一种水热液化资源化利用重金属污染修复植物的方法技术

本发明专利技术涉及一种水热液化资源化利用重金属污染修复植物的方法，具体步骤：1、将一定质量的重金属污染修复植物与一定浓度的稀盐酸溶液混合，置于反应釜中，并将反应釜密封。2、将反应釜加热至指定温度后，保留一定时间。3、待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体两部分，固体烘干，即得水热炭。本发明专利技术制备方法简单，成本低廉，水热炭含有丰富的碳元素，经过一定的活化处理后，可以制备得到优良的环境修复材料。本发明专利技术在脱除植物中重金属的同时，同步得到高附加值化学品和水热炭，实现了变废为宝，同时也避免了重金属释放的二次污染，是一种绿色无污染的方法，并为重金属污染修复植物的资源化利用找到了一条有效的利用方式。

A method of resource recovery by heavy metal pollution and utilization of water by thermal liquefaction

The invention relates to a method of using heavy metal pollution to repair plants by hydrothermal liquefaction. The concrete steps are as follows: 1, a certain quality heavy metal pollution repair plant is mixed with a certain concentration of dilute hydrochloric acid solution, and is placed in a reaction kettle, and the reaction kettle is sealed. 2, the reactor will be heated to a specified temperature for a certain period of time. 3. After the reactor is cooled to room temperature, the material is removed and filtered, and two parts of solid and liquid are obtained. The preparation method of the invention is simple, the cost is low, and the hot carbon contains rich carbon elements. After a certain activation treatment, the excellent environmental remediation materials can be prepared. In addition to the removal of heavy metals in plants, the invention synchronously obtained high added value chemicals and hydrothermal charcoal, realized the transformation of waste into treasure, and also avoided the two pollution of heavy metal release. It was a green and pollution-free method, and found an effective way to utilize heavy metal pollution to repair plant resources.

