一种催化剂重生工艺制造技术

本发明专利技术涉及化工环保技术领域，公开了一种催化剂重生工艺，包括以下步骤：步骤a，NaOH溶液浸泡；步骤b，无机酸溶液浸泡；步骤c，催化剂活性成分再生；步骤d，烘干脱水，高温煅烧活化；步骤e，根据重生前后的碳基催化剂对三聚氰胺的吸附能力快速评定重生活化情况，然后在导致其失活的相同废水中进行臭氧催化氧化反应，评定其重生催化能力。本发明专利技术兼顾载体吸附性能的回复、表面钝化成分的去除，更重要是较好地令失活碳基催化剂的催化性能再生，提高使用寿命，并且成本低廉、易于放大操作。易于放大操作。易于放大操作。

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂重生工艺


[0001]本专利技术涉及化工环保
，具体涉及一种催化剂重生工艺。

技术介绍

[0002]碳基材料在水处理中应用非常广泛，碳基催化剂材料因其具备较大的比表面积和接触位点，常作为吸附剂、催化剂载体等被用于多种水处理工艺中，臭氧催化氧化剂是即是其中之一。将碳基材料应用于高级氧化催化剂载体过程中，例如将活性炭应用于非均相臭氧催化氧化水处理工艺时，应用高效碳基催化剂的高级氧化法由于操作方便、废水处理效果较好已经成为一种行之有效的废水处理方法。但是碳基催化剂在实际应用过程中也存在一些局限，例如其短时间内能够发挥良好的臭氧催化氧化效果，但时间较长时，尤其是废水为高浓度有机污染物的体系时，活性炭容易受到臭氧的侵蚀钝化，活性炭表面容易被焦油等高浓度有机污染物污染从而失活，亦或是被高浓度的总溶解盐份中的氯化物、硫化物、氮化物、钙离子等物质的侵蚀从而丧失催化活性，从而导致碳基材料在高级氧化过程中应用较为受限。因此，目前的碳基催化剂再生的方法、碳基催化剂、水处理方法仍有待改进。
[0003]造成碳基催化剂失活的原因主要有：容易受到强氧化物质如臭氧等的侵蚀钝化；强酸性环境导致的碳基材料表面快速酸化或活性成分析出；高浓度有机物导致的催化活性位点丧失以及微孔结构的吸附饱和；以及钙、镁、硅等离子在催化剂活性位点的结垢等。此类失活的碳基催化剂(例如活性炭)若直接更换排出，会带来诸多环境风险，若作为固体废弃物(例如危险废弃物)处理，则处理成本将显著增高。目前，常规的碳基材料再生的方法，仅仅能使碳基载体尽可能恢复到初始状态，并不能有效解决碳基催化剂易钝化、寿命短等缺陷。例如现有的活性炭热法再生工艺，再生后的材料仍无法解决催化活性丧失的缺陷。因此，碳基材料在水处理中，尤其是在高级氧化处理中的应用受到极大限制。为突破这一限制的局限。碳基催化剂材料再生的方法，应兼顾载体吸附性能的回复，表面钝化成分的去除，更重要是较好地令失活碳基催化剂的催化性能再生，提高使用寿命等。综上所述，兼具以上效能，并且成本低廉、易于放大操作的催化剂再生方法，是学界乃至工业界的一大技术难题和重要需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种兼顾载体性能和催化活性的再生方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种催化剂重生工艺，包括以下步骤：
[0006]步骤a，NaOH溶液浸泡：将失活的碳基催化剂浸泡在NaOH溶液中，溶液的pH值保持在>11，固液两相体积比为1：2
‑
3，浸泡2
‑
4小时。
[0007]步骤b，无机酸溶液浸泡：将碱液中浸泡过碳基活性炭取出尽量沥干水分，转移到无机酸溶液中，溶液pH值<5，固液两相体积比为1：2
‑
3，浸泡2
‑
4小时。
[0008]步骤c，催化剂活性成分再生：将酸液中浸泡过的碳基活性炭取出尽量沥干水分，
转移到催化剂修复液的水溶液中浸泡2
‑
4小时。
[0009]步骤d，烘干脱水，高温煅烧活化：将成分再生后的催化剂取出尽量沥干水分，转移到烘箱中在80℃下干燥5
‑
12小时或至完全干燥，然后转移到氮气氛保护的管式燃烧炉中，加入脱硫脱硝辅助剂，然后在800
‑
950℃的条件下高温煅烧1
‑
4小时，在惰性气氛下冷却至<80℃取出，重生后形成掺杂有杂元素的碳基催化剂。
[0010]步骤e，根据重生前后的碳基催化剂对三聚氰胺的吸附能力快速评定重生活化情况，然后在导致其失活的相同废水中进行臭氧催化氧化反应，评定其重生催化能力。
