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廢活性炭回收後的再生方法?

作者:金牟山環保 來源: 日期:2018/8/10 19:00:47 人氣:68

廢活性炭回收後的再生方法

答:用過的廢活性炭可以進行再生處理,再次合理利用。活性炭再生是指吸附飽滿的活性炭通過一定條件處理後再次活化,然後使用在一些指标要求低,對人體或者環境沒有危害的行業。

活性炭的再生

活性炭是價格比較高的吸附劑。用一段時間以後,吸附能力減弱,甚至完全喪失吸附能力,此時的炭稱為飽和炭。若将飽和炭舍棄,一方面造成經濟上和資源上的浪費,另一方面,活性炭吸附的有害物質會造成二次污染。在選擇活性炭再生方法之前,須對處理對象和處理規模有清楚的了解,考慮吸附質有否回收價值,可否綜合利用。根據吸附質的性質選擇經濟可行的方法。

活性炭再生的依據

吸附過程是活性炭、吸附質及溶劑三者形成吸附平衡的過程,要使活性炭解吸,恢複活性,就要破壞原來的平衡條件其依據是:

1、改變吸附質的化學性質;

2、用對吸附質親和力強的溶劑抽提吸附質;

3、用對活性炭親和力大的物質,将吸附質置換出來,然後再使置換物質脫附,活性炭得到再生;

4、外部加熱,升高溫度改變平衡條件,因為随溫度升高吸附量減少,因而使吸附質脫附;

5、降低溶劑中溶質濃度(或壓力)使吸附質脫附;

6、用分解或氧化的方法,使吸附質(有機質)除去。

活性炭的再生方法

(1)藥劑再生法:

這種方法是用酸、堿等無機藥品和苯,丙酮,甲醇等有機溶劑處理,對吸附質進行化學反應,萃取,置換,而使吸附質脫附。當吸附物質為高濃度,低沸點的有機物飽和炭,應首先考慮藥劑再生,此法再生活性炭損失小,可以在吸附塔中進行再生,采用兩個以上吸附塔交替使用。

(2)無機藥劑再生法:(酸或堿再生法)

用無機酸(硫酸,鹽酸)或堿(氫氧化鈉)等藥劑洗滌,使吸附的有害物質脫除。在水處理中吸附高濃度酚的飽和炭,用氫氧化鈉再生,脫附的酚以酚鈉鹽的形式被回收,再生工藝流程如圖所示。吸附處理重金屬廢水的飽和炭也用這種方法再生。

無機藥劑再生法工藝流程圖

(3)有機溶劑再生:

吸附廢水中高濃度的酚,也可用溶劑再生,也就是用苯,丙酮,甲醇等有機溶劑将被吸附的污染物質萃取出來。圖示為某焦化廠用有機溶劑,處理煤氣洗滌廢水飽和炭的工藝流程。溶劑再生法的缺點是再生效率低,再生不完全,幾周後水蒸氣再生。

有機溶劑再生工藝流程圖

(4)濕式空氣氧化法:

多用于粉狀炭的再生,将5-10%的飽和炭漿與壓縮空氣一起送入熱交換器加熱,然後送入氧化反應塔,在200-250℃的溫度、3×106-7×106Pa的壓力下進行氧化反應。活性炭再生的炭漿由反應器頂部排出,經熱交換器降溫到60℃以下,達到氣液分離器,尾氣脫臭徘出,炭漿送回吸附裝置重複使用。溫度和壓力宜接影響再生效率和損失率。

濕式空氣氧化法工藝流程圖

(5)生物再生法:

生物再生法是将馴化培養的菌種,應用到飽和炭的解吸上,吸附的有機物被分解成水和CO2,使飽和炭再生。

(6)化學氧化再生法:化學氧化法有氧化劑和電解氧化兩種方法,所用氧化劑主要是臭氧,有人将臭氧與活性炭吸附再生設計成一個連用裝置,即在放電器中間作成活性炭吸附床,廢水通過活性炭時,有機物被吸附,當活性炭需要再生時,床外面放電反應以空氣制造臭氧随沖洗水将臭氧帶入活性炭床,進行再生。另外将粉狀炭作陽極,進行水的電解,由于在活性炭表面産生了氧,而将吸附質氧化、分解。

(7)加熱再生法:加熱再生法是使活性炭吸附的物質解吸或熱分解而除去。根據活性炭吸附的有機物質的熱重曲線(TGA),可分為三種類型:

易脫附型:沸點低的小分子碳氫化合物和芳香族有機物質,一般加熱到300℃,即可脫附。

熱分解脫附型:在加熱過程中,易以揮發分的形式脫附,另一部分碳化,殘留在活性炭微孔中,如聚乙烯酸類有機物。

難脫附型:在加熱過程中,不易以揮發分形式析出,質量變化很慢有大量的殘炭留在活性炭微孔中,如酚,木質素等。根據被活性炭吸附的有機物熱分解的難易,脫附溫度不同,可分為低溫加熱再生和高溫加熱再生。

(8)低溫再生法: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,溫度在100-200℃,再生可在吸附柱中進行,脫附後的蒸汽可冷凝、回收再用。

(9)高溫再生法:液相吸附的活性炭,由于在液體中吸附了許多較大分子的色素和雜質等,在低溫下不易熱分解,揮發,因此水處理飽和炭采用高溫再生法。一般加熱到700-1000℃,有時即使加熱到這個溫度,被吸附物仍不能完全解吸,一部分碳化物踐留在活性炭表面,使這種飽和炭不能完全恢複原來的吸附力,因此,有時需要再通入水蒸氣和其它氧化性氣體,使之進一步活化。

高溫活化法一般需要幹燥、炭化、活化三個階段。

幹燥階段:加熱到100-130℃使飽和炭所吸附的水分析出。

炭化階段:通過加熱使有機質揮發和碳化碳化溫度在150-750℃。

活化階段:炭化階段殘留在活性炭微孔中的炭,影響孔結構,需通入水蒸汽、CO2氣體進行活化,約征850℃氣化成CO,CO2等氣體,使微孔得到清理,重新恢複吸附能力。可用常規加熱法,或微波加熱法。

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