CN108786771A - 一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法 - Google Patents

一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108786771A
CN108786771A CN201810577384.1A CN201810577384A CN108786771A CN 108786771 A CN108786771 A CN 108786771A CN 201810577384 A CN201810577384 A CN 201810577384A CN 108786771 A CN108786771 A CN 108786771A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plasma
hydrogen peroxide
activated carbon
free radical
active carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810577384.1A
Other languages
English (en)
Inventor
娈疯
殷衡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Qianhai Hongyuan Holding Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Qianhai Hongyuan Holding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Qianhai Hongyuan Holding Co Ltd filed Critical Shenzhen Qianhai Hongyuan Holding Co Ltd
Priority to CN201810577384.1A priority Critical patent/CN108786771A/zh
Publication of CN108786771A publication Critical patent/CN108786771A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3416—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids comprising free carbon, e.g. activated carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3441—Regeneration or reactivation by electric current, ultrasound or irradiation, e.g. electromagnetic radiation such as X-rays, UV, light, microwaves

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法，所属领域为环境工程中的固体废弃物处理领域。该方法主要是为了解决活性炭加热再生法工序和设备较为复杂、且脱附的污染物质会形成一定程度的二次污染的不足之处，解决上述问题的要点是：用高压电场激发氮气生成能量密度为1950～2150W/cm2的一次等离子体，并用上述一次等离子体轰击双氧水溶液浸泡后的废弃活性炭，生成二次等离子体的同时使其温度上升至850～900℃，并维持该温度10～15min；依靠上述温度及过氧化氢所激发的二次等离子体再生活性炭及降解活性炭脱附的污染物质。

