含五氧化二钒的废活性炭的再生方法技术

本发明专利技术提供了一种含五氧化二钒的废活性炭的再生方法。该含五氧化二钒的废活性炭的再生方法，其特征在于，包括：步骤S1，在300℃至1000℃的温度范围内加热废活性炭；步骤S2，向加热后的活性炭中加入脱附剂，然后进行60分钟至360分钟范围内的超声处理；和步骤S3，对脱附剂和活性炭的混合物进行固液分离，并将分离后的固体进行烘干。通过本发明专利技术的含五氧化二钒的废活性炭的再生方法，实现了有效地去除了废活性炭的孔隙中吸附的污染物和五氧化二钒，显著节省了能源的消耗并且提高了再生后活性炭的吸附率的技术效果。吸附率的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
含五氧化二钒的废活性炭的再生方法


[0001]本专利技术涉及化学工程领域，具体而言，涉及一种含五氧化二钒的废活性炭的再生方法。

技术介绍

[0002]活性炭因其具有多孔隙结构、合适的比表面积、无毒无味以及对有机物质有色分子具有很强的吸附能力等特点，常被作为一种优良的吸附剂，广泛应用于医药、冶金、食品、化工、军事和环境保护等各个领域。在化工领域中，活性炭在废水吸附、催化、电化学、烟气治理中应用广泛。在吸附方面，活性炭是将污染物及无用物质转移富集，当吸附达到饱和状态时，活性炭就会丧失吸附活性。作为高度富集污染物的载体，再次形成固(危)废，直接排放会对环境造成恶劣的影响。
[0003]活性炭的再生是将废活性炭所吸附的物质(污染物或无用物)提取出来，使废活性炭恢复原本的吸附活性，从而能够再次利用，降低企业活性炭的使用成本。此外，废活性炭的再生还能够避免废活性炭在直接排放到自然环境中的情况下造成的污染物二次释放从而污染环境。
[0004]在活性炭的应用领域中，合成油尾气脱碳工段通常采用活性炭吸附尾气中的小分子烃类物质及硫化氢气体，从而净化外排尾气。该脱碳工段中存在五氧化二钒，从而使得活性炭在工作过程中，在吸附目标物质小分子烃类和硫化氢的同时，也吸附了五氧化二钒，并且从而使吸附后的废活性炭成为危险废物。在实际生产过程中，危险废物的处理成本较高，然而在现有技术中，并没有一种有效地再生含有五氧化二钒的废活性炭的方法。现有技术中的，活性炭的再生方法通常包含清洗、酸洗、干燥、碳化和活化等多个步骤，然而现有技术中的方法不能有效地将含有五氧化二钒的废活性炭中的五氧化二钒有效地去除，并且因此将降低所获得的再生的活性炭的吸附能力。因此，仍需要一种能够有效去除五氧化二钒并再生废活性炭的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种含五氧化二钒的废活性炭的再生方法。以解决现有技术中的方法不能有效地将含有五氧化二钒的废活性炭中的五氧化二钒有效地去除，并且因此将降低所获得的再生的活性炭的吸附能力问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种含五氧化二钒的废活性炭的再生方法，其特征在于，包括：步骤S1，在300℃至1000℃的温度范围内加热废活性炭；步骤S2，向加热后的活性炭中加入脱附剂，然后进行60分钟至360分钟范围内的超声处理；和步骤S3，对脱附剂和活性炭的混合物进行固液分离，并将分离后的固体进行烘干。
[0007]进一步地，在上述方法中，还包括：步骤S4，向固液分离之后得到的液体中加入铵盐，待沉淀后收集沉淀物，然后将沉淀物在300℃与800℃的温度范围内加热，从而得到回收的五氧化二钒。
[0008]进一步地，在上述方法中，步骤S1进一步包括在活化气氛下、在3℃/分钟至15℃/分钟的加热速率下将废活性炭加热至300℃至1000℃的温度范围内，并且保温60分钟至360分钟。
[0009]进一步地，在上述方法中，活化气氛包括氮气、二氧化碳、和水蒸气中的一种或它们的任意组合；活化气氛的流量在300ml/分钟与1000ml/分钟的范围内。
[0010]进一步地，在上述方法中，脱附剂包括盐酸和硫酸中的一种或它们的组合；脱附剂的浓度在0.1mol/L与0.5mol/L的范围内；并且脱附剂与废活性炭的质量比在1:5000与10:5000的范围内。
[0011]进一步地，在上述方法中，铵盐包括氯化铵和硫酸铵中的一种或它们的组合物；按照铵盐与废活性炭的质量比为1:2000至5:2000的量添加铵盐。
[0012]进一步地，在上述方法中，步骤S4进一步包括在气氛下，在3℃/分钟至10℃/分钟的加热速率下将沉淀物加热至300℃至800℃的温度范围内，并且保温60分钟至120分钟。
[0013]进一步地，在上述方法中，回收气氛包括空气和氧气中的一种或它们的组合；回收气氛的流量在300ml/分钟与1000ml/分钟的范围内。
