CN108906138A - 一种活性炭或碳基催化剂的再生方法 - Google Patents
一种活性炭或碳基催化剂的再生方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108906138A CN108906138A CN201810726450.7A CN201810726450A CN108906138A CN 108906138 A CN108906138 A CN 108906138A CN 201810726450 A CN201810726450 A CN 201810726450A CN 108906138 A CN108906138 A CN 108906138A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- supported catalysts
- active carbon
- cod
- active
- 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
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
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
- B01J38/48—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
- B01J38/64—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using alkaline material; using salts
-
- 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
- B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
- B01J20/3475—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the liquid phase
-
- 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
- B01J20/3483—Regenerating or reactivating by thermal treatment not covered by groups B01J20/3441 - B01J20/3475, e.g. by heating or cooling
-
- 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
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
- B01J38/02—Heat treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种活性炭或碳基催化剂的再生方法，包括以下步骤：对失活的活性炭测定其亚甲蓝值，或对碳基催化剂催化臭氧降解COD测定其COD的去除率；将失活的活性炭或碳基催化剂浸泡在的NaOH溶液中；在NaOH溶液中通入臭氧；将活性炭或碳基催化剂从NaOH溶液中取出并用清水冲洗干净，再进行脱水烘干，获得再生的活性炭或者再生的碳基催化剂；将获得的再生的活性炭，测定其亚甲蓝值，通过与原始测定的亚甲蓝值进行对比，评价活性炭的活化效果，或将获得的再生碳基催化剂催化臭氧降解COD，测定COD的去除率与原始测定的COD去除率进行对比，评价碳基催化剂的活化效果，本发明活化效果好，用时短，活化效率高。
Description
技术领域
本发明涉及化工环保领域，具体涉及一种活性炭或碳基催化剂的再生方法。
背景技术
活性炭或碳基催化剂在环境保护大量使用，并且取得了相当的成效，然而活性炭在吸附饱和或碳基催化剂催化失活后需要更换，大量更换的活性炭或碳基催化剂通过物理脱附或化学手段处理后，可恢复活性重复使用。
现有的再生技术通常有：物理再生法、生物再生法、化学清洗法等。
其中最常用高温蒸汽解吸和高温回转炉二次焙烧，活化温度大于800℃。物理法再生效率高、应用范围广，但在再生能耗大，投资及运行费用较高；生物再生法是利用经驯化过的细菌，解析活性炭及碳基催化剂上吸附的有机物，并进一步消化分解的过程，生物法简单易行，投资和运行费用较低，但所需时间较长，受水质和温度的影响很大，效率低，且生物降解有选择性，降解不彻底；化学清洗法常常需要用大量的酸、碱或有机溶剂，活化的本质是将污染物转移至清洗剂中，而没有彻底消除，对环境造成二次污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种活性炭或碳基催化剂的再生方法，实现活性炭或碳基催化剂的重复循环使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种活性炭或碳基催化剂的再生方法，包括以下步骤：
步骤一，测定原始值：
对失活的活性炭测定其亚甲蓝值，或对碳基催化剂催化臭氧降解COD并测定其COD的去除率；
步骤二，NaOH溶液浸泡：
将失活的活性炭或碳基催化剂浸泡在的NaOH溶液中，NaOH溶液PH≥12，固液两项体积比1:2～1:3；
步骤三，臭氧高级氧化活化：
在所述NaOH溶液中通入臭氧，臭氧浓度为200mg/L，通气量得以使固相以流化床的形式在水中上下浮动即可，保持时间1h～3h，使活性炭或碳基催化剂得以充分反应；
步骤四，脱水烘干：