Description

一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法
技术领域
本发明涉及环境工程中的固体废弃物处理领域，具体为一种以过氧化氢为二次激发对象 的等离子体活性炭再生方法。
背景技术
活性炭在环境保护、工业与民用方面己被大量使用，并且取得了相当的成效，然而活性 炭在吸附饱和而失去吸附能力后，即变成了一种新的固体废物。同时活性炭价格昂贵，每次 更换新炭，就会提升企业的运行成本，所以必须要考虑对饱和活性炭进行再生利用，以达到 循环经济的目的。
活性炭的再生方法有很多种，例如：加热再生法、生物再生法、湿式氧化法、溶剂再生 法、电化学再生法、催化湿式氧化法等。其中加热再生法是应用最多，工业上最成熟的活性 炭再生方法。而加热再生法一般包括干燥、高温炭化及活化三个阶段，其工序和设备较为复 杂，且脱附的污染物质会形成一定程度的二次污染。
因此急需开发一种简单高效、无二次污染的活性炭再生工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决活性炭加热再生法的不足之处，提供一种简单高效、无二次污 染的活性炭再生工艺。
本发明的技术方案如下：
(1)将废弃的活性炭用清水反复浸泡清洗直至出水清澈，继续用5％～10％双氧水溶液浸 泡1～2h，对上述活性炭进行固液分离；
(2)用高压电场激发氮气生成能量密度为1950～2150W/cm2的一次等离子体，并用上述 一次等离子体轰击固液分离后的废弃活性炭，使其温度上升至850～900℃，并维持该温度 10～15min；
(3)上述温度能够使活性炭表面的有机污染物沸腾汽化脱附，氮气所激发的等离子体所 携带的能量被活性炭孔隙中的过氧化氢吸收，大量的能量吸使得活性炭孔隙中形成了急剧膨 胀的二次等离子体而产生冲击波，冲击波使得活性炭孔隙中的污染物质被剔除，从而使其恢 复吸附性能；
(4)过氧化氢所激发的二次等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自 由基及高能电子，具有极强的氧化能力，能够无选择性地降解活性炭所脱附的污染物质，同 时原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基提高了活性炭表面酸性官能团的数量，使其表面 更具亲水性，从而使零电荷点大大降低，有利于极性物质的去除。
(5)上述活性炭最终经水冷、干燥后得到产品再生活性炭。
其中：将废弃活性炭用清水反复浸泡清洗后，需要用5％～10％双氧水溶液浸泡1～2h。
其中：氮气所激发的一次等离子体的能量密度为1950～2150W/cm2。
其中：再生温度850～900℃，再生时间10～15min。
其中：一次等离子体所携带的能量被活性炭孔隙中的过氧化氢吸收生成二次等离子体， 二次等离子体产生过程中形成的冲击波将活性炭孔隙中的污染物质剔除。
其中：二次等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子， 具有极强的氧化能力，能够无选择性地降解活性炭所脱附的污染物质。
其中：原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基提高了活性炭表面酸性官能团的数量， 使其表面更具亲水性，从而使零电荷点大大降低，有利于极性物质的去除。
本发明方法将活性炭再生过程中的干燥、高温炭化及活化三个阶段合而为一，简化了活 性炭再生的工序及设备；且二次等离子体中所携带的大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基 自由基不仅能够无选择性的降解活性炭脱附的污染物质，同时还能够提高活性炭表面酸性官 能团的数量，更有利于极性物质的去除。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将以“山西亚鑫煤焦化有限公司污水站废弃活性炭”为实施 例对本发明作更全面、细致地描述，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将废弃的活性炭用清水反复浸泡清洗直至出水清澈，继续用5％双氧水溶液浸泡2h， 对上述活性炭进行固液分离；
(2)用高压电场激发氮气生成能量密度为1950W/cm2的一次等离子体，并用上述一次 等离子体轰击固液分离后的废弃活性炭，使其温度上升至850℃，并维持该温度15min；
(3)上述温度能够使活性炭表面的有机污染物沸腾汽化脱附，氮气所激发的等离子体所 携带的能量被活性炭孔隙中的过氧化氢吸收，大量的能量吸使得活性炭孔隙中形成了急剧膨 胀的二次等离子体而产生冲击波，冲击波使得活性炭孔隙中的污染物质被剔除，从而使其恢 复吸附性能；
(4)过氧化氢所激发的二次等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自 由基及高能电子，具有极强的氧化能力，能够无选择性地降解活性炭所脱附的污染物质，同 时原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基提高了活性炭表面酸性官能团的数量，使其表面 更具亲水性，从而使零电荷点大大降低，有利于极性物质的去除。
(5)上述活性炭最终经水冷、干燥后得到产品再生活性炭。
实施例2：
(1)将废弃的活性炭用清水反复浸泡清洗直至出水清澈，继续用10％双氧水溶液浸泡 1h，对上述活性炭进行固液分离；
(2)用高压电场激发氮气生成能量密度为2150W/cm2的一次等离子体，并用上述一次 等离子体轰击固液分离后的废弃活性炭，使其温度上升至900℃，并维持该温度10min；
(3)上述温度能够使活性炭表面的有机污染物沸腾汽化脱附，氮气所激发的等离子体所 携带的能量被活性炭孔隙中的过氧化氢吸收，大量的能量吸使得活性炭孔隙中形成了急剧膨 胀的二次等离子体而产生冲击波，冲击波使得活性炭孔隙中的污染物质被剔除，从而使其恢 复吸附性能；
(4)过氧化氢所激发的二次等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自 由基及高能电子，具有极强的氧化能力，能够无选择性地降解活性炭所脱附的污染物质，同 时原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基提高了活性炭表面酸性官能团的数量，使其表面 更具亲水性，从而使零电荷点大大降低，有利于极性物质的去除。
(5)上述活性炭最终经水冷、干燥后得到产品再生活性炭。
通过上述步骤得到的再生活性炭与同型号的新活性炭进行“山西亚鑫煤焦化有限公司” 污水净化的对照实验，检测结果见下表：
检测项目 实施例1 实施例2
新活性炭吸附值 119mg/g 119mg/g
再生活性炭吸附值 111mg/g 116mg/g
活性炭再生率 93.28％ 97.48％
综上所述，本活性炭再生方法再生效率高，值得推广。

