炭载钛催化剂再生的方法技术

本发明专利技术公开了一种炭载钛催化剂再生的方法，该方法使用表面活性剂、双氧水、过氧乙酸以及醋酸等对炭载钛催化剂进行清洗和洁净，通过采用表面活性剂、分散剂、渗透剂等对炭载钛催化剂的孔径和孔隙进行恢复，然后采用偶联剂和硫酸氧钛对对炭载钛催化剂中的二氧化钛催化位点进行补充和修复，最后在碱剂的作用下，对炭载钛催化剂中的活性位点进行固定，再生后的催化剂在经过活化后，可以继续使用。该方法能够对炭载钛催化剂进行多次再生，催化剂的再生过程可以在光催化装置中进行，不需要专门的再生装置，能够将炭载钛催化剂的活性从40

【技术实现步骤摘要】
炭载钛催化剂再生的方法


[0001]本专利技术属于水污染处理
，具体涉及一种炭载钛催化剂再生的方法。

技术介绍

[0002]炭载钛催化剂全称是活性炭负载型二氧化钛光催化剂，它是将TiO2纳米颗粒负载在活性炭表面的光催化剂。这种光催化材料具有比表面积大、吸附能力强、化学稳定性好、耐酸碱、耐腐蚀等优点，能有效提高废水的处理效果。但活性炭负载型二氧化钛催化剂在使用过程中会因为腐蚀、磨损以及污染物沉积等因素而逐渐失活，催化效果会逐渐降低，如何将二氧化钛催化剂进行再生，便成为技术界和研究界所关注的问题。
[0003]炭载钛催化剂再生的方法主要有物理法、化学法和生物法。其中，化学法因其适用范围广、效率高、选择性好等优点得到了广泛的应用。目前，化学法再生炭载钛催化剂主要有酸洗再生法、碱洗再生法和盐溶液浸泡再生法，这三种方法应用较为广泛，但也存在一些不足之处，例如再生成本高、再生时间长、再生后催化剂活性衰减大等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种炭载钛催化剂再生的方法，该方法具有再生成本低、再生时间短、再生次数多、再生后催化剂活性衰减少等特点。
[0005]本专利技术的目的是通过以下方案来实现的：一种炭载钛催化剂再生的方法，它包括如下工序步骤：（1）在软化水中加入表面活性剂、双氧水、过氧乙酸和醋酸，配制一次清洗液；用一次清洗液对失活的炭载钛催化剂进行清洗，固液分离，得到一次清洗固相和一次清洗液相；（2）在一次清洗液相中加入分散剂和渗透剂，配制二次清洗液；用二次清洗液对一次清洗固相进行清洗，固液分离，得到二次清洗固相；（3）用软化水对二次清洗固相进行清洗，固液分离，得到三次清洗固相；（4）在软化水中加入硫酸氧钛和硅烷偶联剂，配制修复液，用修复液对三次清洗固相进行修复处理，固液分离，得到修复处理固相和修复处理液相；（5）在修复处理液相中加入碱剂，配制碱清洗液，用碱清洗液对修复处理固相进行碱洗，固液分离，得到碱洗固相；（6）在软化水中加入表面活性剂和酸剂，配制活化液，用活化液对碱洗固相进行活化处理，固液分离，得到活化处理固相；（7）用软化水对活化处理固相进行清洗，固液分离，得到再生的炭载钛催化剂。
[0006]优选的，步骤（1）中，炭载钛催化剂与一次清洗液各组分的重量份比例为：炭载钛催化剂100份、软化水500
‑
1000份，表面活性剂0.05
‑
0.12份、双氧水0.03
‑
0.05份、过氧乙酸1
‑
1.4份、醋酸5
‑
20份；所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂，如：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯；清洗时间为20
‑
40min。
[0007]优选的，步骤（2）中，所述的分散剂为分散剂NNO，所述的渗透剂由羧酸、磺酸、硫
酸、氨基或胺基及其盐中的一种或多种复配而成，炭载钛催化剂、分散剂和渗透剂的重量份比例为：炭载钛催化剂100份、分散剂4
‑
5.6份、渗透剂2.4
‑
6份；清洗时间为30
‑
50min。
[0008]优选的，步骤（4）中，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三 (β
‑
甲氧乙氧基) 硅烷中的一种或者多种；炭载钛催化剂、硫酸氧钛和硅烷偶联剂的重量份比例为：炭载钛催化剂100份、软化水500
‑
800份，硫酸氧钛0.013
‑
0.24份 、硅烷偶联剂0.011
‑
0.055份；反应时间为24
‑
30h。
[0009]优选的，步骤（5）中，所述的碱剂为氨水、二乙胺、三乙胺、水合肼、磷酸钠、磷酸氢钠、碳酸氢钠、苛性钠、氢氧化钙中的一种或者多种；优选氨水、二乙胺、水合肼中的一种或者多种；炭载钛催化剂和碱剂的重量份比例为：炭载钛催化剂100份、碱剂3.4
‑
5.6份；反应时间为4
‑
6h。
[0010]优选的，步骤（6）中，所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂，如：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯；所述的酸剂为过氧乙酸和/或醋酸；炭载钛催化剂和酸剂的重量份比例为：炭载钛催化剂100份、表面活性剂5
