一种活性炭的再生方法技术

本发明专利技术涉及一种活性炭的再生方法；其特征在于包括以下步骤：将溶液温度为50℃～120℃的再生溶剂与废活性炭按照体积比为3:1～1:3的比例混合浸泡10分钟～60分钟；将浸泡的混合体进行固体和液体的分离；将分离到的待处理活性炭与水按照体积比为1:2～1:5的比例进行水洗；用微波对水洗后的预处理活性炭进行活化；再生溶剂按照质量百分数是由1％～10％的碱性物质，65％～95％的有机溶剂以及1％～25％的水构成的。该方法能最大化除去活性炭吸附在表面和微孔中有机物和无机物；产生的再生物可以循环利用。本发明专利技术能提高活性炭的再生速度和再生活性炭的质量，进而减少活性炭再生的成本，提高活性炭再生的效率和质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于吸附饱和的废活性炭再生领域，具体涉及一种活性炭的再生方法。
技术介绍
活性炭具有比表面积大，吸附能力强的特点。作为吸附剂，活性炭广泛用于工业生产、环境保护以及人民生活中，是一种不可缺少的重要吸附材料。绝大多数活性炭产品都是一次性使用，由于回收成本高，大多使用后都被丢弃，因而造成了二次污染，所以将吸附饱和的废活性炭的再生具有极其重要的工程应用价值和经济价值。活性炭再生是将吸附饱和的活性炭通过各种方法恢复其吸附性能，达到循环利用，节约资源的目的。再生方法主要取决于活性炭吸附的物质性质，目前国内外较为成熟的再生方法有三种，即热再生、化学再生、和生物再生。但这些方法均存在一定的缺陷和局限性。如专利公布号为CN103230785介绍了在焖烧炉中高温再生活性炭的技术；专利公布号为CN104190389介绍通过热空气解析吸附了氧化物、氮氧化物和二恶英的活性炭从而得到再生；专利公布号为CN103212391介绍一种微波活性炭再生方法及其废气处理装置；专利公布号为CN1544142介绍了利用微波强化溶剂再生去除有机污染物从而再生的技术；专利公布号为CN104815633介绍了处理壬基酚已吸附饱和的颗粒活性炭的微生物再生方法。目前使用最多再生活性炭的方法是传统热再生法，但热再生过程耗能大，炭损耗较多，成本较高。溶剂再生，条件温和，对活性炭结构无影响，再生效率高，但活性炭孔中有机物并不能完全除去，多次再生后，炭孔被堵，活性炭就无吸附效果；生物再生成本较低，对活性炭影响小，但是适用性较低，有些有毒有害难降解物质就难以使用此种再生方法。由于活性炭是一种极性介质，而微波对极性物质加热，相对于传统加热方法由外向内加热，它是由内向外加热，减少加热时间，降低再生过程的炭损耗。但此种再生由于急剧升温，在炭孔中的大分子有机物容易碳化，堵塞炭孔，影响再生后的活性炭吸附效果。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种活性炭的再生方法；该方法主要包括以下步骤：首先，将溶液温度为50℃～120℃的再生溶剂与废活性炭按照体积比为3:1～1:3的比例混合浸泡10分钟～60分钟；其次，将浸泡的混合体进行固体和液体的分离，得到固体待处理活性炭；而分离后的液体重蒸后所得到的有机溶剂可以再次回收利用；再次，将分离到的待处理活性炭与水按照体积比为1:2～1:5的比例进行水洗，水洗后抽滤得到预处理活性炭；最后，用微波对水洗后的预处理活性炭进行活化，活化后即可得再生活性炭；所述再生溶剂按照质量百分数是由1％～10％的碱性物质，65％～95％的有机溶剂以及1％～25％的水构成的。作为上述方案的进一步改进，所述碱性物质为选自氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或者多种的混合液。优选地，所述碱性物质为氢氧化钠。采用氢氧化钠可以更好的去除活性炭吸附的无机物和有机物，并且可以作为后续用微波处理预处理活性炭以进行再生的活化剂。作为上述方案的进一步改进，所述有机溶剂为选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮、丁酮中的一种或者多种的混合液。优选地，所述有机溶剂为乙醇。因为乙醇相对于其他溶剂来说,其对环境或者操作人员损坏小。作为上述方案的进一步改进，所述再生溶剂按照质量百分数是由4％的碱性物质、95％的有机溶剂和1％的水构成的。这种方案有以下好处：(1)、减少再生过程中废水的产生；(2)、能够提供再生过程中较强的碱性；(3)、有利于溶剂的回收。作为上述方案的进一步改进，所述微波的频率为915MHZ和2450MZ中的一种，微波的功率为500W～6400W。作为上述方案的进一步改进，所述活化时间为3min～17min。作为上述方案的进一步改进，所述活化之后的再生活性炭的水分的质量含量在14％～16％之间。