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活性炭再生方法的特点

 
  活性炭再生就是用物理或化学方法在不破坏其原有结构的前提下,将吸附于活性炭微孔的吸附质予以去除,使其吸附性能恢复,以便重复使用的过程。基于对活性炭的再生进行的大量研究,提出了各种活性炭再生工艺技术;如热再生法、湿式氧化再生法、溶剂再生法、电化学再生等。

  1.热再生法

  活性炭高温热再生方法是通过加热对活性炭进行热处理,使活性炭吸附的有机物在高温下炭化分解,最终成为气体逸出,从而使活性炭得到再生。高温热再生在除去炭吸附的有机物的同时还可以使炭生成新的微孔,使炭的活性得到根本的恢复。热再生法是目前工艺上比较成熟、工业上应用最多的活性炭再生方法。加热再生法再生效率高,再生时间短,应用范围广。但热再生过程中炭损失较大,一般在5-10 % ,再生炭机械强度下降。另外在热再生过程中,须外加能源加热。

  2.湿式氧化再生法

  (1)湿式空气氧化再生法

  湿式氧化再生法是指在高温高压的条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将活性炭上吸附的处于液相状态下的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法。再生条件一般为200-250℃、33MPa,再生时间大多在60min以内。该技术具有投资和能耗低、工艺操作简单、再生相对效率高、活性炭损失率低、过程无二次污染、对吸附性能影响小等特点。但该技术通常用于再生粉末活性炭,适宜处理毒性高、难降解的吸附质。温度和压力须根据吸附质的特性面定,因为这直接影响炭的吸附性能恢复率和炭的损耗。

  (2)催化湿式氧化法

  湿式氧化法再生活性炭的过程是吸附在活性炭表面上的有机污染物在热环境中脱附,然后从活性炭内部向外部扩散,进入溶液;而氧从气相传输进入液相,通过产生羟基自由基(OH)氧化脱附出来的有机物;然而湿式氧化高温高压条件较为苛刻。为此,人们采用动态吸附法使活性炭得以再生,并氧化分解被脱附析出的有机物。同其它活性炭再生方法比较,催化湿式氧化法具有快速、能耗低、二次污染小等特点。

  3.溶剂再生法

  溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系,通过改变温度、溶剂的pH值等条件打破吸附平衡,将吸附质从活性炭上脱附下来。溶剂再生法一般比较适用于那些可逆吸附,如对高浓度、低沸点有机物的吸附。它的针对性较强,往往一种溶剂只能脱附某种有机物。

  4.电化学再生法

  电化学再生法是一种正在研究的新型活性炭再生技术。该方法将活性炭填充在两个主电极之间,在电解液中,加以直流电场,活性炭在电场作用下极化,一端成阳极,另一端呈阴极,形成微电解槽,在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应,吸附在活性炭上的有机物大部分因此而分解,小部分因电泳力的作用发生脱附;电化学再生活性炭具有较高的再生效率。

  活性炭吸附技术在有机废气方面有着独到的优点;因此,如何选择经济有效的再生方法成为使用活性炭吸附技术的关键所在,在如今要求环境质量严格的社会有着重要意义。