Claims (7)

1.本发明提供了一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法，其特征在：
将废弃的活性炭用清水反复浸泡清洗直至出水清澈，继续用5％～10％双氧水溶液浸泡1～2h，对上述活性炭进行固液分离；
用高压电场激发氮气生成能量密度为1950～2150W/cm2的一次等离子体，并用上述一次等离子体轰击固液分离后的废弃活性炭，使其温度上升至850～900℃，并维持该温度10～15min；
上述温度能够使活性炭表面的有机污染物沸腾汽化脱附，氮气所激发的等离子体所携带的能量被活性炭孔隙中的过氧化氢吸收，大量的能量吸使得活性炭孔隙中形成了急剧膨胀的二次等离子体而产生冲击波，冲击波使得活性炭孔隙中的污染物质被剔除，从而使其恢复吸附性能；
过氧化氢所激发的二次等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子，具有极强的氧化能力，能够无选择性地降解活性炭所脱附的污染物质，同时原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基提高了活性炭表面酸性官能团的数量，使其表面更具亲水性，从而使零电荷点大大降低，有利于极性物质的去除。
2.根据权利要求1所述的一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法，其特征在于：将废弃活性炭用清水反复浸泡清洗后，需要用5％～10％双氧水溶液浸泡1～2h。
3.根据权利要求1所述的一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法，其特征在于：氮气所激发的一次等离子体的能量密度为1950～2150W/cm2。
4.根据权利要求1所述的一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法，其特征在于：再生温度850～900℃，再生时间10～15min。
5.根据权利要求1所述的一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法，其特征在于：一次等离子体所携带的能量被活性炭孔隙中的过氧化氢吸收生成二次等离子体，二次等离子体产生过程中形成的冲击波将活性炭孔隙中的污染物质剔除。
6.根据权利要求1所述的一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法，其特征在于：二次等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子，具有极强的氧化能力，能够无选择性地降解活性炭所脱附的污染物质。
7.根据权利要求1所述的一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法，其特征在于：原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基提高了活性炭表面酸性官能团的数量，使其表面更具亲水性，从而使零电荷点大大降低，有利于极性物质的去除。
CN201810577384.1A 2018-05-28 2018-05-28 一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法 Pending CN108786771A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810577384.1A CN108786771A (zh) 2018-05-28 2018-05-28 一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810577384.1A CN108786771A (zh) 2018-05-28 2018-05-28 一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108786771A true CN108786771A (zh) 2018-11-13

