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          河南潔達活性炭有限公司
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          活性炭可以重復使用嗎?

          作者: Admin 瀏覽: 發布時間: 2020 / 10 / 29 09:54:42

          活性炭是可以重復使用的,但是需要把吸附飽和的活性炭進行再生活化處理后才能重復使用,不可以直接用于重復使用。
          所謂活性炭再生,其實是指通過外界刺激帶來活性炭外部環境變化,使活性成分重新活化達到重復使用目的的操作和方法。隨著活性炭行業的廣泛關注和在市場的發展,如今活性炭已應用在生活中的各個領域內。
          活性炭回收再生方法:
          1、加熱再生法:用過的活性炭在再生過程中,根據加熱到不同溫度時有機物的變化,一般分為干燥、高溫炭化及活化三個階段。在干燥階段,主要去除活性炭上的可揮發成分。高溫炭化階段是使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”。
          在這一階段,溫度將達到800~900°C,為避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性氣氛下進行。接下來的活化階段中,往反應釜內通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,使其恢復吸附性能,活化階段是整個再生工藝的關鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應用范圍廣的特點,但在再生過程中,須外加能源加熱,投資及運行費用較高。
          2、生物再生法
          生物再生法是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的過程。生物再生法與污水處理中的生物法相類似,也有好氧法與厭氧法之分。由于活性炭本身的孔徑很小,有的只有幾納米,微生物不能進入這樣的孔隙,通常認為在再生過程中會發生細胞自溶現象,即細胞酶流至胞外,而活性炭對酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,從而促進污染物分解,達到再生的目的。生物法簡單易行,投資和運行費用較低,但所需時間較長,受水質和溫度的影響很大。
          3、濕式氧化再生法
          在高溫高壓的條件下,用氧氣或空氣作為氧化劑,將處于液相狀態下活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子的一種處理方法,稱為濕式氧化再生法。實驗獲得的活性炭最佳再生條件為:再生溫度230°C,再生時間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達到(45±5)%,經5次循環再生,其再生效率僅下降3%;钚蕴勘砻嫖⒖椎牟糠盅趸窃偕氏陆档闹饕。
          傳統的活性炭再生技術除了各自的弊端外,通常還有三點共同的缺陷:(1)再生過程中活性炭損失往往較大;(2)再生后活性炭吸附能力會有明顯下降;(3)再生時產生的尾氣會造成空氣的二次污染。因此,人們或對傳統的再生技術進行改進,或探索全新的再生技術。
          新興的活性炭回收再生技術:
          1、溶劑再生法
          溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質三者之間的相平衡關系,通過改變溫度、溶劑的pH值等條件,打破吸附平衡,將吸附質從活性炭上脫附下來。
          溶劑再生法比較適用于那些可逆吸附,如對高濃度、低沸點有機廢水的吸附。它的針對性較強,往往一種溶劑只能脫附某些污染物,而水處理過程中的污染物種類繁多,變化不定,因此一種特定溶劑的應用范圍較窄。
          2、電化學再生法
          電化學再生法是一種正在研究的新型活性炭再生技術。該方法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,活性炭在電場作用下極化,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。該方法操作方便且效率高、能耗低,其處理對象所受局限性較小,若處理工藝完善,可以避免二次污染。
