一种使用离子液体再生活性炭的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种使用离子液体纯化活性炭的装置，包括水浴容器，活性炭容器和支架，所述活性炭容器通过升降机构活动安装于支架上；所述水浴容器用于盛放离子液体BMIMCl，所述活性炭容器包括用于盛放活性炭的中空的内筒主体，设于内筒主体顶部的水喷淋单元，以及设于内筒主体底部的滤网，所述滤网的孔径小于活性炭孔径，且可以使离子液体BMIMCl的水溶液分子自由通过。本发明专利技术还提供了使用上述装置的方法，具有反应条件温和，所需加热温度低，活性炭损失小且易于回收的优点。

A device and method for regenerating activated carbon with ionic liquids

The invention provides a device for purifying activated carbon using ionic liquids, including a water bath container, an activated carbon container and a support, the activated carbon container is movably mounted on the support through a lifting mechanism; the water bath container is used for storing ionic liquid BMIMCl, the activated carbon container includes a hollow inner cylinder body for storing activated carbon and a water spray sheet on the top of the inner cylinder body. The pore size of the filter is smaller than that of the activated carbon, and the water solution molecules of the ionic liquid BMIMCl can pass freely. The invention also provides a method for using the device, which has the advantages of mild reaction conditions, low heating temperature, small loss of activated carbon and easy recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种使用离子液体再生活性炭的装置和方法
本专利技术涉及反应装置领域，具体涉及一种使用离子液体再生活性炭的装置和方法。
技术介绍
活性炭由于具有较强的吸附性，广泛应用于生产、生活中。而使用过后的活性炭，需要经过再生，才可以进行再次使用。现有的活性炭再生方法分为以下几种：1、热再生法：原理是在加热条件下，使被吸附的有机物以解析、炭化、氧化的形式从活性炭基质上消除。热再生法是应用最多，工业上最成熟的活性炭再生方法。2、生物再生法：利用经驯化过的细菌，解析活性炭上吸附的有机物，并进一步消化分解成H2O和CO2。3、湿式氧化再生法：在高温高压的条件下，用氧气或空气作为氧化剂，将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子。然而，对于某些富含蛋白质杂质的活性炭，上述的几种传统再生方法在碳化、氧化工艺中，所用的条件温度高，能耗较大，且在加热过程中，活性炭损失较大。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种使用离子液体纯化活性炭的装置和方法，反应条件温和，所需加热温度低，活性炭损失小且易于回收。本专利技术的第一个方面提供了一种使用离子液体纯化活性炭的装置，包括水浴容器，活性炭容器和支架，所述活性炭容器通过升降机构活动安装于支架上；所述水浴容器用于盛放离子液体BMIMCl，所述活性炭容器包括用于盛放活性炭的中空的内筒主体，设于内筒主体顶部的水喷淋单元，以及设于内筒主体底部的滤网，所述滤网的孔径小于活性炭孔径，且可以使离子液体BMIMCl的水溶液分子自由通过。进一步的，所述水浴容器为水浴锅或水浴釜，所述水浴锅或水浴釜设有加热夹层。进一步的，所述内筒主体上设有视窗或顶部观察口。本专利技术的第二个方面提供了一种使用离子液体纯化活性炭的方法，使用了如上所述的装置，包括如下步骤：1)在活性炭容器内放置活性炭，并在水浴容器内放置离子液体:水＝1:(0.1-10)的离子液体BMIMCl的水溶液；2)加热水浴容器，使离子液体水溶液升温至30～100℃；3)控制活性炭容器向下缓慢移动，使离子液体水溶液通过滤网进入内筒主体，直至活性炭全部浸入到离子液体水溶液中；4)浸泡0.5～48h后，控制活性炭容器向上缓慢移动，直至内筒主体底部离开离子液体水溶液；6)使用水喷淋单元进行喷淋，清洗掉活性炭中夹杂的少量离子液体；7)清洗后的活性炭在110～130℃下烘干，即可再次使用。优选的，步骤1)中，水浴容器内放置离子液体:水＝1:1的离子液体BMIMCl的水溶液。优选的，步骤2)中，离子液体水溶液升温至70～80℃。优选的，步骤4)中，浸泡时间为10-14h。优选的，步骤7)中，烘干温度为120℃。进一步的，还包括如下步骤：8)将反应后的离子液体水溶液进行旋蒸，蒸出内含杂质。进一步的，还包括如下步骤：9)将旋蒸后的离子液体水溶液使用有机溶剂清洗，去除剩余杂质。本专利技术的有益效果：本专利技术使用离子液体BMIMCl的水溶液作为纯化介质，属于溶剂再生法中的一种，相较于传统工艺，纯化条件温和，所需加热温度低，活性炭损失小。