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废活性炭回收后的再生方法?

作者:金牟山环保 来源: 日期:2018/8/10 19:00:47 人气:13

废活性炭回收后的再生方法

答:用过的废活性炭可以进行再生处理,再次合理利用。活性炭再生是指吸附饱满的活性炭通过一定条件处理后再次活化,然后使用在一些指标要求低,对人体或者环境没有危害的行业。

活性炭的再生

活性炭是价格比较高的吸附剂。用一段时间以后,吸附能力减弱,甚至完全丧失吸附能力,此时的炭称为饱和炭。若将饱和炭舍弃,一方面造成经济上和资源上的浪费,另一方面,活性炭吸附的有害物质会造成二次污染。在选择活性炭再生方法之前,须对处理对象和处理规模有清楚的了解,考虑吸附质有否回收价值,可否综合利用。根据吸附质的性质选择经济可行的方法。

活性炭再生的依据

吸附过程是活性炭、吸附质及溶剂三者形成吸附平衡的过程,要使活性炭解吸,恢复活性,就要破坏原来的平衡条件其依据是:

1、改变吸附质的化学性质;

2、用对吸附质亲和力强的溶剂抽提吸附质;

3、用对活性炭亲和力大的物质,将吸附质置换出来,然后再使置换物质脱附,活性炭得到再生;

4、外部加热,升高温度改变平衡条件,因为随温度升高吸附量减少,因而使吸附质脱附;

5、降低溶剂中溶质浓度(或压力)使吸附质脱附;

6、用分解或氧化的方法,使吸附质(有机质)除去。

活性炭的再生方法

(1)药剂再生法:

这种方法是用酸、碱等无机药品和苯,丙酮,甲醇等有机溶剂处理,对吸附质进行化学反应,萃取,置换,而使吸附质脱附。当吸附物质为高浓度,低沸点的有机物饱和炭,应首先考虑药剂再生,此法再生活性炭损失小,可以在吸附塔中进行再生,采用两个以上吸附塔交替使用。

(2)无机药剂再生法:(酸或碱再生法)

用无机酸(硫酸,盐酸)或碱(氢氧化钠)等药剂洗涤,使吸附的有害物质脱除。在水处理中吸附高浓度酚的饱和炭,用氢氧化钠再生,脱附的酚以酚钠盐的形式被回收,再生工艺流程如图所示。吸附处理重金属废水的饱和炭也用这种方法再生。

无机药剂再生法工艺流程图

(3)有机溶剂再生:

吸附废水中高浓度的酚,也可用溶剂再生,也就是用苯,丙酮,甲醇等有机溶剂将被吸附的污染物质萃取出来。图示为某焦化厂用有机溶剂,处理煤气洗涤废水饱和炭的工艺流程。溶剂再生法的缺点是再生效率低,再生不完全,几周后水蒸气再生。

有机溶剂再生工艺流程图

(4)湿式空气氧化法:

多用于粉状炭的再生,将5-10%的饱和炭浆与压缩空气一起送入热交换器加热,然后送入氧化反应塔,在200-250℃的温度、3×106-7×106Pa的压力下进行氧化反应。活性炭再生的炭浆由反应器顶部排出,经热交换器降温到60℃以下,达到气液分离器,尾气脱臭徘出,炭浆送回吸附装置重复使用。温度和压力宜接影响再生效率和损失率。

湿式空气氧化法工艺流程图

(5)生物再生法:

生物再生法是将驯化培养的菌种,应用到饱和炭的解吸上,吸附的有机物被分解成水和CO2,使饱和炭再生。

(6)化学氧化再生法:化学氧化法有氧化剂和电解氧化两种方法,所用氧化剂主要是臭氧,有人将臭氧与活性炭吸附再生设计成一个连用装置,即在放电器中间作成活性炭吸附床,废水通过活性炭时,有机物被吸附,当活性炭需要再生时,床外面放电反应以空气制造臭氧随冲洗水将臭氧带入活性炭床,进行再生。另外将粉状炭作阳极,进行水的电解,由于在活性炭表面产生了氧,而将吸附质氧化、分解。

(7)加热再生法:加热再生法是使活性炭吸附的物质解吸或热分解而除去。根据活性炭吸附的有机物质的热重曲线(TGA),可分为三种类型:

易脱附型:沸点低的小分子碳氢化合物和芳香族有机物质,一般加热到300℃,即可脱附。

热分解脱附型:在加热过程中,易以挥发分的形式脱附,另一部分碳化,残留在活性炭微孔中,如聚乙烯酸类有机物。

难脱附型:在加热过程中,不易以挥发分形式析出,质量变化很慢有大量的残炭留在活性炭微孔中,如酚,木质素等。根据被活性炭吸附的有机物热分解的难易,脱附温度不同,可分为低温加热再生和高温加热再生。

(8)低温再生法: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,温度在100-200℃,再生可在吸附柱中进行,脱附后的蒸汽可冷凝、回收再用。

(9)高温再生法:液相吸附的活性炭,由于在液体中吸附了许多较大分子的色素和杂质等,在低温下不易热分解,挥发,因此水处理饱和炭采用高温再生法。一般加热到700-1000℃,有时即使加热到这个温度,被吸附物仍不能完全解吸,一部分碳化物践留在活性炭表面,使这种饱和炭不能完全恢复原来的吸附力,因此,有时需要再通入水蒸气和其它氧化性气体,使之进一步活化。

高温活化法一般需要干燥、炭化、活化三个阶段。

干燥阶段:加热到100-130℃使饱和炭所吸附的水分析出。

炭化阶段:通过加热使有机质挥发和碳化碳化温度在150-750℃。

活化阶段:炭化阶段残留在活性炭微孔中的炭,影响孔结构,需通入水蒸汽、CO2气体进行活化,约征850℃气化成CO,CO2等气体,使微孔得到清理,重新恢复吸附能力。可用常规加热法,或微波加热法。

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