将步骤三中充分反应的活性炭或碳基催化剂从所述NaOH溶液中取出并用清水冲洗干净，再进行脱水烘干，获得再生的活性炭或者再生的碳基催化剂；
步骤五，评价对比：
将步骤四中获得的再生的活性炭，测定其亚甲蓝值，通过与步骤一中测定的亚甲蓝值进行对比，评价活性炭的活化效果，若活化率小于70％，则重复步骤二至步骤五，直到活化率大于等于70％；或将步骤四中获得的碳基催化剂催化臭氧降解COD，测定COD的去除率与步骤一中测定的COD去除率进行对比，评价碳基催化剂的活化效果，若COD的去除率小于80％，则重复步骤二至步骤五，直到COD的去除率大于等于80％。
进一步地，所述活性炭为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭、石油类活性炭、矿物质原料活性炭中的其中一种。
进一步地，所述碳基催化剂为以活性炭为载体的催化剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明实现了活性炭或碳基催化剂的再生，充分有效的实现了活性炭或碳基催化剂的重复利用，减少了企业的运行成本，合理有效的利用了再生资源。
(2)本发明相对现有的物理再生法，具有再生能耗小、投资运行成本低，提高了企业生产运行的经济效益。
(3)本发明相对现有的生物再生法，具有再生时间短、效率高、再生效果好等有益效果。
(4)本发明相对现有的化学清洗法，本发明采用臭氧进行活性炭或碳基催化剂的再生，再生过程中产生的氧气，对环境有益无害，减少了化学试剂的使用，有效的保护了生态环境。
附图说明
图1为本发明再生方法框图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图1所示：一种活性炭或碳基催化剂的再生方法，包括以下步骤：
步骤一，测定原始值：
对失活的活性炭测定其亚甲蓝值，或对碳基催化剂催化臭氧降解COD测定其COD的去除率，活性炭为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭、石油类活性炭、矿物质原料活性炭中的其中一种，碳基催化剂为以活性炭为载体的催化剂。
步骤二，NaOH溶液浸泡：
将失活的活性炭或碳基催化剂浸泡在的NaOH溶液中，NaOH溶液PH≥12，固液两项体积比1:2～1:3。
步骤三，臭氧高级氧化活化：
在NaOH溶液中通入臭氧，臭氧浓度为200mg/L，通气量得以使固相以流化床的形式在水中上下浮动即可，保持时间1h～3h，使活性炭或碳基催化剂得以充分反应。
步骤四，脱水烘干：
将步骤三中充分反应的活性炭或碳基催化剂从NaOH溶液中取出并用清水冲洗干净，再进行脱水烘干，获得再生的活性炭或者再生的碳基催化剂。
步骤五，评价对比：
将步骤四中获得的再生的活性炭，测定其亚甲蓝值，通过与步骤一中测定的亚甲蓝值进行对比，评价活性炭的活化效果，若活化率小于70％，则重复步骤二至步骤五，直到活化率大于等于70％；或将步骤四中获得的碳基催化剂催化臭氧降解COD，测定COD的去除率与步骤一中测定的COD去除率进行对比，评价碳基催化剂的活化效果，若COD的去除率小于80％，则重复步骤二至步骤五，直到COD的去除率大于等于80％。
为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明的技术方案，本发明人特提供以下实例对本发明进行阐述。
实施例一：
取饱和椰壳活性炭50g，测其亚甲蓝值为130；将其浸泡在100mL水中，加NaOH调pH大于12，通适量臭氧曝气，调节通气量使椰壳活性炭以流化床的形式在水中上下浮动，反应保持2h后停止曝气，将椰壳活性炭取出冲洗干净，测定其亚甲蓝值为226，计算活化率为74％，达到活化效果。
实施例二：
取反复使用后的碳基催化剂50g，测定其对COD＝594mg/L的试验用水的初始COD去除能力55.39％，然后浸泡在100mL水中，加NaOH调pH大于12，通适量臭氧曝气，调节通气量使碳基催化剂以流化床的形式在水中上下浮动，反应停留时间1h后停止曝气，将碳基催化剂取出冲洗干净，活化后的碳基催化剂用于催化臭氧氧化COD＝594mg/L的试验用水，多次平行试验测得COD去除率分别为：85.86％、84.85％、90.57％、88.89％、90.07％。均值＝88.5mg/L，催化剂作用下臭氧氧化受试水样的COD去除率由原本55.39％提高到88.5％，证明催化剂活性有显著提高。
活性碳或碳基催化剂的再生活化机理：
首先活性炭吸附饱和或碳基催化剂失活是由于吸附或活性基团表面覆盖了大量有机物，因此只需要通过物理或化学手段去除掉这些有机物即可恢复活性炭活性或碳基催化剂催化性能。
在碱性溶液中，臭氧产生羟自由基，无选择性地氧化氧化活性炭及碳基催化剂上吸附的有机污染物，降解为CO2和水，从而恢复活性炭的吸附性能和碳基催化剂的催化活性。
化学反应式：
O3+OH·→HO2·+O2
O3+HO2·→OH·+O2·+O2
O3+O2·→O3·+O2
有机物氧化机理：
RH+OH·→R·+H2O
R·+O2→ROO·
ROO·+RH→ROOH+R·
R·+H2O→ROH+H·→HO2·
HO2·→H·+O2·
R·+O2·→ROO·→K→CO2+H2O
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种活性炭或碳基催化剂的再生方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，测定原始值：
对失活的活性炭测定其亚甲蓝值，或对碳基催化剂催化臭氧降解COD测定其COD的去除率；
步骤二，NaOH溶液浸泡：
