[发明专利]用于处理被污染的液体的吸附剂

说明书

技术领域

本发明涉及通过与吸附剂物质接触来处理被污染的液体的产品。在处理液体 以除去有机污染物中，其具有特殊的、但不是唯一的应用。本发明所述的产品适 合于在我们的第PCT/GB2007/001544号国际专利申请中所述种类的液体处理装置 中使用，相关的整个公开通过引用并入本文。

背景技术

吸附剂物质常用于液体处理装置。以碳为基础的这种物质是特别有用的，并 且能够通过通入电流来再生。由University of Manchester Institute of Science and Technology(现为University of Manchester)在2004年出版的下列论文中描述了以碳 为基础的吸附剂在处理被污染的水中的应用，其通过引用并入本文：

Electrochemical regeneration of a carbon-based adsorbent loaded with crystal violet dye，N W Brown，E P L Roberts，AA Garforth和R A W Dryfe

Electrachemica Acta 49(2004)3269-3281

Atrazine removal using adsorption and electrochemical regeneration，N W Brown， E P L Roberts，A Chasiotis，T Cherdron和N Sanghrajka

Water Research 39(2004)3067-3074

发明内容

本发明特别地涉及石墨作为吸附剂产品用于处理被污染的液体的应用。根据 本发明，该产品包括微粒形式，优选粉末状或片状(flake)的未膨胀的插层 (intercalated)石墨。可以使用多种石墨插层化合物(GIC)，但本发明的优选的产品包 括用选自硫酸、磷酸、硝酸、三氟乙酸和高氯酸的前体插层的石墨。优选的前体 是硫酸。

相对于在液体和流体处理装置和设备中常用作吸附剂物质的类型的活性炭， 微粒形式的未膨胀的插层石墨可以显示出明显更高的电导率。本发明的典型的产 品具有为活性炭的电导率的5至10倍的电导率，使得能够进行快速的电化学再生 (相对于活性炭所必需的热再生)。不过由于在所述物质中缺少内部的孔，其有效的 表面积显著降低。我们发现，在其中在再生之后将吸附剂回收的处理过程中，再 生方便带来的益处大于用于吸附污染物的有效表面积的损失。如上所述，本发明 的产品可以以粉末状或片状的形式提供。

降低吸附剂物质的粒径将显著地增加可用于吸附的表面积。然而，降低粒径 将使得固相的分离更加困难。在本发明的实践中，典型的粒径为0.25-0.75mm。在 粉末形式中，典型的平均粒径的范围为127至184微米，提供2.75m²g^-1的表面积。 在片状形式中，表面积增加约25％。如果使用有机聚合物作为絮凝剂(flocculent) 以促进自经处理的液体中的分离，则可以使用非常细的粉末(＜50微米)作为吸附剂 物质。随后通过再生将该有机絮凝剂破坏。

吸附剂物质的电导率越高，再生所需要的电压和相应的能量消耗越低。典型 的单个GIC颗粒将具有超过10,000Ω^-1cm^-1的电导率。然而，由于在颗粒/颗粒边 界存在电阻，因此在颗粒床中该电导率将显著降低。因此，期望使用尽可能大的 颗粒以保持尽可能低的电阻。因此，与较大颗粒床具有的0.32Ω^-1cm^-1的电导率相 比，细湿颗粒床显示出具有0.16Ω^-1cm^-1的电导率。作为比较，颗粒状和粉状的活 性炭床通常分别具有0.025和0.012Ω^-1cm^-1的电导率。