          實驗結果表明,電化學再生活性炭具有較高的再生效率,可達到90%。此外,對工藝參數的研究表明,再生位置是活性炭再生工藝中最重要的影響因素,電解質NaCl濃度是較重要的影響因素,再生電流和再生時間對活性炭的電化學再生也有一定的影響。
          3、超臨界流體再生法
          據最近的研究資料表明,在CO2的臨界點附近,再生效率的變化很大;對未被烘干的活性炭,則需要延長其再生時間。對氨基苯磺酸而言,CO2超臨界流體法再生的最佳溫度為308K,當溫度超過308K時,再生不受影響;當流速大于1.47×10-4m/s時,流速不影響再生;用HCl溶液處理后,會使活性炭再生效果明顯改善。對苯而言,再生效率在低壓下隨溫度的下降而降低;在16.0MPa壓力時的最佳再生溫度為318K;在實驗流速下,再生效率會隨流速加快而提高。
          4、超聲波再生法
          由于活性炭熱再生需要將全部活性炭、被吸附物質及大量的水份都加熱到較高的溫度,有時甚至達到汽化溫度,因此能量消耗很大,且工藝設備復雜。其實,如在活性炭的吸附表面上施加能量,使被吸附物質得到足以脫離吸附表面,重新回到溶液中去的能量,就可以達到再生活性炭的目的。超聲波再生就是針對這一點而提出的。超聲再生的最大特點是只在局部施加能量,而不需將大量的水溶液和活性炭加熱,因而施加的能量很小。
          研究表明經超聲波再生后,再生排出液的溫度僅增加2~3℃。每處理1L活性炭采用功率為50W的超聲發生器120min,相當于每m3活性炭再生時耗電100kWh,每再生一次的活性炭損耗僅為干燥質量的0.6%~0.8%,耗水為活性炭體積的10倍。但其只對物理吸附有效,目前再生效率僅為45%左右,且活性炭孔徑大小對再生效率有很大影響。
          5、微波輻照再生法
          微波輻照再生法是在熱再生法基礎上發展起來的活性炭再生技術。其原理是以電為能源,利用微波輻照加熱實現再生。試驗中的最佳再生效率出現在功率為HI(W),輻照時間約為80s時。比較極差S可知,對再生后活性炭碘值恢復影響最大的是微波功率,其次是輻照時間,最后是活性炭的吸附量。微波輻照法再生活性炭的時間短。能耗低、設備構造簡單,具有較好的應用前景。然而,在微波加熱使有機物脫附過程中,是否有其它的中間產物產生等問題還有待于進一步研究。
          6、催化濕式氧化法
          傳統濕式氧化法再生效率不高,能耗較大。再生溫度是影響再生效率的主要原因,但提高再生溫度會增加活性炭的表面氧化,從而降低再生效率。因此,人們考慮借助高效催化劑,采用催化濕式氧化法再生活性炭。同濟大學水環境控制與資源化研究國家重點實驗室的科研人員正在開展此方面的研究。隨著可持續發展觀念的深入人心,活性炭再生工藝與技術日益得到人們的重視。一些傳統的活性炭再生技術與工藝在近幾年有了新的改進與突破。同時新再生技術也在不斷涌現。雖然這些新興技術在工藝路線上還不成熟,目前尚無法投入工業使用。但它們的出現為活性炭的再生帶來了新思路與新探討。
          廢活性炭再生制備一般包括預處理和炭化活化兩大階段。廢活性炭再生預處理又包括了預氧化和化學溶液浸泡兩個方面,物理法炭化活化分兩步,即樣品先在惰性氣體保護下炭化促進非炭成分的熱解,再在活化氣體的保護下活化促進孔結構的形成,通常也稱兩步法和化學法炭化活化一步完成,在高溫下炭化的同時化學活化劑也發生作用促進孔結構形成,炭化完成時活化也同時完成,也稱一步法;钚蕴吭诟男灾笫欠浅S欣谌コ兄亟饘俚。在對活性炭材料進行改性的,有吸附重金屬離子極為重要作用的氨基等活性基團,這樣在一定的程度上能夠提高活性炭表面上的吸附能力;钚蕴繎盟幚硎黔h境保護的一種趨勢,而且在處理過程中應用較為便捷,占用空間小,極易增添設備,借以來適應污水量的改變,與此同時,活性炭應用過程中不會存在二次污染問題,操作方便,基本上不受到環境污染的限制。
          活性炭可以重復利用,效果好、綠色環保,在工業生產和日常生活中都被廣泛應用;钚蕴恐g存在空隙,這些空隙起到主要吸附作用,空隙的形成是炭在活化過程中,無組織的碳素和炭成分被消耗完全消耗后在微晶間留下的空間。自然狀態下的活性炭空隙面積較大,空隙面積越大,其活化吸附能力越強。

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