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          所謂再生,就是使失去或部分失去吸附能力的活性炭的性能得到恢復,以便重新用于吸附操作的過程。采用什么方法再生,取決于活性炭的類型和吸附物質的性質。也就是說活性炭的被吸附物質類型不同,吸附量不同,其再生方法也有很大的差異。同時,從經濟性、環保性等方面綜合考慮,使用量較大的用戶,選擇適當的再生方式是其關注焦點,因為再生事關降低成本、節約資源、保護環境。

          再生方法可分為兩大類:加熱再生與無熱再生。

          1 加熱再生

          1.1 熱空氣再生——以空氣為脫附載體,例如:回收鹵族溶劑。

          1.2 水蒸汽再生——低沸點溶劑用一般蒸汽,高沸點溶劑用過熱蒸汽。

          1.3 惰氣再生——通常用氮氣吹掃吸附后的活性炭,使其脫附。

          1.4 焙燒再生——有機物在高熱下被氧化成二氧化碳等。

          1.5 微波再生——活性炭為強吸收微波物質,微波輻照迅速升溫,使有機物揮發。

          1.6 光再生——將半導體光催化技術與活性炭再生相結合,利用吸附質的光催化降解來恢復活性炭的吸附性能,實現活性炭的綠色、無污染原位再生。我國東北林業大學在這一領域開展了研究工作,并取得一定效果。

          1.7 此外有用煙道氣再生、紅外線再生,也有用砂作傳熱介質再生。

          加熱再生是常用的再生方法,特別對水處理用炭的效果******。我公司從1988年開始供應北京自來水集團第九水廠活性炭其后又為該水廠提供再生服務,每年再生600~1000噸,并補充新炭350~800噸,其再生工藝如下:


          過程如下:

          干燥——加熱到100℃-150℃蒸發活性炭中的水分和一部分低沸點有機物;

          炭化——加熱到300℃-700℃揮發或分解一些有機物,有部分有機物碳化留在活性炭中;

          活化——加熱到700℃以上,使留在活性炭中的碳和活化氣體反應,逸出所生成的氣態產物,重新造孔;

          冷卻——活化后急冷以防氧化。

          2 無熱再生

          2.1 萃取——在液相中解吸,用水或有機溶劑。

          例如用含水二甲醚解吸苯、二甲苯、維生素、烷基磺酸鹽類洗滌劑。

          2.2 化學再生——例如苯酚廠的廢水,用氫氧化鈉******活性炭上的苯酚;也有用空氣或氧化劑分解污染物進行再生。

          2.3 降壓再生——例如用抽真空辦法使炭中的吸附物脫附。

          2.4 生物再生——例如將粉狀活性炭加入活性污泥的曝氣池中,加速生物分解。

          2.5 超臨界態再生——通常以壓縮二氧化碳為脫附劑,是一種超臨界流體萃取技術。

          2.6 電解法——將吸附后的活性炭通過高壓下電極間隙,活性炭中吸附物被炭化或氧化。

          3、再生爐 

          再生爐是活性炭熱再生的主要設備,再生爐型有轉爐,多段床(耙式爐)爐,沸騰床等。從投資費用、再生效果等綜合情況看,轉爐具有投資相對低,再生效果良好的優勢被國內應用***多,轉爐是使稍有傾斜的回轉園筒內的活性炭粒子邊移動邊升溫邊與流過爐內的氣體接觸反應,進行脫附與再生。我公司用直徑1.5 米長12米的轉爐日產10余噸再生炭為北水等單位再生凈水炭,達到用戶質量指標,受到用戶好評。在2004年,應日本活性炭廠商的要求,我公司為日研制再生轉爐一臺套,出口創匯120余萬元,經調試運轉再生效果良好。

          多段床爐(耙式爐)爐膛為多層結構,爐子外殼為垂直園筒形,爐膛中心有一個轉軸,從轉軸向每層爐膛伸出攪拌耙臂,臂上的耙齒隨轉軸帶動旋轉可使物料從上層下落到下一層。耙式爐易于控制、熱能利用率高,產品質量均勻,比轉爐的再生效果更好,但是,耙式爐造價高,且不適合于小規模生產。這兩種爐型的選擇主要要考慮投資場地、燃料消耗及操作方便等因素。另外,防腐能力也是一個重要的考慮因素,轉爐在抗腐蝕性上要比多段床爐好。

          在水處理用炭中,理論上活性炭可反復再生多次,其損失部分用添加新炭來補足。損失僅用重量或容積來評定是不夠的,還必須評定吸附能力的損失變化。重量損失是由顆粒填充池逆流反沖洗時的顆粒表面損失,炭運輸時的損失和再生工序中的損失共同構成的。吸附力的變化是由于處理含有復雜的多種組份的水,水里面的金屬鹽等無機物沉積在活性炭上,反復再生使用的結果,使孔隙堵塞,導致吸附能力的降低。凈水炭在一般情況下,每次再生容積損失率為8~15%。吸附性能損失率由于評價方法不同,難以統計。如COD除去率的降低與碘值的下降差別就相當大。碘值恢復率90%時,COD除去率僅下降4%左右。

          水處理用活性炭的再生,即使僅就熱再生一種方法而言,經驗性的因素也非常多,為了更好地為各地自來水客戶服務好,我公司技術人員竭誠希望與水行業的技術同仁共同積累各種條件下的基礎研究數據,再生過程操作上的******性、環保性、性能穩定性等諸多問題都是技術發展上的關鍵。

          為加強合作,方便客戶,減少運輸費用,我們將在活性炭使用集中的地區,本著“誰投資、誰受益”的原則,進行再生廠的技術投入,再生設備的開發等,為凈水炭的再生技術提供服務。


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