再生原理
活性炭再生,是指用物理或化学方法在不破坏其原有结构的前提下,去除吸附于活性炭微孔的吸附质,恢复其吸附性能的过程。活性炭吸附过程中,对吸附质和溶剂都有吸附作用,因亲和力的不同,经过一定时间的吸附,达到吸附平衡。活性炭再生就是要采取办法破坏这种平衡关系,其依据主要为以下几个方面:①改变吸附质的化学性质;②用对吸附质亲和力强的溶剂萃取;③用对活性炭亲和力比吸附质大的物质把吸附质置换出来,然后再使置换物质脱附,活性炭得到再生;④用外部加热、升高温度的办法改变平衡条件;⑤用降低溶剂中溶质浓度(或压力)的方法再生;⑥使吸附物(**物)分解或氧化而除去。
再生方法
(1)热再生法
热再生法是应用较成熟的活性炭再生方法。处理**废水后的活性炭在再生过程中,根据加热到不同温度时**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,去除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**物汽化脱附,部分**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。再生工艺的核心是活化阶段。
热再生法的再生效率比较高,时间短,应用比较范围广泛,但再生过程中炭损失较大,可达5%~10%。同时再生后的炭机械强度有所下降,吸附效率也会有所降低,多次重复再生后丧失吸附性能。
(2)生物再生法
利用微生物的新陈代谢,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,达到再生的目的。生物法的投资和运行费用相对较低,但再生时间较长,水质和温度对再生效果的影响很大。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**物彻底分解成CO2和H2O,其中间产物仍残留在微孔中,多次循环后再生效率会明显降低。
(3)湿式氧化再生法
湿式氧化再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**物氧化分解成小分子物质的一种处理方法湿式氧化再生法操作比较简单、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**物。
以上均为传统再生方法,通常,传统的活性炭再生方法还有以下共同的不足:①活性炭损失较大;②再生后吸附能力会有明显下降;③再生时产生的尾气会造成二次污染。随着科技发展,出现了一些新兴再生方法:
(4)微波辐射再生法
微波辐射再生法是采用热再生法的原理而逐渐发展起来的活性炭再生方法。活性炭所吸附的吸附质*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生。吸附的极性分子,由于微波辐射诱导而较化,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**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。
微波再生方法的特点是加热时间短、再生效率高,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,专业的微波再生加热装置亟待设计和开发。
(5)**临界流体再生法
**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**物非常*溶于SCF溶剂。通过改变温度和压力,可以有效地将**物与SCF分离,达到活性炭再生的目的。
**临界流体(SFE)法再生活性炭中,较常用的**临界流体为**临界CO2。该法对吸附类型是化学吸附的**物再生效率不高,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定差距。
(6)电化学再生法
电化学再生法是一种的新型活性炭再生方法,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,同时加入一定的电解液,通入直流电场,活性炭在电场作用下较化,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。
词条
词条说明
粉状活性炭与颗粒活性炭有什么不同? 在应用活性炭开展高效液相吸咐或是液相吸咐的情况下,要挑选哪样形状的活性炭才较为好。粉状活性炭与颗粒活性炭有什么区别?粉状活性炭实际应用粉末状还是颗粒的活性炭,要依据实际加工工艺目地融合二种活性炭的分别优点而采用。粉状活性炭一般全是用于褪色应用的,在工业生产上运用的较为广,一般全是将粉状活性炭与待吸咐的液开
一、什么是活性炭活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大。活性炭无臭、无味、无砂性、不溶于任何溶剂,对各种气体有选择性的吸附能力,对**色素和含氮碱有高容量吸附能力。每g总表面积可达500~1000m2。相对密度约 1.
活性炭主要是靠微孔的物理吸附效果来净水。微孔的孔径大小和孔径分布影响活性炭的吸附能力,因此活性炭会有不同功能的区别。也就是说大孔吸附的东西和小孔吸附的东西是不一样的。净水用的活性炭主要是吸附余氯、消毒副产物、**物等,这些是自来水中一定含有。之所以这么说是因为我国目前绝大多数自来水厂的处理工艺是去除不了**物的,同时为了消毒,会加入氯进去,并且为了保证消毒效果,国家对自来水官网末端的氯含量还是有要
由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同,活性炭的种类很多,到目前为止尚无精确的统计材料,大约有上千个品种。按原料来源分1. 木质活性炭 2. 兽骨、血炭 3. 矿物质原料活性炭 4. 其它原料的活性炭 5. 再生活性炭按制造方法分1. 化学法活性炭(化学炭) 2. 物理法活性炭 3. 化学–物理法或物理–化学法活性炭按外观形状分1. 粉状活性炭 2. 颗粒活性炭 3. 不定型颗料活性炭 4
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