專利名稱：粉末炭再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活性炭，屬于粉末炭的再生方法。
背景技術(shù)：
活性炭是利用木炭、竹炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過物理和化學(xué)方法對 原料進(jìn)行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。在結(jié)構(gòu)上 由于微晶炭的不規(guī)則排列，使交叉連接之間有細(xì)孔，在活化時(shí)會產(chǎn)生碳組織缺陷，因此它是 一種無毒無味，具有發(fā)達(dá)細(xì)孔結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的優(yōu)良吸附劑。同時(shí)具有物理吸附和化 學(xué)吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)，以達(dá)到脫色精制、消毒除 臭和去污提純等目的。目前，活性炭吸附法已成為城市污水、工業(yè)廢水深度處理和污染水源 凈化的一種有效手段，隨著活性炭的應(yīng)用范圍日趨廣泛，大量活性炭在吸附飽合被更換后， 通常是將其廢棄，掩埋或燒掉，造成資源的浪費(fèi)和對環(huán)境的再污染。因此，活性炭的回收再 生開始得到了人們的重視，它不僅具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，還會帶來相應(yīng)的社會效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的提出，旨在從資源回收再利用和節(jié)約能源的角度出發(fā)，以解決大量失活 粉末狀活性炭(簡稱粉末炭)的資源浪費(fèi)和污染環(huán)境為根本目的。采用以離子交換樹脂為 解吸、降解介質(zhì)，通過在氣、液、固三相混合的湍流態(tài)下，依靠摩擦、碰撞、沖擊等濕機(jī)械化學(xué) 力作用，實(shí)現(xiàn)將吸附在粉末炭上的無機(jī)污染物的轉(zhuǎn)移、有機(jī)污染物轉(zhuǎn)移降解，從而達(dá)到粉末 炭的再生效果。 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 (1)將001X7型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂與201X7型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂按體 積比2 : l均勻混合填裝到再生罐中，作為再生純介質(zhì)備用； (2)將失活的粉末炭按照與混合樹脂體積比為2 : l加入到再生罐中，利用已經(jīng)填 裝好的樹脂層為過濾床層，將粉末炭有效截留； (3)根據(jù)再生罐中樹脂和粉末炭固相床層高度添加相應(yīng)量的去離子水，使液面正 好與固相床層齊平； (4)將再生罐上端接口與真空氣泵連接，接通電源使其工作后，將再生罐下端接 口打開與空氣相通；再生罐中的固液兩相隨著空氣的不斷抽入混合成聯(lián)動攪拌的三相湍流 狀態(tài)，粉末炭上吸附的無機(jī)鈣、鎂污染物從粉末炭上解吸轉(zhuǎn)移，而有機(jī)污染物在解吸的過程 中，得到轉(zhuǎn)移降解； (5)再生結(jié)束后，關(guān)閉真空泵接口端門閥，打開罐體上端的排放閥，將再生罐下端
進(jìn)氣口與去離子水管路相連接，通過去離子水的反沖洗將粉末炭和樹脂分離。 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，主要表現(xiàn)在 (1)該法降低了傳統(tǒng)熱再生法的能耗，避免了再生過程導(dǎo)致粉末炭的損失和對原 有活性的影響；
(2)再生介質(zhì)離子交換樹脂可循環(huán)利用，降低了成本，減少了污染；
(3)再生工藝簡單，所需設(shè)備可與粉末炭吸附設(shè)備一體化。


本發(fā)明有附圖3幅，其中 圖1是失活粉末炭與樹脂床層的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是氣動機(jī)械攪拌再生工藝的示意圖；
