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这种再生方法通常用于再生粉末活性炭
来源: | 作者: | 发布时间: 2022-07-07 | 202 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:
  活性炭的回收利用是造福国家和人民的重大事件。在当今大力推进节约型社会建设的今天,做好活性炭的回收利用尤为重要。   1.化学法   对于高浓度.低沸点有机物吸附质应首先考虑化学再生。   (1)无机化学品再生。是指使用无机酸(硫酸).盐酸)或碱(氢氧化钠)和其他化学物质去除吸附剂,也被称为酸碱再生法。例如,吸附高浓度酚的碳用氢氧化钠溶液清洗,脱附酚以酚钠盐的形式回收,再生过程见图1。吸附废水中的重金属碳也可以用这种方法再生,然后使用再生剂HCl等。   图1吸附酚饱和碳无机药剂再生工艺   (2)有机溶剂再生。使用苯。.丙酮、甲醇等有机溶解利润,提取吸附在活性炭上的吸附质量。再生过程见图2。例如,吸附高浓度酚的碳也可以用有机溶剂再生。焦化厂处理的饱和可以用有机溶剂再生。   图2有机溶剂再生工艺图2   化学再生方法采用化学洗脱法,有时有用物质可以从再生液中回收再生操作可在吸附塔内进行,活性炭损失小,但再生不完全,微孔容易堵塞,影响吸附性能的恢复率。   1.2生物再生法   驯化培养的活性炭降解氧化吸附在活性炭上的有机物,并分解为活性炭C02和H20.恢复其吸附性能。这种利用微生物再生饱和炭的方法只适用于吸附容易被微生物分解的有机饱和炭,必须彻底分解,即有机物最终分解为C02和H20.否则可能会再次被活性炭吸附。如果处理水中含有难以降解或脱附的有机物,会影响生物再生效果。   生物再生试验过程见图3。4柱串联运行,4柱并联运行。   近年来,活性炭作为微生物聚集、繁殖和生长的良好载体,利用活性炭对水中有机物和溶解氧的强吸附特性,在适当条件下发挥活性炭和微生物生物降解的吸附作用。这种协同水处理技术被称为生物活性炭(BiologicalActivatedCarbon,BAC)。该方法可使活性炭的使用周期比通常的吸附周期延长多倍,但一段时间后,活性炭吸附和难以生物降解的物质仍会影响水质。因此,在饮用水深度处理运行中,活性炭吸附周期过长,难以保证水质,需要定期更换活性炭。   1.3湿式氧化法   这种再生方法通常用于再生粉末活性炭,如粉末碳,以提高曝气池的处理能力。将饱和碳浆加热至200~250℃,加压至(300~700)X104P,,活性炭吸附在反应塔中的有机物在高温高压下氧化分解,使活性炭再生。再生炭经热交换器冷却后送入储碳罐再利用。碳化有机物的灰分定期排放在反应器底部。   湿式氧化法适用于高毒性处理.生物吸附质难以降解。温度和压力必须根据吸附质的特性来确定,因为这直接影响碳的吸附性能恢复率和碳的损失。回收系统有许多辅助设施,操作麻烦。   1.4电解氧化法   电解时产生的新生态[O],[C活性炭吸附的有机物被强氧化剂氧化分解。但在实践中,金属电极被腐蚀.钝化.絮凝堵塞等问题。不溶性电极-石墨体积大.电阻高.实践中尚未应用大功耗等缺点。   1.5加热再生法   加热再生分为低温加热再生和高温加热再生。   (1)低温加热再生法。低沸点吸附低分子碳氢化合物和芳香族有机物饱和炭一般为1万~200℃蒸汽吹走使碳再生,可在吸附塔内进行。脱附的有机蒸汽冷凝后可回收利用。常用于气体吸附的活性炭再生。蒸汽吹走也用于啤酒.饮料行业饱和活性炭的再生。   (2)高温加热再生法。在水处理中,活性炭主要吸附热分解和有机物,吸附周期长。