相较于传统方法，具有如下优点：1、离子液体纯化条件更加温和，部分产品在室温或近室温即可；2、离子液体无蒸汽压，减少了酸碱使用；3、回收简单，通过直接旋蒸即可将离子液体中的大部分杂质带走；4、由于处理温度低，间接的减少了活性炭被氧化的可能，提高了产率。附图说明图1为本专利技术的使用离子液体纯化活性炭的装置实施例的结构示意图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。实施例1本实施例提供了一种使用离子液体纯化活性炭的装置，如图1所示，包括水浴锅(釜)6，活性炭容器和支架1，活性炭容器通过升降机构2活动安装于支架1上。其中，水浴锅(釜)6用于盛放离子液体BMIMCl，并设置有加热夹层7。活性炭容器主体为用于盛放活性炭的中空的内筒主体4，内筒主体4的顶部设有水喷淋单元3，连接纯水软管，可跟随内筒主体4上下移动；底部设有滤网5，滤网5的孔径小于活性炭孔径，且可以使离子液体BMIMCl水溶液分子自由通过。为了便于观察，内筒主体4上还设有视窗或顶部观察口。实施例2本实施例提供了一种使用离子液体纯化活性炭的方法，其使用实施例1中的装置，包括如下步骤：1)在活性炭容器内放置活性炭，并在水浴容器内放置离子液体:水＝1:0.1的离子液体BMIMCl的水溶液；2)加热水浴容器，使离子液体水溶液升温至100℃；3)控制活性炭容器向下缓慢移动，使离子液体水溶液通过滤网进入内筒主体，直至活性炭全部浸入到离子液体水溶液中；4)浸泡10h后，控制活性炭容器向上缓慢移动，直至内筒主体底部离开离子液体水溶液；6)使用水喷淋单元进行喷淋，清洗掉活性炭中夹杂的少量离子液体；7)清洗后的活性炭在110℃下烘干，即可再次使用。实施例31)在活性炭容器内放置活性炭，并在水浴容器内放置离子液体:水＝1:10的离子液体BMIMCl的水溶液；2)加热水浴容器，使离子液体水溶液升温至80℃；3)控制活性炭容器向下缓慢移动，使离子液体水溶液通过滤网进入内筒主体，直至活性炭全部浸入到离子液体水溶液中；4)浸泡14h后，控制活性炭容器向上缓慢移动，直至内筒主体底部离开离子液体水溶液；6)使用水喷淋单元进行喷淋，清洗掉活性炭中夹杂的少量离子液体；7)清洗后的活性炭在120℃下烘干，即可再次使用；8)将反应后的离子液体水溶液进行旋蒸，蒸出内含杂质。实施例41)在活性炭容器内放置活性炭，并在水浴容器内放置离子液体:水＝1:1的离子液体BMIMCl的水溶液；2)加热水浴容器，使离子液体水溶液升温至70℃；3)控制活性炭容器向下缓慢移动，使离子液体水溶液通过滤网进入内筒主体，直至活性炭全部浸入到离子液体水溶液中；4)浸泡12h后，控制活性炭容器向上缓慢移动，直至内筒主体底部离开离子液体水溶液；6)使用水喷淋单元进行喷淋，清洗掉活性炭中夹杂的少量离子液体；7)清洗后的活性炭在130℃下烘干，即可再次使用；8)将反应后的离子液体水溶液进行旋蒸，蒸出内含杂质；9)将旋蒸后的离子液体水溶液使用有机溶剂清洗，去除剩余杂质。实施例51)在活性炭容器内放置活性炭，并在水浴容器内放置离子液体:水＝1:5的离子液体BMIMCl的水溶液；2)加热水浴容器，使离子液体水溶液升温至30℃；3)控制活性炭容器向下缓慢移动，使离子液体水溶液通过滤网进入内筒主体，直至活性炭全部浸入到离子液体水溶液中；4)浸泡48h后，控制活性炭容器向上缓慢移动，直至内筒主体底部离开离子液体水溶液；6)使用水喷淋单元进行喷淋，清洗掉活性炭中夹杂的少量离子液体；7)清洗后的活性炭在120℃下烘干，即可再次使用；8)将反应后的离子液体水溶液进行旋蒸，蒸出内含杂质；9)将旋蒸后的离子液体水溶液使用有机溶剂清洗，去除剩余杂质。以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用离子液体纯化活性炭的装置，其特征在于，包括水浴容器(6)，活性炭容器和支架(1)，所述活性炭容器通过升降机构(2)活动安装于支架(1)上；所述水浴容器(6)用于盛放离子液体BMIMCl，所述活性炭容器包括用于盛放活性炭的中空的内筒主体(4)，设于内筒主体(4)顶部的水喷淋单元(3)，以及设于内筒主体(4)底部的滤网(5)，所述滤网(5)的孔径小于活性炭孔径，且可以使离子液体BMIMCl的水溶液分子自由通过。

【技术特征摘要】
1.一种使用离子液体纯化活性炭的装置，其特征在于，包括水浴容器(6)，活性炭容器和支架(1)，所述活性炭容器通过升降机构(2)活动安装于支架(1)上；所述水浴容器(6)用于盛放离子液体BMIMCl，所述活性炭容器包括用于盛放活性炭的中空的内筒主体(4)，设于内筒主体(4)顶部的水喷淋单元(3)，以及设于内筒主体(4)底部的滤网(5)，所述滤网(5)的孔径小于活性炭孔径，且可以使离子液体BMIMCl的水溶液分子自由通过。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述水浴容器(6)为水浴锅或水浴釜，所述水浴锅或水浴釜设有加热夹层(7)。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述内筒主体(4)上设有视窗或顶部观察口。4.一种使用离子液体纯化活性炭的方法，使用如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，包括如下步骤：1)在活性炭容器内放置活性炭，并在水浴容器内放置离子液体:水＝1:(0.1-10)的离子液体BMIMCl的水溶液；2)加热水浴容器，使离子液体水溶液升温至30～100℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：任旭华，张凌霄，胡向兵，沈珏锋，蔡佳丽，钟锡明，
申请(专利权)人：浙江蓝德能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33