将失活的活性炭或碳基催化剂浸泡在的NaOH溶液中，NaOH溶液PH≥12，固液两项体积比1:2～1:3；
步骤三，臭氧高级氧化活化：
在所述NaOH溶液中通入臭氧，臭氧浓度为200mg/L，通气量得以使固相以流化床的形式在水中上下浮动即可，保持时间1h～3h，使活性炭或碳基催化剂得以充分反应；
步骤四，脱水烘干：
将步骤三中充分反应的活性炭或碳基催化剂从所述NaOH溶液中取出并用清水冲洗干净，再进行脱水烘干，获得再生的活性炭或者再生的碳基催化剂；
步骤五，评价对比：
将步骤四中获得的再生的活性炭，测定其亚甲蓝值，通过与步骤一中测定的亚甲蓝值进行对比，评价活性炭的活化效果，若活化率小于70％，则重复步骤二至步骤五，直到活化率大于等于70％；或将步骤四中获得的碳基催化剂催化臭氧降解COD，测定COD的去除率与步骤一中测定的COD去除率进行对比，评价碳基催化剂的活化效果，若COD的去除率小于80％，则重复步骤二至步骤五，直到COD的去除率大于等于80％。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭或碳基催化剂的再生方法，其特征在于，所述活性炭为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭、石油类活性炭、矿物质原料活性炭中的其中一种。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭或碳基催化剂的再生方法，其特征在于，所述碳基催化剂为以活性炭为载体的催化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810726450.7A CN108906138A (zh) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | 一种活性炭或碳基催化剂的再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810726450.7A CN108906138A (zh) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | 一种活性炭或碳基催化剂的再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108906138A true CN108906138A (zh) | 2018-11-30 |
Family
ID=64423904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810726450.7A Pending CN108906138A (zh) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | 一种活性炭或碳基催化剂的再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108906138A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109603827A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-12 | 大连理工大学 | 一种多相催化剂实施均相催化臭氧氧化降解水中有机污染物的方法 |
| CN111298847A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-19 | 清华大学 | 碳基催化剂再生的方法、碳基催化剂、水处理方法 |
| CN114950578A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-08-30 | 江苏治水有数环保科技有限公司 | 一种催化剂重生工艺 |
| CN117943132A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 浙江省白马湖实验室有限公司 | 一种碳基催化剂原位再生方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103143336A (zh) * | 2011-12-07 | 2013-06-12 | 中国中化股份有限公司 | 一种制备草甘膦用活性炭催化剂的再生方法 |
| CN103623774A (zh) * | 2012-08-21 | 2014-03-12 | 华南理工大学 | 一种用于燃油脱硫的改性活性炭的制备方法 |
| CN206027730U (zh) * | 2016-09-12 | 2017-03-22 | 河北莫兰斯环境科技股份有限公司 | 一种活性炭再生系统 |
| CN107081141A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-22 | 句容市盛达环保净化材料有限公司 | 一种吸附高浓度酚的活性炭的再生方法 |
-
2018
- 2018-07-04 CN CN201810726450.7A patent/CN108906138A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103143336A (zh) * | 2011-12-07 | 2013-06-12 | 中国中化股份有限公司 | 一种制备草甘膦用活性炭催化剂的再生方法 |
| CN103623774A (zh) * | 2012-08-21 | 2014-03-12 | 华南理工大学 | 一种用于燃油脱硫的改性活性炭的制备方法 |
