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学方法将吸附于活性炭上的吸附质去除,以恢复其吸附性能,达到重复使用的目的。以下是几种常见的活性炭吸附器再生方法:
一、加热再生法
低温加热再生法
应用场景:主要应用于吸附简单的低分子的炭氢化合物和芳香族有机物的活性炭再生。
操作方式:对于吸附浓度较高的易脱附型有机物的饱和炭,吸附气体的活性炭较易解吸,一般用蒸汽再生,温度通常在100~200°C左右,再生可在吸附柱中进行。
优点:低温加热对活性炭结构的破坏相对较小,能够较好地保持活性炭的性能,且可以充分利用蒸汽的能量,同时通过冷凝回收可降低成本开销。
高温加热再生法
应用场景:适合用于水处理粒状炭的再生。
操作步骤:
脱水:去除活性炭上的水分。
干燥:进一步去除活性炭上的可挥发成分。
炭化:在高温下,活性炭上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附,一部分有机物发生分解反应生成小分子烃脱附出来,残余成分留在活性炭孔隙内成为固定炭。此阶段为避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性气氛下进行。
活化:往反应釜内通入如CO2、CO、H2或水蒸气等气体,以清理活性炭微孔,恢复其吸附性能。
冷却:将活性炭冷却至室温。
优点:对吸附质无选择性,再生效率较高。
二、生物再生法
原理:利用经驯化过的细菌解析活性炭上吸附的有机物,并进一步消化分解成H2O和CO2。
优点:与污水处理中的生物法相类似,生物法简单易行、投资和运行费用较低。
三、湿式氧化再生法
原理:将活性炭处于高温高压的条件下,用空气或者氧气当作氧化剂使活性炭表面被吸附于液相状态的难降解有机污染物氧化成小分子物质,从而达到再生活性炭的目的。
优点:能够有效地处理一些毒性高、难降解的物质。
四、化学药剂再生法
无机药剂再生法
操作方式:使用无机酸或碱等药剂洗涤,使吸附的有害物质脱除。
优点:在常温下进行、设备和操作比较简单,不需要另外增加再生设备,投资相对较少。
有机溶剂萃取再生法
操作方式:使用溶剂将被吸附的有机物从活性炭上萃取下来。
优点:有机会回收有用的吸附质。
五、电化学再生法
原理: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。活性炭在电场中一端成阳极,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,吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因电泳力作用发生脱附。
优点:是一种正在研究的新型活性炭再生技术,具有较好的发展潜力。
六、微波热解再生法
原理:微波加热时,活性炭中吸附的极性分子会在微波场中受到诱导而产生偶极转向极化,将电磁能转化为热能,使得吸附在活性炭孔道中的水和有机分子受热挥发和炭化,使活性炭孔道重新打开。同时活性炭本身也会吸收热量而升温,烧失一部分炭,使孔径扩大,从而恢复吸附活性。
优点:具有选择性加热、快速加热、非接触加热、内部加热、快速启停和自动化水平高等特点。再生效率高、再生效果好且能耗低,特别适合于中小型活性炭处理装置的再生使用。