活性炭吸附塔活性炭再生条件和再生方法

活性炭是微晶层片结构，既有催化作用，又有吸附作用，其应用已有100多年的历史。如今活性炭已成为基础材料，广泛应用在工业、农业、国防、科技、环保和日常生活等领域。由于活性炭价格较高，故研究活性炭的技术，提升其经济效益，已经刻不容缓。

1活性炭条件和方法

1.1活性炭的条件

活性炭的吸附过程是活性炭、吸附质和溶剂三者形成吸附的平衡过程。

要使活性炭解吸、恢复活性，就要破坏原来的平衡条件，方法有以下几种：

(l)改变吸附质的化学性质；(2)用对吸附质亲和力强的溶剂抽取吸附质；(3)用对活性炭亲和力大的物质，将吸附质进行置换；再用置换物质进行脱附，使活性炭得到   ；(4)外部加热，升高温度改变平衡条件，随着温度的升高吸附量减少，使吸附质脱附；(5)降低溶剂中溶质浓度(或压力)使吸附质脱附；(6)用分 解 或者氧 化的方法，除去吸附质(有机质)。

1.2活性炭的方法

活性炭的效果，要看吸附性能恢复程度和活性炭损失程度，一般一次，损失活性炭7%~8%，所以10~14次，就可以得到新活性炭。

2传统活性炭的方法和技术研究

2.1化学药剂法

化学药剂法是将吸附质进行化学反应后，再进行萃取、置换，使其吸附质产生脱附。该法包括无机药剂法及有机溶剂法。

2.1.1无机药剂法(酸或碱 法)

无机药剂法是采用无机酸或碱等药剂进行洗涤，使吸附的有害物质进行反应。

在水处理中吸附高浓度酚的饱和炭，用氢氧 化钠进行反应，脱附的酚以酚钠盐的形式被回收。

吸附处理重金属废水的饱和炭也是采用这种方法进行处理。

2.1.2有机溶剂法

有机溶剂法是用苯、丙酮或甲醇等有机溶剂将吸附在活性炭上的有机物在溶剂的萃取作用下进行解吸的方法。

吸附废水中的高浓度酚也可以用溶剂，即苯、丙酮、甲醇等有机溶剂将被吸附的污染物质萃取出来。

某焦化厂的有机溶剂处理煤气洗涤的废水、饱和炭的工艺流程。

有机溶剂活性炭法的缺点是   效率低。使用数周后的活性炭的吸附能力会降低，需要补充新活性炭，并将一部分废炭废弃。通过焚烧才能消灭污染物，通过蒸馏才能分离出溶剂的洗涤剂。

2.2加热法

通过根据活性炭吸附的有机物质的热重曲线(T(；A)分成易脱附型、热分 解 脱附型、难于脱附型3种类型。

(l)易脱附型一般加热到300OC即可脱附，如沸点低的碳氢化合物和芳香族有机物质。

(2)热分 解 脱附型加热中以易于挥发的形式脱附，另一部分碳化，如类有机物质。

(3)难于脱附型重量变化慢，大量残碳留在活性炭微孔中，如酚、木质素等。根据被活性炭吸附的有机物热分 解 的难易、脱附的温度不同，将难于脱附型分为低温加热   和高温加热   。

2.2.1低温加热   法

对于吸附浓度较高的易脱附型有机物的饱和炭，以及用来吸附气体的活性炭都较易解吸，一般用蒸汽，控制温度为100~200℃。   过程在吸附柱中进行，脱附后的蒸汽进行冷凝、回收再用。

2.2.2高温   法

液相吸附的活性炭，由于吸附了许多色素和杂质等污染物，在低温下不易热分 解 和挥发，因此水处理饱和炭采用高温   法。

高温   法一般控制温度为700~1000℃，但有时被吸附物仍不能被   解吸，仍有一部分碳化物残留在活性炭表面，因此，需要再通入水蒸气和其他氧 化锌气体，使其进一步被活化。高温活化法需要经过干燥、碳化、活化3个阶段。

(l)干燥阶段

加热到100~130℃，使饱和炭所吸附的水分析出，因为饱和炭含水分率高(40%一50%)，蒸发水分需要消耗   过程中总热量的50%。

(2)碳化阶段

通过加热使有机物质挥发和碳化，碳化温度为150~170℃。

(3)活化阶段

碳化阶段残留在活性炭微孔中的炭，因其影响孔结构，需通入水蒸气、CO2气体进行活化，约在850℃气化成CO、CO2等气体，使微孔得到清理，重新恢复吸附能力。

活性炭的性能随   次数的增加逐渐下降，过程中，沉积的碱金属氧 化物和铁质等灰分，对活性炭基质的燃烧有催化作用，灰分的增加使碘值下降，如将饱和炭用盐 酸处理，   炭的性能可以得到改善。

一般情况下，活化温度为800~950℃，时间为20~40min，气体注入量为0.8~1.0kg/(kg炭)，尾气中剩余氧含量＜1%，CO含量为2.3%。高温  炭吸附性能恢复率达95%以上，   炉内烧损率＜5%。

2.3生物   法

首先生物法将训化培养的菌种，应用到饱和炭的解吸上，然后将吸附的有机物分 解 成水和CO2，使饱和炭。

生物法对易于被吸附和被生物分解 的污染物，将吸附的有机物分 解 成H2O和CO2，否则有被活性炭再吸附的可能性。

生物法是很有前途的方法，简单易行。缺点是时间较长，吸附力恢复有限。