| CN206027730U (zh) * | 2016-09-12 | 2017-03-22 | 河北莫兰斯环境科技股份有限公司 | 一种活性炭再生系统 |
| CN107081141A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-22 | 句容市盛达环保净化材料有限公司 | 一种吸附高浓度酚的活性炭的再生方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 侯艳君等: "《饮用水中内分泌干扰物质的深度处理技术》", 31 October 2006, 哈尔滨：哈尔滨地图出版社 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109603827A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-12 | 大连理工大学 | 一种多相催化剂实施均相催化臭氧氧化降解水中有机污染物的方法 |
| CN109603827B (zh) * | 2018-12-05 | 2021-04-16 | 大连理工大学 | 一种多相催化剂实施均相催化臭氧氧化降解水中有机污染物的方法 |
| CN111298847A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-19 | 清华大学 | 碳基催化剂再生的方法、碳基催化剂、水处理方法 |
| CN114950578A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-08-30 | 江苏治水有数环保科技有限公司 | 一种催化剂重生工艺 |
| CN117943132A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 浙江省白马湖实验室有限公司 | 一种碳基催化剂原位再生方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108906138A (zh) | 一种活性炭或碳基催化剂的再生方法 | |
| CN109292883B (zh) | 一种石墨化生物炭及其降解水体中有机污染物的方法 | |
| Santiago et al. | Modified activated carbons for catalytic wet air oxidation of phenol | |
| CN105056882A (zh) | 一种脱除硫化氢的改性生物炭基吸附剂的制备方法 | |
| CN110433821A (zh) | 一种铁锰双金属复合催化剂的制备方法及其在工业废水净化中的应用 | |
| CN104772146A (zh) | 一种改性生物炭基催化剂的制备方法 | |
| JP2008284520A (ja) | 担持触媒型磁性吸着剤および過酸化物含有廃水の処理方法 | |
| WO2006049149A1 (ja) | 油田随伴水中の有機物の除去方法および除去装置 | |
| CN102266723A (zh) | 一种选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法及装置 | |
| CN102500323B (zh) | 一种改性活性炭脱硫剂及其制法和一种硫化氢废气的处理方法 | |
| CN104772143A (zh) | 用于脱除低浓度二硫化碳的负载型污泥基催化剂的制备方法 | |
| CN111318157B (zh) | 一种改性电石渣脱硫脱硝剂的制备方法、产品及应用 | |
| Shen et al. | Adsorption of 4-chlorophenol by wheat straw biochar and its regeneration with persulfate under microwave irradiation | |
| CN111111685A (zh) | 催化臭氧氧化除去废水中喹啉的催化剂及其制备方法 | |
| CN104667985B (zh) | 一种催化湿式氧化催化剂及其制备方法 | |
| CN106964333B (zh) | 用于处理污水的稀土负载催化剂及其制备方法和应用以及臭氧催化氧化处理污水的方法 | |
| CN114452977B (zh) | 一种低温条件下可循环一体化同时吸附催化脱除VOCs的双功能材料、其制备方法和应用 | |
| CN101791519B (zh) | 活性半焦法处理含h2s酸气的应用工艺 | |
| CN104525097A (zh) | 一种Ce-Ni双金属负载海泡石吸附-催化剂的制备方法 | |
| CN110560080B (zh) | 一种钴锰复合氧化物的制备方法及降解染料废水的方法 | |
| Yegiazarov et al. | Adsorption-catalytic process for carbon disulfide removal from air | |
| CN111330562A (zh) | 一种光催化凝胶颗粒的制备方法及其应用 | |
| CN103143360B (zh) | 一种多元聚羟基浮石臭氧催化剂的制备方法 | |
| CN107583605A (zh) | 一种吸附材料的制备方法及其应用 | |
| CN110975809B (zh) | 一种橘络基生物炭及其应用 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181130 |