再生量為活性炭體積的10倍、蘭州鐵道學(xué)院主隊(duì)反進(jìn)行了超聲波再生法的試驗(yàn),結(jié)果表明磁聲再生具有能耗小、工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單、活性炭損失小,可回收有用物質(zhì)等特點(diǎn)、用微波輻射法對(duì)載硫活性炭進(jìn)行再生實(shí)驗(yàn),考察了微波功率、載氣量、潔性炭量、再生時(shí)間以及再生次數(shù)等因素的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在微波功率700W、載氣流量0.3L/min條件下,對(duì)8g的飽和活性炭進(jìn)行3mn的再生處理后SO:產(chǎn)品氣濃度可達(dá)90%以
工業(yè)性再生裝置種類及其特點(diǎn)
對(duì)于吸附飽和的活性炭的再生方法通常有使用酸、堿的藥品再生祛以及在高溫下利用水煤氣進(jìn)行活化反應(yīng)的高溫?zé)嵩偕鷥煞N。藥品再生法曾經(jīng)作為醫(yī)藥品的脫色精制及發(fā)酵液脫色活性炭的再生方法,但由于再生過程中將產(chǎn)生大量廢水,同時(shí)增加中和、生物處理等廢水處理裝置,因此這種方法的實(shí)施在對(duì)排水水質(zhì)要求嚴(yán)格的地區(qū)有一定的困難;在高溫?zé)嵩偕ㄖ?,由于吸附在活性炭上的有機(jī)物質(zhì)被加熱分解,若直接排放將造成空氣污染,但如果通過使用二次燃燒室等必要的對(duì)策,則能夠成為環(huán)保性能的裝置。
化學(xué)法再生一般都在原炭柱內(nèi)進(jìn)行,不需再生設(shè)備,本節(jié)中對(duì)工業(yè)上廣泛使用的熱再生裝置進(jìn)行敘述。
20世紀(jì) 70年代中期,對(duì)活性炭熱再生裝置的技術(shù)開發(fā)取得了突破性進(jìn)展,多種再生爐在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)外使用較多的再生爐型有回轉(zhuǎn)爐、多層爐、移動(dòng)層爐、流態(tài)化爐等,其中回轉(zhuǎn)爐與多層爐適用于大規(guī)模再生處理,其設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝控制都與顆?;钚蕴恐圃旃に囍械幕罨癄t相似,而流態(tài)化爐再生設(shè)備是近年來出現(xiàn)的。
1.回轉(zhuǎn)爐
回轉(zhuǎn)爐的大特征是物料容易從爐中全部卸出,因此進(jìn)行活性炭再生的企業(yè)為了承擔(dān)不同種類活性炭的再生作業(yè),大多采用回轉(zhuǎn)設(shè)備爐進(jìn)行再生?;剞D(zhuǎn)爐爐腺有一段式和兩段式兩種形式,加熱方式則有內(nèi)熱式、外熱式和內(nèi)外兼熱式三種。其中內(nèi)熱式雖然可制造大型設(shè)備,一次性處理量大,但其結(jié)構(gòu)不密封,而且難以控制高溫?zé)煹罋饬髁?、溫度等參?shù),使得活性炭的燃燒損失非常大:外熱式回轉(zhuǎn)爐由于是從爐體外側(cè)加熱,為了將熱量傳遞給活性炭,爐體只能采用耐熱金屬板制成,因此制造大型設(shè)備工藝較為困難,但是小型外熱式回轉(zhuǎn)爐完全可以滿足日生產(chǎn)量為300kg這樣小規(guī)模生產(chǎn)的需要。
整個(gè)再生系統(tǒng)主要由特殊耐熱不銹鋼筒體、爐體、給料出料裝置、機(jī)械傳動(dòng)部分、保溫部分和控制系統(tǒng)等構(gòu)成。它的優(yōu)點(diǎn)是既可用作再生爐亦可用作活化爐,對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng),設(shè)備故障低,連續(xù)進(jìn)出料的特點(diǎn)使其處理量大,再生
活性炭超聲波再生法大的優(yōu)點(diǎn)是只在局部施加能量即可達(dá)到再生的目的,
工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,炭損耗低、自耗水量少,且可回收有用物質(zhì)。但超聲波對(duì)
