发明名称 处理酚及含酚废水之活性碳触媒及其制备方法
摘要 本发明系提供一种处理酚及含酚废水之活性碳触媒及其制备方法,乃是以农业废弃物椰壳为原料,经前处理后,以硫酸亚铁为活化剂,采湿含浸方式让硫酸亚铁快速且均匀附于椰壳纤维素上,再将含浸过硫酸亚铁溶液的椰壳进行热裂解程序,得到活性碳触媒成品,再将活性碳触媒成品用于对含酚废水溶液进行吸附作用,并与过氧化氢进行氧化反应,将酚溶液氧化降解成无害的水及二氧化碳。
申请公布号 TWI264416 申请公布日期 2006.10.21
申请号 TW093106594 申请日期 2004.03.12
申请人 嘉南药理科技大学 发明人 陈世雄;刘瑞美
分类号 C01B31/08 主分类号 C01B31/08
代理机构 代理人 刘建忠 台南市东区林森路1段149号10楼之9
主权项 1.一种活性碳触媒的制备方法,以椰壳为原料,先经前处理,再以硫酸亚铁为活化剂,采取湿含浸方式让硫酸亚铁附于椰壳纤维素上,然后将含浸过硫酸亚铁溶液的椰壳进行热裂解程序,得到活性碳触媒成品。2.依据申请专利范围第1项所述之活性碳触媒的制备方法,其中,椰壳材料之前处理可分为四个阶段:a、破碎:所使用的块状椰壳原料,先以破碎机破碎;b、筛选:将已破碎的椰壳以过筛机过筛,筛选其大小;c、水洗:先以一般自来水反覆洗净,再以蒸馏水冲洗数次;d、乾燥:将步骤c之椰壳置于1032℃烘箱中烘烤乾燥。3.依据申请专利范围第1项所述之活性碳触媒的制备方法,其中,以硫酸亚铁湿含浸椰壳原料之操作系采取高温震荡加热的方式,让硫酸亚铁能快速且均匀附于椰壳纤维素结构上,以得到最佳制备效果。4.依据申请专利范围第1项所述之活性碳触媒的制备方法,其中,所进行的热裂解程序系在固定式热裂解反应器中操作,并先以固定流量通入高纯度的氮气,固定速率升温,停留一定时间后,改通入二氧化碳,续以相同的升温速率继续升温到所需之热裂解温度,并停留一定时间。5.依据申请专利范围第4项所述之活性碳触媒的制备方法,其中,热裂解温度最佳条件在850~950℃之间。6.依据申请专利范围第4项所述之活性碳触媒的制备方法,其中,通入二氧化碳的流量以介于800~1000ml/min之间为佳。7.依据申请专利范围第4项所述之活性碳触媒的制备方法,其中,热裂解过程中的升温速率在2.5℃/min时有较佳孔隙结构。8.依据申请专利范围第4项所述之活性碳触媒的制备方法,其中,经过热裂解过程后,活性碳触媒表面二价铁之硫酸亚铁氧化成具三价铁之三氧化二铁活性碳触媒。9.一种处理酚及含酚废水之活性碳触媒的制备方法,以椰壳为原料,先经前处理,再以硫酸亚铁为活化剂,采取湿含浸方式让硫酸亚铁附于椰壳纤维素上,然后将含浸过硫酸亚铁溶液的椰壳进行热裂解程序,得到活性碳触媒成品,再以所制备出的活性碳触媒用于对含酚废水溶液进行吸附作用,并与过氧化氢进行氧化反应,将含酚废水溶液氧化降解成水及二氧化碳。10.依据申请专利范围第9项所述之处理酚及含酚废水之活性碳触媒的制备方法,其中,椰壳材料之前处理可分为四个阶段:a、破碎:所使用的块状椰壳原料,先以破碎机碎;b、筛选:将已破碎的椰壳以过筛机过筛,筛选其大小;c、水洗:先以一般自来水反覆洗净,再以蒸馏水冲洗数次;d、乾燥:将步骤c之椰壳置于1032℃烘箱中烘烤乾燥。11.依据申请专利范围第9项所述之处理酚及含酚废水之活性碳触媒的制备方法,其中,以硫酸亚铁湿含浸椰壳原料之操作系采取高温震荡加热的方式,让硫酸亚铁能快速且均匀附于椰壳纤维素结构上,以得到最佳制备效果。12.依据申请专利范围第9项所述之处理酚及含酚废水之活性碳触媒的制备方法,其中,所进行的热裂解程序系在固定式热裂解反应器中操作,并先以固定流量通入高纯度的氮气,固定速率升温,停留一定时间后,改通入二氧化碳,续以相同的升温速率继续升温到所需之热裂解温度,并停留一定时间。13.依据申请专利范围第12项所述之处理酚及含酚废水之活性碳触媒的制备方法,其中,热裂解温度最佳条件在850~950℃之间。14.依据申请专利范围第12项所述之处理酚及含酚废水之活性碳触媒的制备方法,其中,通入二氧化碳的流量以介于800~1000ml/min之间为佳。15.依据申请专利范围第12项所述之处理酚及含酚废水之活性碳触媒的制备方法,其中,热裂解过程中的升温速率在2.5℃/min时有较佳孔隙结构。16.依据申请专利范围第12项所述之处理酚及含酚废水之活性碳触媒的制备方法,其中,经过热裂解过程后,活性碳触媒表面二价铁之硫酸亚铁氧化成具三价铁之三氧化二铁活性碳触媒。图式简单说明:第一图系酚之分子结构与直径示意图第二图系常用氧化物之氧化电位表第三图系Fenton试剂对酚氧化降解路径图第四图系O3/H2O2系统氧化有机化合物降解路径图第五图系活性碳之孔隙构造模型示意图第六图系活性碳表面官能基示意图第七图系酸性表面含氧官能基示意图第八图系触媒含浸之步骤图第九图系本发明活性碳触媒制备之过程示意方块图第十图系固定式热裂解反应器示意图第十一图系本发明以不同含量之活性碳触媒对酚氧化转换率图第十二图系本发明以不同含量之活性碳触媒对酚氧化COD之转化率图第十三图系本发明以不同剂量之M5-AC对酚之氧化转化率图第十四图系本发明以不同剂量之M5-AC对酚氧化之COD转化率图第十五图系本发明以M5-AC对不同浓度酚之氧化降解图第十六图系本发明以M5-AC对不同浓度酚之COD氧化图第十七图系本发明以M5-AC对酚在不同浓度过氧化氢之氧化图第十八图系本发明以M5-AC对酚在不同浓度过氧化氢之氧化COD图第十九图系本发明以M5-AC对酚在不同反应温度之氧化图第二十图系本发明以M5-AC对酚在不同反应温度之氧化COD图第二十一图系本发明以M5-AC对酚之氧化效能稳定性试验图第二十二图系本发明以M5-AC对酚之氧化效能COD稳定性试验图第二十三图系本发明活性碳触媒废水氧化示意图第二十四图系本发明活性碳触媒处理酚及含酚废水之过程示意图
地址 台南县仁德乡二仁路1段60号
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