用于吸收剂电化学再生的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通过接触颗粒吸附剂材料来处理液体的装置，其包括用于待处理液体的贮液池（２）中的再生室（１０）。吸附剂材料沿包括穿过再生室（１０）和贮液池中液体主体，以接触和处理所述液体的通路的路径再循环。吸附剂材料能够再生，而再生室（１０）被限定在两个电极（３６、３８）之间，电极可以与电源连接。处理过程可以是连续的，液体流过贮液池，同时吸附剂材料被再循环和再生。或者，可以批次地处理单个量的液体。可以在共用贮液池中安装多个再生室，例如使室的工作面沿贮液池的轴线直线排列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及通过接触吸附剂材料对受污染液体的处理。本专利技术尤其 但非唯一地适用于处理液体，并除去有机污染物。尽管本专利技术在有机化 合物的阳极氧化有特别的应用，但其也可以用于化合物的阴极还原。其 还可以用于消毒。
技术介绍
吸附剂材料普遍用于液体处理装置中。碳基类的这种材料是特别有用的，并且能够使电流经过它而再生。2004年University of Manchester Institute of Science and Technology(现在的曼彻斯特大学)发表的下述论文中描述了污水处理中吸附剂的使用，该论文通过参考结合在此Electrochemical regeneration of a carbon-based adsorbent loaded with crystal violet dye by N W Bra糧,E P L Roverts, A A Garforth and RAW Diyfe ElectrachemicaActa49 (2004) 3269-3281Atrazine removal using adsorption and electrochemical regeneration by N W Brown, E P L Roverts, A Chasiotics， T Cherdron and N Sanghrajka Water Research 30(2004)3067-307
技术实现思路
本专利技术涉及利用吸附剂材料的装置，该吸附剂材料能够在污染液的 处理中再生。根据本专利技术，提供了通过接触颗粒吸附剂材料来处理液体 的装置，其包括用于待处理液体的入口和出口的贮液器，贮液器中有再 生室。还提供了使吸附剂材料沿包括穿过再生室和贮液器中液体主体的 通路的路经而进行再循环的设备。再生室限定在与电源相连的两个电极 之间。在使用中，能够连续地或间断地在电极之间施加电压，通过使电 流流经吸附剂材料，并以上述提及的论文中所描述的方法使吸附剂材料 再生。所述吸附剂材料一般是碳基的。5处理和再生过程可以是连续或半连续的。可以批次地处理单独体积 的液体，吸附剂材料随各批次处理或在批次处理之间再生。如果阴极和 阳极之间没有通过固体导电性吸附剂材料的连续的电连接，则也可以在 未分开的单元中处理某些化合物。在连续或半连续工艺中，确定和控制 通过装置的液体流速，以保证其与再循环吸收剂接触有充分的停留时间。本专利技术的装置可以具有单个的再生室，或可以在更大的设备中具有 多个再生室。这些多个再生室可以是安装在共用贮液池中的工作面的形 式，这样能够提供使吸附剂材料仅从室的每一侧进行循环，所述室沿贮液池的轴线紧密排列成直线，并延伸至贮液池的相对端壁(opposing end wall)。在另一种配置中，所述工作面可以提供在贮液池中紧密排列成直 线、并与其端壁隔开的所述室的工作面侧面和端部的循环。在又另一种 配置中，循环可以是在贮液池中与临近室分隔开的每个室的周边。在这 种方式中，使用共用的贮液池促进了吸附剂材料的再循环和液流以更大 的量通过设备。对于待处理液体可以使用共用的入口和出口，并可以使 用单个系统来循环吸收剂。尽管所述室布置在工作面中，单独的电极一 般与用于吸收剂的再生的每个室相连。在根据本专利技术的装置中，吸附剂材料可以沿各种不同的路径再循环， 其中至少部分路径可以与通过贮液池的待处理液体的路径相重合。在此 部分中，液体和吸收剂可以以相同或相反的方向通过。 一般，污染的液 体可以在贮液池底部输送，并从上部放出，同时吸附剂材料沿贮液池中 至少一个连续路径行进。