不同吸附質(zhì)的解吸率不同,如果用于同時(shí)吸附多種物質(zhì)的活性炭的再生則可能
會(huì)造成某些物質(zhì)的累積,所以此法適用于吸附質(zhì)是單一物質(zhì)的活性炭的再生。
此外,超聲再生不會(huì)改變被吸附物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與形態(tài),因而用于活性炭濃縮、富
集、回收有用物質(zhì)的再生是十分有利的。
研究表明超聲波再生后排出液的溫度僅較再生之前增加2~3℃。每升活性炭采用功率為50W的超聲發(fā)生器處理120min,相當(dāng)于1m活性炭再生時(shí)耗
電100kW·h;每一輪再生處理后活性炭損耗僅為干燥質(zhì)量的0.6~0.8,耗水 化
活性炭超臨界流體再生法
超臨界流體(SCF)是指溫度和壓力都處于臨界點(diǎn)以上的液體,很多在常溫常壓下溶解度極低的物質(zhì)在亞臨界或是超臨界溶劑中卻具有根強(qiáng)的溶解力。并且當(dāng)溶劑在超臨界狀態(tài)下時(shí),壓力的微小改變可造成溶解度數(shù)量級(jí)的改變)。利用這種性質(zhì),可將超臨界流體作為萃取劑,通過調(diào)節(jié)操作壓力來實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)的分離,即超臨界流體萃取技術(shù)(SFE),將超臨界流體萃取技術(shù)用于濡性炭的再生是利用SCF作為溶劑將吸附在活性炭上的有機(jī)污染物溶解于 SCF之中,根據(jù)流體性質(zhì)對(duì)于溫度和壓力的依賴,將有機(jī)物與SCF有效分離、達(dá)到再生的目的。這是20世紀(jì)70年代末開始發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù),再生過程可同歇操作也可連續(xù)操作。
通過理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,已證明SCF再生方法在以下幾個(gè)方面優(yōu)于傳統(tǒng)的活性炭再生方法(”):①再生溫度較低:②不改變吸附質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和活性炭的原有結(jié)構(gòu),既便于回收吸附質(zhì)又可使活性炭無損耗:③可連續(xù)化操作:④SCF再生設(shè)備占地面積小、操作周期短,并且可以大大節(jié)約能源,但是同樣存在以下問題:①可采用SCF再生的有機(jī)物種類十分有限,限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用;②由于超臨界流體于CO2,使得活性炭再生過程受到限制:③SCF再生理論研究方面,包括熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)等尚缺乏必要的數(shù)據(jù)、有待進(jìn)一步深入研究;④SCF再生于實(shí)驗(yàn)研究,中試和工業(yè)規(guī)模研究亟待進(jìn)行,以推進(jìn)該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的進(jìn)程。
同濟(jì)大學(xué)的陳皓等對(duì)工業(yè)廢水中的典型污染物苯進(jìn)行了超臨界CO萃取再生活性炭研究,考察了溫度、壓力、CO:流速、活性炭粒度、循環(huán)再生次數(shù)等因素對(duì)再生效率和再生速率的影響。結(jié)果表明超臨界二氧化碳對(duì)于活性炭中的苯再生效果良好。
四、微波輻射再生法
微波是指波長在1mm~1m,頻率在300MHz~300GHz范圍內(nèi)的電磁箱射,介于遠(yuǎn)紅外和無線電波之間。微波對(duì)被照物有很強(qiáng)的穿透力,可對(duì)反應(yīng)物
加熱作用。因此可以利用微波輻射產(chǎn)生高溫使活性炭上的有機(jī)污染物脫
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