一种VOC吸附用活性炭的再生方法与流程

文档序号:15131825发布日期:2018-08-10 08:44阅读:3494来源:国知局
技术简介:
本发明针对传统活性炭再生方法存在再生率低、能耗高、设备复杂等问题,提出一种基于氯化钠和甲醇电解液的三级再生工艺。通过超声分散、减压蒸馏、微电解等步骤协同作用,有效去除活性炭表面有机杂质,实现高效活化再生,再生率可达95%以上,显著降低生产成本与能耗,适合工业化应用。
关键词:活性炭再生,电解液再生
本发明属于环保材料
技术领域
,具体涉及一种voc吸附用活性炭的再生方法。
背景技术
:活性炭再生是综合利用废活性炭,节约能源,降低消耗的好途径,活性炭行业对此也极为关注。从前的废活性炭再生通常用化学药品再生和热再生两种。化学药品再生是用化学药液处理废活性炭,使其重新具有活性,例如处理谷氨酸的废活性炭是用酸碱再生,酒用废活性炭用乙醇或酸碱再生等。此法再生效果差。热再生是用外加热的方法使废活性炭再生,除吸附有机溶剂之类的热再生外,其他的热再生都需要有高温设备如盘式炉、鞍式炉、焖烧炉……。此法设备提资大、能耗高、再生得率较低。热再生对于废粉状活性炭的再生极为困难。我国浙江省林科所推出的砖瓦窑再生活性炭技术很好的解决了废粉状炭的再生,但此法劳动强度大,成品炭质量不稳定,而且建厂条件受限。技术实现要素:针对现有技术中的问题,本发明提供一种voc吸附用活性炭的再生方法,解决了现有技术中再生困难的问题,不仅能够保证活性炭的再生率,而且降低了再生难度,适合大批量生产。为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种voc吸附用活性炭的再生方法,包括如下步骤:步骤1,将失活的活性炭加入氯化钠溶液中超声分散20-40min,得到混合液;步骤2,将混合液放入减压蒸馏反应釜中蒸馏反应至完全蒸发,得到混合物;步骤3,将混合物放入无水乙醇中加热搅拌反应2-4h,得到活性炭乙醇液;步骤4,将甲醇加入至活性炭乙醇液中搅拌均匀至完全混合,然后密封微电解反应2-5h,得到悬浊混合醇液;步骤5,将悬浊混合醇液过滤后得到沉淀物,烘干后得到再生的活性炭。所述步骤1中氯化钠溶液的浓度为0.02-0.08mol/l,所述活性炭在水中的浓度为10-30g/l。所述步骤1中的超声分散的超声频率为5-10khz,温度为60-80℃。所述步骤2中蒸馏反应的温度为120-150℃,压力为大气压的40-60%。所述步骤3中的混合物在无水乙醇中的浓度为20-40g/l,所述加热搅拌的温度为50-60℃,搅拌速度为2000-3000r/min。所述步骤4中的甲醇的加入量是无水乙醇体积的50-80%,所述搅拌的搅拌速度为2000-3000r/min。所述步骤4中的密封微电流反应的压力为0.4-0.8mpa,电流强度为1.5-3.5a,电压为10-15v。所述烘干温度为60-80℃。步骤1将活性炭加入至氯化钠溶液中,通过超声分散的方式将活性炭内的水溶去除,同时将氯化钠溶液附着在活性炭表面,得到悬浊混合液。步骤2将悬浊混合液通过减压蒸馏反应的方式将水去除,形成氯化钠与活性炭的混合物。步骤3将混合物加入无水乙醇中,在加热过程中,氯化钠能够快速溶解在乙醇中,形成活性炭的乙醇悬浊液。步骤4将甲醇溶解在乙醇中,形成甲醇-乙醇混合液,并且在密封微电解过程中将活性炭表面的有机杂质去除,达到重新活化的效果,同时以氯化钠和甲醇为电解液能够形成快速降解效果,保证活性炭表面与有机杂质的脱离,将活性炭表面裸露,达到活化效果。步骤5采用过滤烘干的方式得到再生后的活性炭。从以上描述可以看出,本发明具备以下优点:1.本发明解决了现有技术中再生困难的问题,不仅能够保证活性炭的再生率,而且降低了再生难度,适合大批量生产。2.本发明采用氯化钠和甲醇作为电解液能够大大提升电解效果,快速活化再生效果。3.本发明采用水洗、醇液和降解的三级再生方式,能够大大提升再生效果,保证再生率。具体实施方式结合实施例详细说明本发明,但不对本发明的权利要求做任何限定。