‑
12份、酸剂5
‑
20份；反应时间为2
‑
4h。
[0011]优选的，步骤（6）、（5）、（6）中，反应温度为20
‑
35 ℃。
[0012]优选的，在本专利技术上述的各个工艺步骤中，采用机械或者液相循环的方法连续或者间歇搅拌。
[0013]优选的，本专利技术还提出了一种直接对光催化装置内炭载钛催化剂再生的方法，所述的液相置于一个液体容器内，利用循环泵把液体容器内的液相循环地打入光催化装置内，让液相对炭载钛催化剂进行冲洗和反应处理。
[0014]本专利技术和现有技术比较，具有如下优点：（1）本专利技术采用双氧水、过氧乙酸、无机酸碱、硫酸氧钛以及其它助剂的参与下，将炭载钛催化剂进行再生，该技术能够将二氧化钛光催化剂的活性从40
‑
60 %恢复到96.5
‑
98.7 %。
[0015]（2）本专利技术炭载钛催化剂再生过程，具有无二次污染、能源消耗少、试剂用量低、再生条件温和等特点，是一种绿色无污染的催化剂再生工艺。
[0016]（3）本专利技术能够将炭载钛催化剂多次再生，循环使用，本技术还具有再生成本低、再生时间短、再生次数多、再生后催化剂活性衰减少等特点，每次炭载钛催化剂再生的成本只有催化剂制造成本的5
‑
11 %，再生后炭载钛催化剂的催化效率损失小于4 %，对催化剂的再生次数可以达到10次以上。
[0017]（4）本专利技术催化剂的再生过程可以在光催化装置中进行，在炭载钛催化剂再生过程中不需要对催化剂回收、也不需要再生时对催化剂进行拆除和重装的前提下，能够实现炭载钛催化剂一次装料，长期使用的目标，最大限度的降低光催化装置的维护成本。
[0018]（5）本专利技术解决了光催化剂技术长期无法在水污染处理领域大规模的应用的难题，标志着光催化处理污水技术5从试验阶段走向工程应用阶段。
实施方式
[0019]下面以通过具体实施例对本专利技术作进一步详细描述：实施例1：一种炭载钛催化剂再生的方法，它包括如下工序步骤：
（1）在800份软化水中，加入0.1份脂肪醇聚氧乙烯醚、0.03份双氧水、1份过氧乙酸和10份醋酸，配制一次清洗液；用一次清洗液对失活的100份炭载钛催化剂进行清洗，采用机械搅拌方法连续清洗，清洗时间为28min；固液分离，得到一次清洗固相和一次清洗液相；（2）在一次清洗液相中加入4.5份分散剂NNO和5份羧酸，配制二次清洗液；用二次清洗液对一次清洗固相进行清洗，采用机械搅拌方法连续清洗，清洗时间为42min，固液分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炭载钛催化剂再生的方法，它包括如下工序步骤：（1）在软化水中加入表面活性剂、双氧水、过氧乙酸和醋酸，配制一次清洗液；用一次清洗液对失活的炭载钛催化剂进行清洗，固液分离，得到一次清洗固相和一次清洗液相；（2）在一次清洗液相中加入分散剂和渗透剂，配制二次清洗液；用二次清洗液对一次清洗固相进行清洗，固液分离，得到二次清洗固相；（3）用软化水对二次清洗固相进行清洗，固液分离，得到三次清洗固相；（4）在软化水中加入硫酸氧钛和硅烷偶联剂，配制修复液，用修复液对三次清洗固相进行修复处理，固液分离，得到修复处理固相和修复处理液相；（5）在修复处理液相中加入碱剂，配制碱清洗液，用碱清洗液对修复处理固相进行碱洗，固液分离，得到碱洗固相；（6）在软化水中加入表面活性剂和酸剂，配制活化液，用活化液对碱洗固相进行活化处理，固液分离，得到活化处理固相；（7）用软化水对活化处理固相进行清洗，固液分离，得到再生的炭载钛催化剂。2.根据权利要求1 所述的炭载钛催化剂再生的方法，其特征在于：步骤（1）中，炭载钛催化剂与一次清洗液各组分的重量份比例为：炭载钛催化剂100份、软化水500
‑
1000份，表面活性剂0.05
‑
0.12份、双氧水0.03
‑
0.05份、过氧乙酸1
‑
1.4份、醋酸5
‑
20份；所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂，如：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯；清洗时间为20
‑
40min；步骤（2）中，所述的分散剂为分散剂NNO，所述的渗透剂由羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐中的一种或多种复配而成，炭载钛催化剂、分散剂和渗透剂的重量份比例为：炭载钛催化剂100份、分散剂4
‑
5.6份、渗透剂2.4
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：郝峰，张雪峰，
申请(专利权)人：赤峰工业职业技术学院内蒙古纺织工业学校，内蒙古民族工业技师学院，
类型：发明
国别省市：