所谓活化即活性炭造孔也就是活性炭再生的过程，采用微波的方式不但可以使活性炭再生过程的环境快速升到最佳的温度，也可以减少对活性炭的损耗，起到保护的作用；从而提高活性炭的再生速度和再生活性炭的质量，进而减少活性炭再生的成本，提高活性炭再生的效率和质量。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、有机溶剂和碱性物质协同进行浸泡，能够最大化的除去活性炭吸附在表面和微孔中有机物和无机物；2、所用沸点较低有机溶剂，可以回收，从而可以循化利用以降低再生成本；3、所用的碱性物质不仅可以解析活性炭表面和微孔的有机物和无机物，同时可以作为活性炭微波再生过程中的活化剂；4、采用微波的方式不但可以使活性炭再生过程的环境快速升到最佳的温度，也可以减少对活性炭的损耗，起到保护的作用；从而提高活性炭的再生速度和再生活性炭的质量，进而减少活性炭再生的成本，提高活性炭再生的效率和质量。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。实施例1：实施例1中粉末活性炭新炭的比表面积1020.7m2/g，其主要用于制药脱色。首先，再生溶剂是按照以下质量分数：氢氧化钠4％，乙醇95％和1％水混合得到的，并加热到100摄氏度，再生试剂体积与吸附饱和的废活性炭体积按照1:1比例混合浸泡10分钟；其次，将再生试剂与活性炭固液分离，液体部分重蒸，收集有机试剂，可以循环使用下一次再生；分离的固体得到待处理活性炭；再次，将固液分离后得到的待处理活性炭用两倍于待处理活性炭体积的水冲洗，水洗后抽滤得到预处理活性炭；最后，将水洗后的预处理活性炭置于微波频率为915MHZ，功率为800w的微波辐照器中辐射处理，活化时间为7in。冷却后，即得到再生的活性炭。实施例1中再生一次活性炭比表面积为1187.5m2/g，再生率为116％，几乎无损耗。将活性炭吸附饱和后再生10次，活性炭再生率还能达到85％，并且损耗在10％以内。实施例2:实施例2中颗粒活性炭新炭的比表面积812m2/g，其主要用于自来水厂的自来水净化。首先，再生溶剂按照以下质量分数：碳酸钠10％，丙酮65％，25％水混合得到的，并加热到50摄氏度，再生试剂体积与吸附饱和的废活性炭体积按照1:3比例混合浸泡20分钟；其次，将再生试剂与活性炭固液分离，液体部分重蒸，收集有机试剂，可以循环使用下一次再生；分离的固体得到待处理活性炭；再次，将固液分离后得到的待处理活性炭用一倍于待处理活性炭体积的水冲洗，水洗后抽滤得到预处理活性炭；最后，将水洗后的预处理活性炭置于微波频率为915MHZ，功率为950w的微波辐照器中辐射处理，活化时间为3.5min。冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性炭的再生方法，其特征在于，主要包括以下步骤：首先，将溶液温度为50℃～120℃的再生溶剂与废活性炭按照体积比为3:1～1:3的比例混合浸泡10分钟～60分钟；其次，将浸泡的混合体进行固体和液体的分离，得到固体待处理活性炭；再次，将分离到的待处理活性炭与水按照体积比为1:2～1:5的比例进行水洗，水洗后抽滤得到预处理活性炭；最后，用微波对水洗后的预处理活性炭进行活化，活化后即可得再生活性炭；所述再生溶剂按照质量百分数是由1％～10％的碱性物质，65％～95％的有机溶剂以及1％～25％的水构成的。

【技术特征摘要】
1.一种活性炭的再生方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
首先，将溶液温度为50℃～120℃的再生溶剂与废活性炭按照体积比为3:1～1:3的比例混合
浸泡10分钟～60分钟；
其次，将浸泡的混合体进行固体和液体的分离，得到固体待处理活性炭；
再次，将分离到的待处理活性炭与水按照体积比为1:2～1:5的比例进行水洗，水洗后抽滤得
到预处理活性炭；
最后，用微波对水洗后的预处理活性炭进行活化，活化后即可得再生活性炭；
所述再生溶剂按照质量百分数是由1％～10％的碱性物质，65％～95％的有机溶剂以及1％～
25％的水构成的。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭的再生方法，其特征在于，所述碱性物质为选自氢氧化
钠、碳酸钠、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或者多种的混合液。
3....

【专利技术属性】
技术研发人员：付善明，吴其圣，
申请(专利权)人：广州微碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44