酸铜和铜络合物的一种或几种。最优选，所述的催化剂为硫酸铜。作为优选，催化剂的投加量为浆料或脱附滤液质量的0.01-5%。催化湿式氧化的催化剂可在打浆过程中加入。所述的催化剂为均相湿式氧化催化剂。作为优选，废活性炭和脱附液打浆完成后添加所需量的催化当前第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性炭的再生方法，其特征在于，将废活性炭与脱附液混合打浆得浆料，该浆料经后处理得到再生活性炭，所述脱附液包括有机溶剂和水；所述后处理为：方式a)：将所述浆料进行催化湿式氧化反应，经过滤得再生活性炭及可作为脱附液重复使用的氧化滤液；或方式b)：将所述浆料进行脱附再生反应，经过滤得再生活性炭以及脱附滤液，将脱附滤液进行催化湿式氧化反应，得可作为脱附液重复使用的反应液；所述催化湿式氧化反应所采用的催化剂为铜盐、钌盐、铑盐和钯盐的一种或几种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑞强，陈磊，毛亚军，张静，宋亿文，
申请(专利权)人：浙江奇彩环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33