PTA残渣制备磁性生物炭催化剂及其高级氧化水处理方法
专利汇可以提供PTA残渣制备磁性生物炭催化剂及其高级氧化水处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及PTA残渣（精对苯二 甲酸 生产过程中产生的固体废弃物）制备 磁性 生物 炭 催化剂及其高级 氧 化 水 处理 方法，属于废弃物综合利用和 废水 处理领域。本发明围绕PTA残渣同时含有机固废以及重 金属离子 的特征，提出将其转化制备为磁性生物炭催化剂，用于高级氧化水处理过程，达到以废治废的目的。将所述的磁性生物炭催化剂投加到废水中，添加过 硫酸 盐 ，通过催化剂表面基团、 碳 骨架以及负载的金属氧化物进行 电子 传输，激活过 硫酸盐 ，生成硫酸根自由基，进行高级 氧化还原反应 ，高效降解废水中的有机污染物。本发明综合利用有机固体废弃物进行废水高效处理，效果好，无残留，成本低，适用于工业生产。，下面是PTA残渣制备磁性生物炭催化剂及其高级氧化水处理方法专利的具体信息内容。
1.一种PTA残渣制备磁性生物炭催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备前驱体：将PTA残渣、生物质以及氧化铁混合，所述混合物中，生物质含量不高于30wt%，氧化铁含量不高于5wt%；
（2）干燥：所得前驱体在100 120℃干燥10 12h；
~ ~
（3）炭化：将干燥后的前驱体在炭化气氛下升温至300 600℃恒温炭化2 6h，产生的热~ ~
解气用于燃烧，为活化和干燥过程供热；
（4）活化：利用700 1100℃的过热水蒸汽活化30 50min，过热水蒸汽量不高于0.2Nm3/~ ~
3
kg；然后通过氨气在300 500℃作用20 40min，氨气量不高于0.1Nm/kg；
~ ~
（5）洗涤和干燥：洗涤上述产物，并烘干，即得所述磁性生物炭催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物质为树枝、竹子和秸秆中的一种或多种。
2
3.根据权利要求1所述的方法，所述磁性生物炭催化剂的比表面积为20 500m /g，负载~
有锰、钴和铁氧化物，具有磁选特征，碘值为500 700mg/g，亚甲基蓝值为50 150mg/g。
~ ~
4.根据权利要求1-3任一所述方法制备得到的磁性生物炭催化剂在废水处理中的应用，其特征在于，所述生物炭催化剂用于高级氧化降解废水中的有机污染物，具体的方法为：在废水中添加所述生物炭催化剂2 5g/L，过硫酸盐2 5g/L，调节温度为25 60℃，废水停~ ~ ~
留时间为100 200s。
~
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的废水中含苯酚、亚甲基蓝，浓度低于
250mg/L。
PTA残渣制备磁性生物炭催化剂及其高级氧化水处理方法
技术领域
背景技术
发明内容
（2）干燥：所得前驱体在100 120℃干燥10 12h；
~ ~
（3）炭化：将干燥后的前驱体在炭化气氛下升温至300 600℃恒温炭化2 6h，产生的热~ ~
解气用于燃烧，为活化和干燥过程供热；
（4）活化：利用700 1100℃的过热水蒸汽活化30 50min，过热水蒸汽量不高于0.2Nm3/~ ~
kg，流出的过热水蒸汽尾气作为炭化气氛；然后通过氨气在300 500℃作用20 40min，氨气~ ~
量不高于0.1Nm3/kg；
（5）洗涤和干燥：洗涤上述产物，并烘干，即得所述磁性生物炭催化剂。
（2）利用PTA残渣制备活性炭时，调配适当的生物质，调整残渣热值，实现制备过程自热平衡；
（3）避免了传统PTA残渣处置过程的不足，减小了对环境的冲击，提高了经济性；
（4）调配适当氧化铁，结合残渣本身的钴锰，制备的活性炭具有磁性，便于磁选分离，避免传统高级氧化方法处理废水后产生金属离子残留；
（5）相对传统的碳纳米管和石墨烯为基材的催化剂，具有活性位点多，催化活性好，并明显降低了成本；
（6）处理效率高，反应速度快；
（7）可用于饮用水消毒以及工业和生活废水处置；
（8）不仅能降解水中有机污染物，还能杀死有害微生物。
10h。将干燥后的前驱体置于水蒸汽活化尾气氛围下升温至300℃恒温6h，产生的热解气用于燃烧供给活化和干燥过程。利用700℃的过热水蒸汽活化50min，过热水蒸汽量为0.2Nm3/kg。然后通过氨气在300℃作用40min，氨气量0.1Nm3/kg，洗涤上述产物，并烘干，即得所述磁性生物炭催化剂。
12h。将干燥后的前驱体置于水蒸汽活化尾气氛围下升温至500℃恒温4h，产生的热解气用于燃烧供给活化和干燥过程。利用900℃的过热水蒸汽活化45min，过热水蒸汽量为
0.15Nm3/kg。然后通过氨气在350℃作用35min，氨气量0.05Nm3/kg，洗涤上述产物，并烘干，即得所述磁性生物炭催化剂。
11h。将干燥后的前驱体置于水蒸汽活化尾气氛围下升温至500℃恒温2h，产生的热解气用于燃烧供给活化和干燥过程。利用800℃的过热水蒸汽活化50min，过热水蒸汽量为0.1Nm3/kg。然后通过氨气在400℃作用30min，氨气量0.03Nm3/kg，洗涤上述产物，并烘干，即得所述磁性生物炭催化剂。
将干燥后的前驱体置于水蒸汽活化尾气氛围下升温至600℃恒温3h，产生的热解气用于燃烧供给活化和干燥过程。利用1000℃的过热水蒸汽活化35min，过热水蒸汽量为0.05Nm3/kg。然后通过氨气在440℃作用25min，氨气量0.07Nm3/kg，洗涤上述产物，并烘干，即得所述磁性生物炭催化剂。
12h。将干燥后的前驱体置于水蒸汽活化尾气氛围下升温至400℃恒温5h，产生的热解气用于燃烧供给活化和干燥过程。利用1100℃的过热水蒸汽活化30min，过热水蒸汽量为
0.1Nm3/kg。然后通过氨气在500℃作用20min，氨气量0.04Nm3/kg，洗涤上述产物，并烘干，即得所述磁性生物炭催化剂。
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