Family

ID=64087402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810577384.1A Pending CN108786771A (zh) 2018-05-28 2018-05-28 一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108786771A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110115993A (zh) * 2019-04-24 2019-08-13 广西博世科环保科技股份有限公司 一种高级氧化技术处理吸附饱和粉状活性炭的方法
CN111530413A (zh) * 2020-04-15 2020-08-14 广东省微生物研究所（广东省微生物分析检测中心） 一种增强土壤自修复的生物炭及其制备方法与应用
CN115805057A (zh) * 2022-11-29 2023-03-17 南京誉鼎环境科技有限公司 应用于高浓难降解废水处理中的活性炭原位吸附再生方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0535612A1 (en) * 1991-09-30 1993-04-07 Olympus Optical Co., Ltd. Method and apparatus for regenerating biologically used devices
CN102951720A (zh) * 2011-08-17 2013-03-06 中国石油化工股份有限公司 一种废水的处理方法
CN105174360A (zh) * 2015-09-25 2015-12-23 大连理工大学 一种采用放电等离子体激活过硫酸盐的方法
CN106824146A (zh) * 2017-01-06 2017-06-13 燕山大学 介质阻挡放电活化过硫酸盐协同再生活性炭的方法
CN107555529A (zh) * 2017-09-14 2018-01-09 江苏科力特环保科技有限公司 一种活性炭回收工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0535612A1 (en) * 1991-09-30 1993-04-07 Olympus Optical Co., Ltd. Method and apparatus for regenerating biologically used devices
CN102951720A (zh) * 2011-08-17 2013-03-06 中国石油化工股份有限公司 一种废水的处理方法
CN105174360A (zh) * 2015-09-25 2015-12-23 大连理工大学 一种采用放电等离子体激活过硫酸盐的方法
CN106824146A (zh) * 2017-01-06 2017-06-13 燕山大学 介质阻挡放电活化过硫酸盐协同再生活性炭的方法
CN107555529A (zh) * 2017-09-14 2018-01-09 江苏科力特环保科技有限公司 一种活性炭回收工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
裴学凯 等: ""电子束在高气压下产生大面积等离子体"", 《第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会》 *
高锦章 等: ""活性炭和H2O2存在下辉光放电等离子体降解邻苯二胺"", 《应用化学》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110115993A (zh) * 2019-04-24 2019-08-13 广西博世科环保科技股份有限公司 一种高级氧化技术处理吸附饱和粉状活性炭的方法
CN111530413A (zh) * 2020-04-15 2020-08-14 广东省微生物研究所（广东省微生物分析检测中心） 一种增强土壤自修复的生物炭及其制备方法与应用
CN111530413B (zh) * 2020-04-15 2022-09-02 广东省微生物研究所（广东省微生物分析检测中心） 一种增强土壤自修复的生物炭及其制备方法与应用
CN115805057A (zh) * 2022-11-29 2023-03-17 南京誉鼎环境科技有限公司 应用于高浓难降解废水处理中的活性炭原位吸附再生方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108786771A (zh) 一种以过氧化氢为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法
CN106390684B (zh) 利用高沸点溶剂回收气体中nmp的方法
Çalışkan et al. Low temperature regeneration of activated carbons using microwaves: Revising conventional wisdom
Zulkurnai et al. Carbon dioxide (CO2) adsorption by activated carbon functionalized with deep eutectic solvent (DES)
CN105582904A (zh) 一种活性炭的再生方法
CN112791696B (zh) 一种磁性Fe3O4/生物炭吸附剂及应用
CN102350305A (zh) 介质阻挡放电改性活性炭纤维的方法
CN103252223A (zh) 一种微波活化过硫酸钾再生吸附有机物饱和活性炭的方法
CN108786772A (zh) 一种以过硫酸盐为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法
Zhou et al. Non-thermal plasma enhances performances of biochar in wastewater treatment and energy storage applications
CN108217811A (zh) 同时处理含有机物的废水与含有机物的废气的系统与方法
CN108176415A (zh) 一种空气净化炭材清洁再生利用技术
CN108745329A (zh) 一种以水分子为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法
CN110170300A (zh) 一种鸡毛改性蜂窝状高比表面积活性炭吸附材料的制备方法
CN105731455A (zh) 一种从中药残渣中制备活性炭的方法
CN110975823B (zh) 一种大豆壳重金属离子吸附剂的解吸方法
CN108745330A (zh) 一种以硫酸分子为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法
CN108722379A (zh) 一种以高锰酸钾为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法
CN109304151A (zh) 一种以次氯酸钠为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法
CN108786773A (zh) 一种以HCl分子为二次激发对象的等离子体活性炭再生方法
CN106829955A (zh) 一种利用废轮胎橡胶真空微波制备活性炭的方法
CN210885864U (zh) 一种天然气制乙炔和氢气的系统
CN108893184A (zh) 一种废弃机油再生利用工艺
CN105536754A (zh) 一种C/γ-Fe2O3复合材料循环使用的方法
CN212166958U (zh) 二氯甲烷废气回收的预处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181113