吸收剂的再循环最容易通过输送空气至底部、或至所述路径的一个 或多个区段进行，该路径在该一个或多个区段中携带吸附剂材料向上。 这种移动将所述材料输送到再生室顶部边界的上方，然后其在重力作用 下落下。当其流过再生室时，施加的电压产生电流流经材料，破坏掉吸附的污染物。分解的产物可以气体形式释放，并以适当的方式分开处理。 用空气循环吸附剂材料本质上对处理过程当然是有利的。其使污染 的液体暴露在空气中，并在再循环时搅拌吸附剂材料，由此增强其暴露 至污染液。进入的液体也可用来夹带和促进吸收剂从再生室底部的循环。 当处理可以产生泡沫的含表面活性化合物的液体时，这样可以是有利的。 当然，可以使用不同的流体，以在装置中实现各种液体的不同处理。根据待处理液体的需要、待处理液体的接触时间和液体应当暴露的 材料的量，可以在贮液池中不同地设置吸附剂材料的再循环路径和再生 室。在优选的配置中，再生室位于贮液池的中央，吸附剂材料则相应通 过该再生室落下，并在贮液池中向上再循环，和在所述室的外部通过待 处理液体。装置的方便设计是使再生室位于两个处理室之间，再生室的 每侧上一个，这是有效的二维配置。然后，再生室的电极可以设置在其 相对面，这些面与限定处理室的侧面不同。当然，这种配置可延伸至由 多个处理室围绕的再生室的三维。这些配置还可以是相反的，单个的处 理室位于环形再生室内的中心，或被一列再生室所环绕。适于用在本专利技术中的吸附剂材料是能够容易地与液相分离开的导电 性固体材料。该材料可以以粉末、薄片或粒状形式使用。同时对粒径没 有限定，最佳的尺寸依赖于吸附剂的特性。所用的材料以及尤其粒径是 表面积、导电性和分离的容易性之间的折衷产物。优选的材料是石墨插 层化合物(GIC)。特别优选的GIC是插入硫酸氢盐的产物。其可以通过 在硫酸存在下在氧化条件下化学或电化学处理石墨薄片形成。然而，大 量不同的GIC材料已制造出来了，而不同的所述材料具有不同的吸附性 能，而吸附性能是选择颗粒材料的影响因素。减小吸附剂材料的粒径可以显著增加吸附的可用表面积。然而，减 小粒径会使固相的分离变得更加困难。在本专利技术的实践中，典型的粒径是0.25-0.75mm。如果使用有机聚合物作为絮凝剂，由于非常细小的颗粒 (<50微米)也可以容易地与液相分离，因此可以使用非常细小的颗粒作 为吸附剂材料。然后通过再生破坏这种有机絮凝剂。使用其它具有较低 导电性和密度的材料比较大颗粒更有利。吸附剂材料的导电性越高，跨越电池所需的电压就越小，因此电能 消耗越低。典型的单个GIC颗粒具有超过10，000Q、cm—1的导电率。然而 在颗粒床中，由于颗粒/颗粒边界存在电阻，所述导电率显著更低。因此 理想的是使用尽可能大的颗粒以保持电阻尽可能低。因此细小湿润的颗 粒的床具有0.16Q"，cm—1的导电率，较大颗粒的床则具有0.32Q、cm—1的 导电率。作为比较，颗粒状和粉末状活性碳一般分别具有0.025和0.012 Q"，cm—i的导电率。本专利技术实践中使用的优选GIC是薄片形的， 一般具有至少95%的碳7组成，密度为大约2.225g，cm—3。然而，薄片形的碳可以作为制备具有非 常低碳含量(80%或更少)的GIC的原料材料。这些化合物还可以用在 电池中，但是容易在电化学再生阶段产生稍高的电压。在GIC中还可以 存在其它元素，这些化合物依赖于薄片石墨的初始组成和将薄片转变为 插入形式的化学品。不同来源的石墨可产生具有不同吸附性能的GIC。附图说明现在通过实施例和参照附图来描述本专利技术的实施方式，其中 图1所示为根据本专利技术第一实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过接触颗粒吸附剂材料来处理液体的装置，其包括用于待处理液体的贮液池；贮液池中的再生室，和用于使吸附剂材料沿包括穿过所述再生室和贮液池中的液体主体的通路的路径而再循环的设备，其中所述吸附剂材料能够再生，且所述再生室被限定在与电源相连的两个电极之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：EPL罗伯茨，KT埃克尔斯通已故，NW布朗，
申请(专利权)人：阿维亚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]