活性炭吸附器如何再生?
活性炭吸附器再生是指采用物理或化學(xué)方法將吸附于活性炭上的吸附質(zhì)去除,以恢復(fù)其吸附性能,達(dá)到重復(fù)使用的目的。以下是幾種常見的活性炭吸附器再生方法:
一、加熱再生法
低溫加熱再生法
應(yīng)用場(chǎng)景:主要應(yīng)用于吸附簡(jiǎn)單的低分子的炭氫化合物和芳香族有機(jī)物的活性炭再生。
操作方式:對(duì)于吸附濃度較高的易脫附型有機(jī)物的飽和炭,吸附氣體的活性炭較易解吸,一般用蒸汽再生,溫度通常在100~200°C左右,再生可在吸附柱中進(jìn)行。
優(yōu)點(diǎn):低溫加熱對(duì)活性炭結(jié)構(gòu)的破壞相對(duì)較小,能夠較好地保持活性炭的性能,且可以充分利用蒸汽的能量,同時(shí)通過(guò)冷凝回收可降低成本開銷。
高溫加熱再生法
應(yīng)用場(chǎng)景:適合用于水處理粒狀炭的再生。
操作步驟:
脫水:去除活性炭上的水分。
干燥:進(jìn)一步去除活性炭上的可揮發(fā)成分。
炭化:在高溫下,活性炭上吸附的一部分有機(jī)物沸騰、汽化脫附,一部分有機(jī)物發(fā)生分解反應(yīng)生成小分子烴脫附出來(lái),殘余成分留在活性炭孔隙內(nèi)成為固定炭。此階段為避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性氣氛下進(jìn)行。
活化:往反應(yīng)釜內(nèi)通入如CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,恢復(fù)其吸附性能。
冷卻:將活性炭冷卻至室溫。
優(yōu)點(diǎn):對(duì)吸附質(zhì)無(wú)選擇性,再生效率較高。
二、生物再生法
原理:利用經(jīng)馴化過(guò)的細(xì)菌解析活性炭上吸附的有機(jī)物,并進(jìn)一步消化分解成H2O和CO2。
優(yōu)點(diǎn):與污水處理中的生物法相類似,生物法簡(jiǎn)單易行、投資和運(yùn)行費(fèi)用較低。
三、濕式氧化再生法
原理:將活性炭處于高溫高壓的條件下,用空氣或者氧氣當(dāng)作氧化劑使活性炭表面被吸附于液相狀態(tài)的難降解有機(jī)污染物氧化成小分子物質(zhì),從而達(dá)到再生活性炭的目的。
優(yōu)點(diǎn):能夠有效地處理一些毒性高、難降解的物質(zhì)。
四、化學(xué)藥劑再生法
無(wú)機(jī)藥劑再生法
操作方式:使用無(wú)機(jī)酸或堿等藥劑洗滌,使吸附的有害物質(zhì)脫除。
優(yōu)點(diǎn):在常溫下進(jìn)行、設(shè)備和操作比較簡(jiǎn)單,不需要另外增加再生設(shè)備,投資相對(duì)較少。
有機(jī)溶劑萃取再生法
操作方式:使用溶劑將被吸附的有機(jī)物從活性炭上萃取下來(lái)。
優(yōu)點(diǎn):有機(jī)會(huì)回收有用的吸附質(zhì)。
五、電化學(xué)再生法
原理:將活性炭填充在兩個(gè)主電極之間,在電解液中加以直流電場(chǎng)。活性炭在電場(chǎng)中一端成陽(yáng)極,另一端呈陰極,形成微電解槽。在活性炭的陰極部位和陽(yáng)極部位可分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng),吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因電泳力作用發(fā)生脫附。
優(yōu)點(diǎn):是一種正在研究的新型活性炭再生技術(shù),具有較好的發(fā)展?jié)摿Α?br /> 六、微波熱解再生法
原理:微波加熱時(shí),活性炭中吸附的極性分子會(huì)在微波場(chǎng)中受到誘導(dǎo)而產(chǎn)生偶極轉(zhuǎn)向極化,將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能,使得吸附在活性炭孔道中的水和有機(jī)分子受熱揮發(fā)和炭化,使活性炭孔道重新打開。同時(shí)活性炭本身也會(huì)吸收熱量而升溫,燒失一部分炭,使孔徑擴(kuò)大,從而恢復(fù)吸附活性。
優(yōu)點(diǎn):具有選擇性加熱、快速加熱、非接觸加熱、內(nèi)部加熱、快速啟停和自動(dòng)化水平高等特點(diǎn)。再生效率高、再生效果好且能耗低,特別適合于中小型活性炭處理裝置的再生使用。