实施例1一种voc吸附用活性炭的再生方法,包括如下步骤:步骤1,将失活的活性炭加入氯化钠溶液中超声分散20min,得到混合液;步骤2,将混合液放入减压蒸馏反应釜中蒸馏反应至完全蒸发,得到混合物;步骤3,将混合物放入无水乙醇中加热搅拌反应2h,得到活性炭乙醇液;步骤4,将甲醇加入至活性炭乙醇液中搅拌均匀至完全混合,然后密封微电解反应2h,得到悬浊混合醇液;步骤5,将悬浊混合醇液过滤后得到沉淀物,烘干后得到再生的活性炭。所述步骤1中氯化钠溶液的浓度为0.02mol/l,所述活性炭在水中的浓度为10g/l。所述步骤1中的超声分散的超声频率为5khz,温度为60℃。所述步骤2中蒸馏反应的温度为120℃,压力为大气压的40%。所述步骤3中的混合物在无水乙醇中的浓度为20g/l,所述加热搅拌的温度为50℃,搅拌速度为2000r/min。所述步骤4中的甲醇的加入量是无水乙醇体积的50%,所述搅拌的搅拌速度为2000r/min。所述步骤4中的密封微电流反应的压力为0.4mpa,电流强度为1.5a,电压为10v。所述烘干温度为60℃。实施例2一种voc吸附用活性炭的再生方法,包括如下步骤:步骤1,将失活的活性炭加入氯化钠溶液中超声分散40min,得到混合液;步骤2,将混合液放入减压蒸馏反应釜中蒸馏反应至完全蒸发,得到混合物;步骤3,将混合物放入无水乙醇中加热搅拌反应4h,得到活性炭乙醇液;步骤4,将甲醇加入至活性炭乙醇液中搅拌均匀至完全混合,然后密封微电解反应5h,得到悬浊混合醇液;步骤5,将悬浊混合醇液过滤后得到沉淀物,烘干后得到再生的活性炭。所述步骤1中氯化钠溶液的浓度为0.08mol/l,所述活性炭在水中的浓度为30g/l。所述步骤1中的超声分散的超声频率为10khz,温度为80℃。所述步骤2中蒸馏反应的温度为150℃,压力为大气压的60%。所述步骤3中的混合物在无水乙醇中的浓度为40g/l,所述加热搅拌的温度为60℃,搅拌速度为3000r/min。所述步骤4中的甲醇的加入量是无水乙醇体积的80%,所述搅拌的搅拌速度为3000r/min。所述步骤4中的密封微电流反应的压力为0.8mpa,电流强度为3.5a,电压为15v。所述烘干温度为80℃。实施例3一种voc吸附用活性炭的再生方法,包括如下步骤:步骤1,将失活的活性炭加入氯化钠溶液中超声分散30min,得到混合液;步骤2,将混合液放入减压蒸馏反应釜中蒸馏反应至完全蒸发,得到混合物;步骤3,将混合物放入无水乙醇中加热搅拌反应3h,得到活性炭乙醇液;步骤4,将甲醇加入至活性炭乙醇液中搅拌均匀至完全混合,然后密封微电解反应4h,得到悬浊混合醇液;步骤5,将悬浊混合醇液过滤后得到沉淀物,烘干后得到再生的活性炭。所述步骤1中氯化钠溶液的浓度为0.06mol/l,所述活性炭在水中的浓度为20g/l。所述步骤1中的超声分散的超声频率为8khz,温度为70℃。所述步骤2中蒸馏反应的温度为140℃,压力为大气压的50%。所述步骤3中的混合物在无水乙醇中的浓度为30g/l,所述加热搅拌的温度为55℃,搅拌速度为2500r/min。所述步骤4中的甲醇的加入量是无水乙醇体积的70%,所述搅拌的搅拌速度为2500r/min。所述步骤4中的密封微电流反应的压力为0.6mpa,电流强度为2.5a,电压为13v。所述烘干温度为70℃。性能测试本身吸附率再生前吸附率再生后吸附率实施例1100%18%95%实施例2100%21%97%实施例3100%19%99%综上所述,本发明具有以下优点:1.本发明解决了现有技术中再生困难的问题,不仅能够保证活性炭的再生率,而且降低了再生难度,适合大批量生产。2.本发明采用氯化钠和甲醇作为电解液能够大大提升电解效果,快速活化再生效果。3.本发明采用水洗、醇液和降解的三级再生方式,能够大大提升再生效果,保证再生率。可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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