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活性炭如何进行再发生方法?如何做到?

发布时间:2021/10/28 8:47:10 浏览次数:129

活性炭的种类有很多,根据外观不同分类有:柱状活性炭、粉状活性炭、蜂窝块活性炭,根据材质不同也有很多分类,以及根据用途不同各种碘值也不同,要想挑选适合您使用的活性炭产品,威大活性炭厂家技术部会给您合理的解决方案,技术咨询电话:13838587319

       活性炭主要成分为碳,并含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素,在结构上是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,堆积密度低,比表面积大具有很强的吸附性能,是用途极广的一种工业吸附剂。活性炭是一种经过处理的炭,将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热,以减少非碳成分(此过程称为炭化),然后与气体反应,表面被侵蚀,产生微孔发达的结构 (此过程称为活化)。由于活化的过程是一个微观过程,即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀 ,所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。那么活性炭如何进行再发生方法?如何做到?
      1、热再发生法

       热再发生法是应用成熟的活性炭再发生方法。处理有机废水后的活性炭在再发生过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化3个阶段。在干燥阶段,除去活性炭上的水分等可挥发性成分。高温炭化阶段是使吸附在活性炭上的部分有机物汽化脱附,部分有机物发生分解,以小分子物质脱附出来,残余的成分留在活性炭孔隙内成为固定炭。

       活化阶段是通入CO2、CO或水蒸气等气体,清理活性炭内部结构的微孔,使其恢复吸附活性。再发生工艺的核心是活化阶段。热再发生法的再发生效率比较高,时间短,应用比较范围广泛,但再发生过程中炭损失较大,可达5%~10%。同时再发生后的炭机械强度有所下降,吸附效率也会有所降低,多次重复再发生后丧失吸附性能。

       2、生物再发生法

       利用微生物的代谢,将吸附在活性炭上的污染物质氧化降解的方法称作生物再发生法。活性炭的孔径一般只有几纳米,微生物很难进入其孔隙内部,通常微生物细胞酶可以流至细胞胞外,通过活性炭对酶的吸附,在炭表面形成酶促中心,分解污染物,达到再发生的目的。 生物法的投资和运行费用相对较低,但再发生时间较长,水质和温度对再发生效果的影响很大。同时,微生物处理污染物的选择性很强,且一般不能将所有的有机物分解成CO2和H2O,其中间产物仍残留在微孔中,多次循环后再发生效率会明显降低。

       3、湿式氧化再发生法

       湿式氧化再发生法是指在高温高压的条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下吸附的有机物氧化分解成小分子物质的一种处理方法湿式氧化再发生法操作比较简单、对吸附能力的影响小,炭损失率较低,通常适合处理毒性高,生物难降解的有机物。以上均为传统再发生方法,通常,传统的活性炭再发生方法还有以下共同的不足:

      1、活性炭损失较大;

      2、再发生后吸附能力会有明显下降;

      3、再发生时产生的尾气会造成二次污染。

       4、微波辐射再发生法

       微波辐射再发生法是采用热再发生法的原理而逐渐发展起来的活性炭再发生方法。活性炭所吸附的吸附质中大多数是强极性物质,它们比活性炭吸收微波的能力强,因此可以用热解吸的方法来再发生。吸附的极性分子,由于微波辐射诱导而极化,相互碰撞、摩擦产生高热量,从而将微波能量转化为热能。被吸附的水和有机分子受热挥发和炭化,孔道重新打开,恢复吸附活性。同时,活性炭本身吸收微波而升温,因温度过高而燃烧,导致燃烧失去一部分炭,炭孔径扩大。

       微波再发生方法的特点是加热时间短、再发生效率高,同时因为加热过程中是进行选择性加热,能耗很低。然而,微波再发生方法还不够成熟,很多重要问题需要亟待解决:1、微波加热的机理研究不够深入,需要建立模型,获得更均匀的微波场;2、微波发生器大多由家用微波炉改装,专业的微波再发生加热装置亟待设计和开发。 

       5、超临界流体再发生法

       超临界流体(SCF)的优点是密度大,溶解度大,传质速率高,扩散性能好,表面张力小。吸附的有机物非常容易溶于SCF溶剂。通过改变温度和压力,可以将有机物与SCF分离,达到活性炭再发生的目的。

       超临界流体(SFE)法再发生活性炭中,常用的超临界流体为超临界CO2。该法对吸附类型是化学吸附的有机物再发生效率不高,同时对工艺的技术及设备材料的要求比较高,投资费用大。该方法的研究还大都处于实验室规模,离实现工业化还有一些差距。

      6、电化学再发生法

       电化学再发生法是一种的新型活性炭再发生方法,近几年研究非常活跃。在两电极之间,填充吸附饱和后的活性炭,同时加入电解液,通入直流电场,活性炭在电场作用下极化,一端呈阳极,另一端呈阴极,形成微电解槽,分别发生还原反应和氧化反应,吸附在活性炭上的大部分污染物发生分解,小部分发生脱附。该方法操作简单、效率高、能耗低,处理对象相对广泛。

 

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