[0014]进一步地，在上述方法中，超声处理的频率在40KHz与120KHz的范围内。
[0015]进一步地，在上述方法中，在60℃至120℃的范围内进行烘干，并且烘干持续6小时至24小时。
[0016]通过本专利技术的含五氧化二钒的废活性炭的再生方法，实现了有效地去除了废活性炭的孔隙中吸附的污染物和五氧化二钒，显著节省了能源的消耗并且提高了再生后活性炭的吸附率的技术效果。
具体实施方式
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0018]通过
技术介绍
中的描述可以了解到，现有技术中的废活性炭的再生方法不能有效地的去除废活性炭中的五氧化二钒。针对现有技术中的方法，在本申请的一个典型的实施方式中，提供了一种含五氧化二钒的废活性炭的再生方法，其包括步骤S1，在300℃至1000℃的温度范围内加热废活性炭；步骤S2，向加热后的活性炭中加入脱附剂，然后进行60分钟至360分钟范围内的超声处理；和步骤S3，对脱附剂和活性炭的混合物进行固液分离，并将分离后的固体进行烘干。
[0019]不同于现有技术中的方法，在本申请的技术方案中，首先将包含五氧化二钒的废活性炭在300℃至1000℃的温度下进行加热，从而去除活性炭中吸附的小分子烃类物质及硫化氢气体。然后再将废活性炭加入到脱附剂中，在超声处理装置中进行60分钟至360分钟范围内的超声处理。在进行超声处理的过程中，脱附剂的脱附作用和超声冲击将同时作用于废活性炭，从而使得吸附在活性炭中的五氧化二钒有效地脱出，并溶解于脱附剂溶液中。在将活性炭的孔隙中吸附的污染物和五氧化二钒去除之后，将孔隙中不再包含污染物的活性炭与脱附剂一起进行固液分离，从而将活性炭分离出来。将分离出来的活性炭进行烘干，从而得到再生的活性炭。
[0020]采用本申请的上述废活性炭再生方法的情况下，在去除活性炭孔隙中吸附的污染
物的过程中采用了脱附剂与超声处理联合处理的方式，而并没有采用现有技术中常用的在800℃～1100℃的高温下进行焙烧，然后再在1200℃以上的温度下进行活化的方法。从而有效地节省了能源的消耗。再不进行高温焙烧和活化的情况下，采用本申请的脱附剂与超声处理共同处理的方法，不仅能够去除在加热步骤中残留在活性炭孔隙中的污染物，并且能够有效地去除孔隙中包含的五氧化二钒，从而进一步提高了再生后活性炭的吸附率。
[0021]综上，在采用了本申请的废活性炭再生方法的情况下，有效地去除了废活性炭的孔隙中吸附的污染物和五氧化二钒，显著节省了能源的消耗并且提高了再生后活性炭的吸附率。
[0022]在本申请的进一步的实施方式中，废活性炭再生方法还包括步骤S4：向步骤S3的固液分离之后得到的液体中加入铵盐，待沉淀后收集沉淀物，然后将沉淀物在300℃与800℃的温度范围内加热，从而得到回收的五氧化二钒。在本实施方式中，如下式所示，铵盐将与溶解在脱附剂中的五氧化二钒反应，从而生成(NH4)2V
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含五氧化二钒的废活性炭的再生方法，其特征在于，包括：步骤S1，在300℃至1000℃的温度范围内加热废活性炭；步骤S2，向加热后的活性炭中加入脱附剂，然后进行60分钟至360分钟范围内的超声处理；和步骤S3，对所述脱附剂和所述活性炭的混合物进行固液分离，并将分离后的固体进行烘干。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：步骤S4，向所述固液分离之后得到的液体中加入铵盐，待沉淀后收集沉淀物，然后将所述沉淀物在300℃与800℃的温度范围内加热，从而得到回收的五氧化二钒。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1进一步包括在活化气氛下、在3℃/分钟至15℃/分钟的加热速率下将所述废活性炭加热至300℃至1000℃的温度范围内，并且保温60分钟至360分钟。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述活化气氛包括氮气、二氧化碳、和水蒸气中的一种或它们的任意组合；所述活化气氛的流量在300ml/分钟与1000ml/分钟的范围内。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱附剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：申国鑫，吴跃，李蕊宁，杨磊，杨会军，张起胜，田进梅，杨英，蔚永清，马银剑，周莹，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：