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方法將吸附于活性炭上的吸附質去除,以恢復其吸附性能,達到重復使用的目的。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
應用場景:主要應用于吸附簡單的低分子的炭氫化合物和芳香族有機物的活性炭再生。
操作方式:對于吸附濃度較高的易脫附型有機物的飽和炭,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行。
優點:低溫加熱對活性炭結構的破壞相對較小,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,同時通過冷凝回收可降低成本開銷。
高溫加熱再生法
應用場景: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:進一步去除活性炭上的可揮發成分。
炭化:在高溫下,活性炭上吸附的一部分有機物沸騰、汽化脫附,一部分有機物發生分解反應生成小分子烴脫附出來,殘余成分留在活性炭孔隙內成為固定炭。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行。
活化:往反應釜內通入如CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,恢復其吸附性能。
冷卻:將活性炭冷卻至室溫。
優點:對吸附質無選擇性,再生效率較高。
二、生物再生法
原理:利用經馴化過的細菌解析活性炭上吸附的有機物,并進一步消化分解成H2O和CO2。
優點:與污水處理中的生物法相類似,生物法簡單易行、投資和運行費用較低。
三、濕式氧化再生法
原理:將活性炭處于高溫高壓的條件下,用空氣或者氧氣當作氧化劑使活性炭表面被吸附于液相狀態的難降解有機污染物氧化成小分子物質,從而達到再生活性炭的目的。
優點:能夠有效地處理一些毒性高、難降解的物質。
四、化學藥劑再生法
無機藥劑再生法
操作方式:使用無機酸或堿等藥劑洗滌,使吸附的有害物質脫除。
優點:在常溫下進行、設備和操作比較簡單,不需要另外增加再生設備,投資相對較少。
有機溶劑萃取再生法
操作方式:使用溶劑將被吸附的有機物從活性炭上萃取下來。
優點:有機會回收有用的吸附質。
五、電化學再生法
原理:將活性炭填充在兩個主電極之間,在電解液中加以直流電場。活性炭在電場中一端成陽極,另一端呈陰極,形成微電解槽。在活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發生還原反應和氧化反應,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生脫附。
優點:是一種正在研究的新型活性炭再生技術,具有較好的發展潛力。
六、微波熱解再生法
原理:微波加熱時,活性炭中吸附的極性分子會在微波場中受到誘導而產生偶極轉向極化,將電磁能轉化為熱能,使得吸附在活性炭孔道中的水和有機分子受熱揮發和炭化,使活性炭孔道重新打開。同時活性炭本身也會吸收熱量而升溫,燒失一部分炭,使孔徑擴大,從而恢復吸附活性。
優點:具有選擇性加熱、快速加熱、非接觸加熱、內部加熱、快速啟停和自動化水平高等特點。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。