[發明專利]一種改性活性炭吸附劑的方法

有效

• 申請號: 201810000409.1
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108554375B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 田森林;張月超;李英杰;黃建洪;胡學偉;寧平;谷俊杰;關清卿
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01J20/28
• 代理公司: 暫無信息
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本發明公開了一種改性活性炭吸附劑的方法，屬于吸附劑改性技術領域。本發明將經水清洗除雜的活性炭置于高溫高壓反應釜中，通入二氧化碳，加熱升溫至二氧化碳超臨界狀態并處理1~60min得到預處理活性炭，打開泄壓閥，收集二氧化碳；將預處理活性炭置于水的亞臨界狀態或超臨界狀態下處理1~30min，冷卻至溫度不高于100℃，打開泄壓閥，迅速降壓使氣液固分離，固體即為改性活性炭吸附劑。本發明方法，操作簡單，無污染，改性效率高，殘余液體可直接排放。

技術領域

本發明涉及一種改性活性炭吸附劑的方法，屬于活性炭改性技術領域。

背景技術

活性炭是以木材、果殼、煤、石油或者瀝青為原料，經過炭化、活化等過程，制成的一種無定形炭。它具有發達的孔隙結構和巨大的比表面積，被廣泛應用于環境保護領域中。隨著我國工業化進程的大發展，環境污染中的三大污染（大氣污染、水體污染和土壤污染）情況日益加劇。目前大氣污染的來源有工業生產過程的排放、燃料燃燒、交通運輸過程的排放、農業活動的排放等，其污染物包括氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機物、光化學氧化物以及顆粒物等。水體污染的主要來源有工業廢水、生活污水和農業污水等，其污染物包括酸、堿、氮、磷、重金屬、懸浮物、有機農藥、有機毒物等。土壤污染物主要有無機污染物（酸、堿、重金屬、鹽類等）和有機污染物（有機農藥、合成洗滌劑等）。利用不同方法改性后的活性炭，可以用于三大污染中污染物的吸附脫除。

大部分的商用活性炭無法滿足實際應用，需要針對不同的研究對其進行改性。改性的方法包括表面結構的改性方法和表面化學性質的改性方法。通過提高活性炭的比表面積，增加吸附容量，提高吸附性能。通過改變活性炭表面的化學性質，來滿足其對特定物質的吸附。

目前活性炭改性的方法存在工藝繁瑣、能耗高、化學試劑用量高等問題。

發明內容

針對現有技術中活性炭改性方法存在的工藝繁瑣、能耗高、化學試劑用量高的問題，本發明提供一種苯酚吸附劑再生與苯酚無害化處理的方法，以亞臨界或超臨界水為媒介，改性活性炭，本發明方法具有操作簡單、化學改性劑少或無的特點。

一種改性活性炭吸附劑的方法，具體步驟如下：

（1）將經水清洗除雜的活性炭置于高溫高壓反應釜中，通入二氧化碳，加熱升溫至二氧化碳超臨界狀態并處理1~60min得到預處理活性炭，打開泄壓閥，收集二氧化碳；其中二氧化碳超臨界狀態的溫度為 32~85℃，壓力為7.3~25MPa；

（2）將步驟（1）所得預處理活性炭置于水的亞臨界狀態或超臨界狀態下處理1~30min，冷卻至溫度不高于100℃，打開泄壓閥，迅速降壓使氣液固分離，固體即為改性活性炭吸附劑；其中水的亞臨界狀態的溫度為200~374℃，壓力為15~22MPa，水的超臨界狀態的溫度為374~550℃，壓力為22.1~35MPa；

進一步地，所述步驟（2）水的亞臨界狀態或超臨界狀態下處理預處理活性炭時還添加改性劑，改性劑為HCl、H₂SO₄、HNO₃、H₂CO₃、CH₃COOH、NaOH、KOH、NH₃·H₂O、H₂O₂、O₂或O₃；

以水的體積計算，所述HCl、H₂SO₄、HNO₃、H₂CO₃、CH₃COOH、NaOH、KOH、NH₃·H₂O的濃度為0~5 mol/L；

以水的質量計算，所述H₂O₂質量濃度為0~30%；