[发明专利]一种用于废水处理的多孔炭的制备方法无效
申请号: | 201210346584.9 | 申请日: | 2012-09-17 |
公开(公告)号: | CN102874805A | 公开(公告)日: | 2013-01-16 |
发明(设计)人: | 王耀光;刘小峰;刘雪松;石磊 | 申请(专利权)人: | 浙江海亮环境材料有限公司 |
主分类号: | C01B31/10 | 分类号: | C01B31/10 |
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地址: | 311814 浙江省诸*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 废水处理 多孔 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种多孔炭的制备方法,具体的说是一种以兰炭为原料制备多孔炭,主要应用于处理工业废水。
背景技术
多孔炭材料是指具有不同空隙结构的新型碳素材料,其孔大小从具有能够吸附金属离子的微孔(<2nm)到能够吸附有机物分子的中孔(2~50nm)和大孔(>50nm)。
专利CN 102500319公布了一种提高多孔炭中孔率的方法。该方法制得的多孔炭对污水中有机物具有很好的去除效果,有助于多孔炭在水质中的工业化应用。但该方法需对多孔炭进行双氧水浸渍,需二次炭化,二次活化,工艺复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本较低,制备工艺简单,具有丰富的微孔-中孔-大孔结构,可用于生活废水和工业废水净化的多孔炭的制备方法。
一种用于废水处理的多孔炭的制备方法主要包括以下步骤:
(1)将5~18mm粒径的兰炭浸渍在一定浓度的有机物和无机盐混合溶液中;
(2)对干燥后的产物直接活化;
(3)对活化产物进行酸处理,再经清洗,干燥得到多孔炭。
一种用于废水处理的多孔炭的制备方法步骤(1)中,有机物种类包括柠檬酸、草酸和聚丙烯酰胺,无机盐包括硝酸铁、硝酸钙或硝酸钴。
一种用于废水处理的多孔炭的制备方法步骤(2)中,产物活化的温度为750~850℃,活化时间60~180min,升温速率6~10℃。
一种用于废水处理的多孔炭的制备方法步骤(3)中,酸的种类包括盐酸、硝酸,酸洗温度60~100℃,酸洗时间30~90min,酸液PH=2~5。
本发明采用廉价的兰炭(粒径:5~18mm)为原料,采用直接活化法,不需要破碎、成型、造粒、炭化等步骤,降低了成本,工艺简单;通过酸洗,能够除去多孔炭内的有机质和微量的碱性可溶性盐,促使部分微孔向中孔、大孔方向移动。该多孔炭具有丰富的孔结构:微孔-中孔-大孔,能够充分吸附废水的金属离子和有机物,适合于各种生活废水和工业废水。
具体实施方式
实施例一:
将兰炭(粒径:5~18mm)浸渍在0.1mol/L的柠檬酸和硝酸铁混合溶液中,浸泡时间20min,产物干燥温度90℃。干燥后倒入活化炉内,在N2氛围下进行升温,升温速率6℃/min,活化温度750℃,活化时间60min,当达到活化温度时,关闭氮气阀门,通入高压水蒸气。活化后在PH=5的HCl溶液中振荡清洗30min,盐酸溶液温度60℃,用自来水煮沸清洗,直到PH=7左右,烘干,便得到多孔炭。经过测试,多孔炭的强度为93%,碘吸附值为458mg/g,亚甲基蓝吸附质235mg/g,COD去除率为91%。
实施例二:
将兰炭(粒径:5~18mm)浸渍在0.8mol/L的草酸酸和硝酸钴混合溶液中,时间30min,产物干燥温度90℃。干燥后倒入活化炉内,在N2氛围下进行升温,升温速率8℃/min,活化温度800℃,活化时间180min,当达到活化温度时,关闭氮气阀门,通入高压水蒸气。活化后在PH=3的HNO3溶液中振荡清洗40min,盐酸溶液温度90℃,用自来水煮沸清洗,直到PH=7左右,烘干,便得到多孔炭。经过测试,多孔炭的强度为92%,碘吸附值为489mg/g,亚甲基蓝吸附质318mg/g,COD去除率为96%。
实施例三:
将兰炭(粒径:5~18mm)浸渍在1.2mol/L的草酸酸和硝酸钴混合溶液中,时间30min,产物干燥温度90℃。干燥后倒入活化炉内,在N2氛围下进行升温,升温速率10℃/min,活化温度850℃,活化时间120min,当达到活化温度时,关闭氮气阀门,通入高压水蒸气。活化后在PH=2的HCl溶液中振荡清洗60min,盐酸溶液温度90℃,用自来水煮沸清洗,直到PH=7左右,烘干,便得到多孔炭。经过测试,多孔炭的强度为90%,碘吸附值为412mg/g,亚甲基蓝吸附质288mg/g,COD去除率为92%。
实施例四:
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