【技术实现步骤摘要】
一种水热液化资源化利用重金属污染修复植物的方法
本专利技术属于环境保护与固体废弃物资源化利用领域，具体涉及重金属污染修复植物的资源化利用，特别是涉及一种水热液化资源化利用重金属污染修复植物的方法。
技术介绍
近年来，重金属污染对人类健康和生命安全带来了重大危害，尤其是农产品的安全问题，引发了社会对土壤重金属污染治理的诉求。重金属植物修复技术是一种利用植物提取、吸收、和固定土壤中的重金属的技术，具有治理时效长、原位性、成本低廉等优势，逐渐受到关注和推广应用。然而，由于大量重金属污染的植物，在腐败后会将重金属重新释放，因此，研究重金属污染修复植物的无害化处理显得尤为关键。近年来，水热液化技术在生物质热转化制备生物油和化学品的研究中受到广泛关注，主要利用水在亚临界或超临界状态下（374°C，22.1MPa）的热能，将生物质解聚，得到生物油和小分子化学品。将水热液化过程应用于重金属污染修复植物的资源化利用，不仅可以打断植物中有机分子与重金属之间的螯合键，消除二次污染，还能利用植物中的生物质能，同步制备生物油和化学品。释放至溶液中的重金属，可以通过萃取和沉淀等方式实现分离回收。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水热液化资源化利用重金属污染修复植物的方法，采用水热液化技术处理重金属污染修复植物，脱除植物中重金属，并同步得到高附加值化学品和水热炭的方法。本专利技术提出的一种水热液化资源化利用重金属污染修复植物的方法，具体步骤如下：将重金属污染修复植物与稀盐酸溶液混合，置于反应釜中，并将反应釜密封，进行水热反应，控制水热反应温度为150~350°C；水热反应保留时间为0.5~4小时；反应结束后，待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体两部分，固体烘干，即得水热炭；其中：重金属污染修复植物浓度为10~50g/L，稀盐酸溶液浓度为0.1~0.5mol/L。本专利技术中，所述的重金属污染修复植物为小飞蓬（Cd污染植物）、伴矿景天（Zn污染植物）或盐肤木（Pb污染植物）中一种以上。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用水热液化技术处理重金属污染修复植物，脱除植物中重金属，并同步得到高附加值化学品和水热炭，实现了变废为宝，同时也避免了重金属释放的二次污染，是一种绿色无污染的方法。该专利技术为重金属污染修复植物找到了一条有效的处理处置和资源化利用方式。本专利技术制备方法简单，成本低廉。水热炭含有丰富的碳元素，经过一定的活化处理后，可以制备得到优良的环境修复材料。附图说明图1：水热液化处理重金属污染修复植物的方法流程图。具体实施方式下面的实施用于进一步说明本专利技术，并不是对本专利技术的限定。实施例1将洗净、干燥的伴矿景天（含Zn量1500mg/kg），过筛60目；过筛材料取3g投加到150mL的稀盐酸（0.25mol/L）中，混合置于250mL反应釜中，将反应釜密封，加热至190°C后，保留2小时。待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体（LP-1）两部分，固体烘干，即得水热炭。经电感耦合等离子体光谱仪（ICP）测定，液体中含有植物79.9%的Zn；经气相色谱-氢火焰离子化检测器（GC-FID）测定，液体中含有2.5%（质量比，植物为基准）的乙酸。实施例2将洗净、干燥的小飞蓬（含Cd量2000mg/kg），过筛60目；过筛材料取3g投加到150mL的稀盐酸（0.20mol/L）中，混合置于250mL反应釜中，将反应釜密封，加热至220°C后，保留2小时。待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体（LP-2）两部分，固体烘干，即得水热炭。经ICP测定，液体中含有植物80%以上的Cd；经GC-FID测定，液体中含有3.0%以上（质量比，植物为基准）的乙酸。实施例3将洗净、干燥的盐肤木（#1，含Pb量1400mg/kg），过筛60目；过筛材料取3g投加到150mL的稀盐酸（0.25mol/L）中，混合置于250mL反应釜中，将反应釜密封，加热至240°C后，保留2小时。待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体（LP-3）两部分，固体烘干，即得水热炭。经ICP测定，液体中含有植物80%的Pb；经GC-FID测定，液体中含有10%（质量比，植物为基准）的乙酸。实施例4将洗净、干燥的伴矿景天（含Zn量1500mg/kg），过筛60目；过筛材料取3g投加到150mL的稀盐酸（0.25mol/L）中，混合置于250mL反应釜中，将反应釜密封，加热至280°C后，保留2小时。待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体（LP-4）两部分，固体烘干，即得水热炭。经ICP测定，液体中含有植物90.5%的Zn；经GC-FID测定，液体中含有1.8%（质量比，植物为基准）的乙酸。实施例5将洗净、干燥的伴矿景天（含Zn量1500mg/kg），过筛60目；过筛材料取3g投加到150mL的稀盐酸（0.25mol/L）中，混合置于250mL反应釜中，将反应釜密封，加热至310°C后，保留2小时。待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体（LP-5）两部分，固体烘干，即得水热炭。经ICP测定，液体中含有植物57.4%的Zn；经GC-FID测定，液体中含有1.9%（质量比，植物为基准）的乙酸。实施例6将洗净、干燥的盐肤木（#2，含Pb量1100mg/kg），过筛60目；过筛材料取3g投加到150mL的稀盐酸（0.25mol/L）中，混合置于250mL反应釜中，将反应釜密封，加热至240°C后，保留1.5小时。待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体（LP-6）两部分，固体烘干，即得水热炭。经ICP测定，液体中含有植物85%的Pb；经GC-FID测定，液体中含有8%（质量比，植物为基准）的乙酸。实施例7将洗净、干燥的盐肤木（#3，含Pb量230mg/kg），过筛60目；过筛材料取3g投加到150mL的稀盐酸（0.25mol/L）中，混合置于250mL反应釜中，将反应釜密封，加热至240°C后，保留1.5小时。待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体（LP-7）两部分，固体烘干，即得水热炭。经ICP测定，液体中含有植物90%的Pb；经GC-FID测定，液体中含有6%（质量比，植物为基准）的乙酸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水热液化资源化利用重金属污染修复植物的方法，其特征在于具体步骤如下：将重金属污染修复植物与稀盐酸溶液混合，置于反应釜中，并将反应釜密封，进行水热反应，控制水热反应温度为150~350 °C；水热反应保留时间为0.5~4小时；反应结束后，待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体两部分，固体烘干，即得水热炭；其中：重金属污染修复植物浓度为10~50 g/L，稀盐酸溶液浓度为0.1~0.5 mol/L。

【技术特征摘要】
1.一种水热液化资源化利用重金属污染修复植物的方法，其特征在于具体步骤如下：将重金属污染修复植物与稀盐酸溶液混合，置于反应釜中，并将反应釜密封，进行水热反应，控制水热反应温度为150~350°C；水热反应保留时间为0.5~4小时；反应结束后，待反应釜冷却至室温后，将物料取出，过滤，即得固体与液体两部分，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张士成，朱向东，钱峰，刘雨辰，陈建民，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31