[发明专利]VOC吸附用活性炭的再生方法及专用活化剂

说明书

技术领域

本发明涉及溶剂型涂料挥发污染物净化处理技术，尤其涉及对溶剂型涂料制备及涂装过程中产生的VOC(Volatile Organic Compounds，即挥发性有机化合物)的净化处理技术。

背景技术

溶剂型涂料存在环境污染的问题是已知的。尽管如此，由于溶剂型涂料在性能上相比水性涂料占有明显优势，因此溶剂型涂料仍有一定的应用范围。溶剂型涂料制备及涂装过程中所产生的VOC是该涂料导致环境污染的主要原因。虽然现有技术中存在多种对VOC进行净化处理的技术，但这些技术中或存在工艺复杂、运行成本偏高的问题，或存在净化效果不佳的问题，不易兼顾低廉的运行成本和优良的净化效果。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种运行成本低廉同时净化处理效果也较为理想的溶剂型涂料挥发污染物处理方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的溶剂型涂料挥发污染物处理方法，该方法用于溶剂型涂料制备或涂装过程中所产生的空气污染治理，其具体为：

利用气体排送设备将上述过程产生的溶剂型涂料挥发污染物经封闭的通道引至吸附塔，使所述挥发污染物从吸附塔的入口进入吸附塔内并经过吸附填料的吸附净化处理后再从吸附塔的出口排出净化后的气体；

所述吸附填料采用活性炭，并周期性的将使用一段时间后的活性炭从吸附塔排出并进行再生处理后装回该吸附塔循环利用，活性炭再生工艺的步骤包括：

1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后机械分离活性炭与有机溶剂液；

2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；

3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；

4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；

其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。

上述活性炭再生工艺基本原理是：首先通过有机溶剂液对活性炭上吸附的VOC进行溶解和置换；再用碱(质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液，其质量百分浓度不宜超过2％，否则可能对活性炭造成影响)对机械分离出的活性炭进行皂化脱脂；其后用活化剂与活性炭进行反应消除活性炭的饱和度，从而恢复其吸附能力；最后水洗、滤出并干燥，得到再生后的活性炭。

上述活性炭再生工艺的步骤1)中可采用多种可溶解VOC的有机溶剂液，例如二甲苯、工业酒精等。但优选采用碳九芳烃为所述有机溶剂液。碳九芳烃不仅使用效果好、且毒性小不会危害现场作业人员的身体健康，同时机械分离出的有机溶剂液还可回用于制漆，不会导致后续的衍生污染问题。

上述活化剂的作用是消除活性炭的饱和度，从而恢复其吸附能力。申请人通过大量研究和试验发现，采用上述配方的活化剂，尤其是磷酸加草酸的搭配使用，不仅可以产生令人惊异的活化效果，同时其成分均是易于获得的低成本原料，因而降低了溶剂型涂料挥发污染物处理方法的运行成本。

该活化剂的活化机理为：通过磷酸与草酸的混合酸对活性炭上的杂质进行酸解，其中又以铵作为酸解反应的催化剂，从而消除活性炭的饱和度，有效恢复活性炭的吸附能力。

所述铵盐优选采用氯化铵。上述活化剂还可进一步优选由2～3％重量的氯化铵、5～7％重量的磷酸、1～3％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。这样活化的效果更好。

活化剂还可再优选由2％重量的氯化铵、5％重量的磷酸、2％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。其活化效果特别突出。

上述活性炭再生工艺的步骤4)中可采取直接向反应后的混合物中加水调pH值至6.5～7然后搅拌来实现活性炭的水洗。这样便于操作，可加快活性炭的再生过程。