圖3是再生粉末炭與樹脂床層分離工藝示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1-圖3所示的一種粉末炭再生方法，其特征在于包括下述步驟 (1)將001X7型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂與201X7型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂按體
積比2:1均勻混合填裝到再生罐中作為再生純介質(zhì)備用； (2)將失活的粉末炭按照與混合樹脂體積比為2 : l加入到再生罐中，利用已經(jīng)填 裝好的樹脂層為過濾床層，將粉末炭有效截留； (3)根據(jù)再生罐中樹脂和粉末炭固相床層高度添加相應(yīng)量的去離子水，使得液面 正好與固相床層齊平； (4)將再生罐上端接口與真空氣泵連接，接通電源使其工作后，將再生罐下端接口
打開與空氣相通，再生罐中的固液兩相隨著空氣的不斷抽入混合成聯(lián)動攪拌的三相湍流狀
態(tài)，粉末炭上吸附的無機(jī)鈣、鎂污染物從粉末炭上解吸轉(zhuǎn)移，有機(jī)物得到轉(zhuǎn)移降解； (5)再生結(jié)束后，關(guān)閉真空泵接口端的閥門，打開罐體上端的排放閥，將再生罐下
端進(jìn)氣口與去離子水管路相連接，通過去離子水的反沖洗將粉末炭和樹脂分離。 本法以水的深度處理中使用的粉末活性炭為再生對象。所述活性炭吸附的主要物
質(zhì)以無機(jī)的鈣、鎂等為主，污染物的組成常以CaC03等難溶物的形式存在。將該類失活粉末
炭與陰陽混合樹脂按照2 : l混合，利用陽離子交換樹脂的酸性基團(tuán)可將CaC03等難溶物
轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)，其中Ca等陽離子被陽離子交換樹脂吸附，而形成的陰離子則被陰離子
交換樹脂吸附，達(dá)到再生效果。反應(yīng)方程式為 CaC0,+R0H+3RH — R2Ca+2RHC0,+H20。
權(quán)利要求
一種粉末炭再生方法，其特征在于包括下述步驟(1)將001×7型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂與201×7型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂按體積比2∶1均勻混合填裝到再生罐中，作為再生純介質(zhì)備用；(2)將失活的粉末炭按照與混合樹脂體積比為2∶1加入到再生罐中，利用已經(jīng)填裝好的樹脂層為過濾床層，將粉末炭有效截留；(3)根據(jù)再生罐中樹脂和粉末炭固相床層高度添加相應(yīng)量的去離子水，使得液面正好與固相床層齊平；(4)將再生罐上端接口與真空氣泵連接，接通電源使其工作后，將再生罐下端接口打開與空氣相通，再生罐中的固液兩相隨著空氣的不斷抽入混合成聯(lián)動攪拌的三相湍流狀態(tài)，粉末炭上吸附的無機(jī)鈣、鎂污染物從粉末炭上解吸轉(zhuǎn)移，有機(jī)物在解吸的過程中得到轉(zhuǎn)移降解；(5)再生結(jié)束后，關(guān)閉真空泵接口端閥門，打開罐體上端的排放閥，將再生罐下端進(jìn)氣口與去離子水管路相接，通過去離子水的反沖洗將粉末炭和樹脂分離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉末炭再生方法，其特征在于；包括下述步驟(1)將001×7型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂與201×7型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂按體積比2∶1均勻混合裝到再生罐中；(2)將失活的粉末活性炭按照與混合樹脂體積比2∶1加入再生罐中；(3)根據(jù)罐中樹脂和粉末炭固相床層高度添加相應(yīng)量去離子水，使之與固相床層齊平；(4)將再生罐上端口與真空氣泵連接，下端口打開與空氣相通，固液兩相混合成三相湍流狀態(tài)，粉末炭上吸附的無機(jī)鈣、鎂污染物解吸轉(zhuǎn)移，有機(jī)污染物得到轉(zhuǎn)移降解；(5)再生結(jié)束后，關(guān)閉真空泵的閥門，打開罐體上端的排放閥，將再生罐下端進(jìn)氣口與去離子水管路相連，通過去離子水的反沖洗將粉末炭和樹脂分離。
文檔編號B01J20/34GK101708468SQ20091022070
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者徐冰, 李剛, 李彥生, 高宏 申請人:大連交通大學(xué)