[发明专利]一种由化工精馏釜残制备活性炭的方法及所得活性炭和其应用

说明书

本发明公开了一种由化工精馏釜残制备活性炭的方法、所得活性炭及其应用；制备时主要包括两个步骤：先炭化，将化工精馏釜残在惰性气体下煅烧制成炭化物；后活化，将炭化获得的炭化物与活化剂混合并在高温、惰性气体条件下进行活化；最后对经过活化步骤处理的混合物进行酸洗、水洗和烘干,获得活性炭。本发明制备的精馏釜残活性炭，具有丰富的孔隙率，对多种典型的含苯环有机废水具有不错的净化效果。本发明将有机化工精馏釜残作为制备活性炭的原料，不但可以实现其安全处理，减轻化学工业对于环境的污染，有利于环境保护；同时也能为其资源化利用开辟一条新的道路，有效提高资源利用率，推进资源的可持续发展并提高其附加值，具有很好的社会经济效益。

技术领域

本发明涉及工业废弃物基活性炭的制备领域，具体地说涉及一种由化工精馏釜残制备活性炭的方法及所得活性炭和其应用。

背景技术

有机精馏釜残是精细化工产品生产过程中经精馏或者蒸馏分离操作所获得黑色高沸点物质。危险废物不仅会对人体健康和环境造成危害，而且也已成为我国环境管理面临的一个棘手问题。而如果将有机精馏釜残随意堆放或处置利用不当，会对环境和人体健康造成极大伤害，对其合理处理亦是我国环境管理所面临的不可忽略的重要挑战之一，所以对这些危险废弃物的处理已经迫在眉睫。

然而，对于有机化工精馏釜残的资源化利用研究就很单一，常常是研究针对特定物质的回收。不过这些资源化回收精馏釜残工艺较为复杂，回收纯度不高，还会存在少量的釜残残留物，而且针对特定物质，局限性较大，不适合大规模推广。

而将有机化工精馏釜制备为活性炭便是一个不错的选择，不过，目前国内外专门针对有机化工精馏釜残制备活性炭的资源化利用研究鲜有报道，因此，转变对有机化工精馏釜残的资源化利用思路，扩大对有机化工精馏釜残的利用处理范围，将有机化工精馏釜残制备成活性炭并提高其利用效率，增加其附加值，已迫在眉睫。

邻苯二甲酸酯、酚类物质、抗生素、染料等因其应用广泛而产生大量芳香族有机废水，而且其危害严重，会对环境构成严重的威胁，所以亟需对其进行处理。活性炭作为一种具有丰富孔隙结构、高吸附能力的多孔材料，常被用作吸附剂。另一方面，有机化工精馏釜残作为一种危险固体废弃有机物来源广泛、产量巨大、对其资源化利用的研究较为单一，而且对环境和人体都会造成很大危害，也亟需对其进行处理。因此，本发明提出以化工精馏釜残为原料制备活性炭，以应对废水处理和化工精馏釜残科学利用的问题。利用来源广泛、产量大的有机化工精馏釜残作为制备活性炭的原料，不但可以实现其安全处理，减轻化学工业对于环境的污染，有利于环境保护；同时也能为其资源化利用开辟一条新的道路，有效提高资源的利用率，推进资源的可持续发展并提高其附加值，具有很好的社会经济效益。化工精馏釜残活性炭产品的生产也有助于应对中国日益严峻的废水处理和危废处理的挑战。

发明内容

针对现有技术技术的不足，本发明的第一个目的是将化工精馏釜残制备成活性炭；本发明的第二个目的是提供上述方法得到的活性炭；本发明的第三个目的是提供上述活性炭在含苯环的有机废水净化中的应用。本发明以化工精馏釜残为原料，来制备活性炭吸附剂，并通过将这种材料应用于含苯环的有机废水的净化。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用化工精馏釜残制备活性炭的方法，通过先炭化再活化制备而来，包括以下步骤：

(1)炭化前驱体制备：将化工精馏釜残粉碎成颗粒后干燥，将颗粒转移至管式炉内，并在惰性气体保护下炭化，自然降温后得到炭化前驱体；

(2)初期碳材料制备，所述初期碳材料的制备选自如下a)或b)：

a)将炭化前驱体与化学活化试剂充分混合并干燥，之后将颗粒转移至管式炉内，并在惰性气体保护下高温煅烧，得到初期碳材料；

b)将炭化前驱体颗粒转移至管式炉内，并在不同浓度的物理活化气体氛围下高温煅烧，得到初期碳材料；