[0011]优选的，所述的活性炭催化剂为江苏治水有数环保科技有限公司的耐卤型水处理催化剂SW
‑
02以及SW
‑
03，造成失活的原因是长时间处理了高COD(>150g/L)浓度高TN(>5g/L)的聚酰亚胺膜生产废水，以及高焦油高酚氨(COD>50g/L)高TDS(>12g/L)含量的兰炭焦化废水，以及载体为活性炭、生物炭、碳纳米管、碳气凝胶等的水处理催化剂。
[0012]优选的，步骤b中无机酸包括盐酸、硫酸、硝酸，没有特定限制。
[0013]优选的，步骤c中所诉的活性成分溶剂为江苏治水有数环保科技有限公司的催化剂修复液RSW02以及RSW03，使用前与去离子水配置成1：10的混合溶液。
[0014]优选的，步骤d中所述的脱硫脱硝辅助剂为比催化剂颗粒体积小25％左右的CaO颗粒，添加量为碳基催化剂质量的15
‑
30％。
[0015]优选的，步骤e中所述的使用三聚氰胺评定催化剂重生活化能力使用的是其水溶液，最大紫外吸收峰在236nm。
[0016]优选的，步骤e中所述的臭氧催化氧化评定方法使用的是同一种废水，运行条件为：臭氧投加量200mg/L，催化剂床层为300mL，废水用量为250mL，以COD去除率前后对比评价活化率，当活化率小于70％的时候，则重复步骤a到步骤e，直到活化率大于70％。
[0017]与现有技术相比，本专利技术一种催化剂重生工艺，兼顾载体吸附性能的回复、表面钝化成分的去除，更重要是较好地令失活碳基催化剂的催化性能再生，提高使用寿命，并且成本低廉、易于放大操作。
附图说明
[0018]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制，在附图中：
[0019]图1为催化剂重生工艺的流程示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]请参阅图1所示，本专利技术提供一种技术方案：一种催化剂重生工艺，所述的活性炭催化剂为江苏治水有数环保科技有限公司的耐卤型水处理催化剂SW
‑
02以及SW
‑
03，造成失活的原因是长时间处理了高COD(>150g/L)浓度高TN(>5g/L)的聚酰亚胺膜生产废水，以及高焦油高酚氨(COD>50g/L)高TDS(>12g/L)含量的兰炭焦化废水，以及载体为活性炭、生物
炭、碳纳米管、碳气凝胶等的水处理催化剂。
[0022]包括以下步骤：
[0023]步骤a，NaOH溶液浸泡：将失活的碳基催化剂浸泡在NaOH溶液中，溶液的pH值保持在>11，固液两相体积比为1：2
‑
3，浸泡2
‑
4小时。
[0024]步骤b，无机酸溶液浸泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂重生工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，NaOH溶液浸泡：将失活的碳基催化剂浸泡在NaOH溶液中，溶液的pH值保持在>11，固液两相体积比为1：2
‑
3，浸泡2
‑
4小时；步骤b，无机酸溶液浸泡：将碱液中浸泡过碳基活性炭取出尽量沥干水分，转移到无机酸溶液中，溶液pH值<5，固液两相体积比为1：2
‑
3，浸泡2
‑
4小时；步骤c，催化剂活性成分再生：将酸液中浸泡过的碳基活性炭取出尽量沥干水分，转移到催化剂修复液的水溶液中浸泡2
‑
4小时；步骤d，烘干脱水，高温煅烧活化：将成分再生后的催化剂取出尽量沥干水分，转移到烘箱中在80℃下干燥5
‑
12小时或至完全干燥，然后转移到氮气氛保护的管式燃烧炉中，加入脱硫脱硝辅助剂，然后在800
‑
950℃的条件下高温煅烧1
‑
4小时，在惰性气氛下冷却至<80℃取出，重生后形成掺杂有杂元素的碳基催化剂；步骤e，根据重生前后的碳基催化剂对三聚氰胺的吸附能力快速评定重生活化情况，然后在导致其失活的相同废水中进行臭氧催化氧化反应，评定其重生催化能力。2.根据权利要求1所述一种催化剂重生工艺，其特征在于：所述的活性炭催化剂为江苏治水有数环保科技有限公司的耐卤型水处理催化剂SW
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭毅，刘雪菲，
申请(专利权)人：江苏治水有数环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：