通常有850种高温加热再生方法℃高温加热,活性炭上吸附的有机物碳化.激活后再生,吸附恢复率高.再生效果稳定。因此,高温加热法广泛应用于水处理活性炭的再生。   活性炭脱水后,整个加热再生过程一般需要经过以下三个阶段。   (1)干燥阶段。湿炭含水量为50%。~86%,100-150%℃在温度下加热,使碳颗粒吸附水蒸发,部分低沸点有机物挥发。目前,热量消耗占整个再生过程总能耗的50%-70%。   (2)烘焙或碳化。将颗粒碳加热到150~700℃。不同的有机物随着温度的升高挥发.分解.碳化.氧化形式从活性炭基质中消除。通常在这个阶段,再生炭的吸附恢复率已经达到60%~85%。   (3)活化阶段。高温碳化后,活性炭微孔中残留了相当一部分碳化物。此时,碳化物需要水蒸气.气化二氧化碳等氧化气体使残留碳化物在850℃左右气化成CO2,CO等待气体。清洁微孔表面,恢复其吸附性能。   残留碳化物与氧化气体的反应如下:   C+O2→CO2↑   C+H2O→CO↑+H2↑   C+CO2→2CO↑   在高温再生过程中,氧气对活性炭基质有很大影响,必须在微正压下运行。过量的氧气会燃烧和灰化活性炭,过低的氧气会影响炉内的温度和再生效果。因此,一般高温加热再生炉必须严格控制氧气,余氧量小于1%,CO含量约2.5%的水蒸气注入量为0.2-1kg/kg活性炭(根据炉型确定)。   活性炭再生设备的优缺点主要体现在:吸附回收率.炭损率.强度.能量消耗.辅料消耗.再生温度.再生时间.对人体和环境的影响.设备及基础投资.操作管理维护的复杂性。   此外,任何活性炭高温加热回收装置都需要妥善解决,以防止碳颗粒相互粘结.烧结成块,造成局部火灾或堵塞通道,甚至瘫痪。   放电高温加热再生法   3.1方法简介   这是一种与传统高温加热再生方法完全不同的再生方法。传统方法是通过炉体间接或炉内空间直接加热活性炭,使碳从表到内逐渐加热,最终达到850℃高温进入水蒸气。外国学者认为,通常的加热和再生加热速度不应超过10℃/mid,防止碳基质烧损,因此整个再生过程长达6h。   这种方法是5~10阶段快速加热碳本身,使其干燥、干燥和激活min快速完成。不需要在封闭条件下操作,也不需要通过水蒸气激活。高温850℃在这种情况下,它可以与空气接触,自然冷却,不会完全灰化。其强度不受影响,碳损耗率为2%,碘吸附恢复率为95%和100%。放电再生不仅效率高,而且能耗低。干炭(干基含水量约6%)的再生能耗仅为0.18~0.20kW·h/kg活性炭。湿炭(干基含水量约86%)整个再生过程耗电量约00%.8kW·h/kg活性炭是多层耙炉能耗的1/7,是热回收移动床能耗的1/5,是热不回收移动床能耗的1/10,是直接通电两段炉能耗的1/2。   放电高温加热再生法与直接通电再生法的相似之处在于碳本身具有导电性和电阻性的特点。然而,放电高温加热再生是控制能量,迫使其形成脉冲电孤和放电再生碳。放电频率为3000次/次min再生的全过程约为5~10min再生温度达到800-90000℃。   活性炭强制放电再生方法(发明专利号85100619.A)已应用于黄金矿山、热电厂、啤酒、饮料、化工等行业的活性炭再生多年,原理见图11。再生量为1000ks/h强制放电再生炉的平面尺寸仅为1.6mX2.0m,高度为2.5m。近年来,活性炭调频放电脉动再生装置(专利号)有了新的创新ZL01210957.6)使高温再生装置效率更高,体积更小,再生量为100kg/h再生炉表面尺寸仅为1.3mXl.2m,高度仅2.0m。它是一种值得推广的活性炭再生装置。

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