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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(有机物)分解或氧化而除去。 [1热再生法是应用成熟的活性炭再生方法。处理有机废水后的活性炭在再生过程中,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,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。再生工艺的核心是活化阶段。
活性炭制造原材料命名的分类符号以材料名称英文单词的首字母大写表示,若名称首字母重复,则在英文单词首字母后缀一个小写英文字母,该字母来源于材料名称的英文单词(辅音优先)。制造原材料分类符号中,由于类属于木质活性炭的加工原材料种类较多,而各种木质原材料制造后的活性炭性能有一定的区别,因此,将木质活性炭的制造的原材料细分为四类:木屑类活性炭、果壳类活性炭、椰壳类活性炭、生物质类活性炭。这四类木质活性炭的分类符号,用原材料分类符号(W)和其具体的原料(木屑、果壳、椰壳、生物质)英文单词的首字母大写用下脚标标注共同表示。 其分类符号详见2016年发布的中国 标准GB/T 32560-2016 《活性炭分类与命名》。 [1]
大量应用在低浓度、大风量的各类有机废气净化系统中。被处理废气在通过蜂窝活性炭方孔时能够充分与活性炭接触,对各种废气吸附效率可达80%,可广泛用于净化处理含有甲苯,二甲苯、苯、等苯类、酚类、脂类、醇类醛类等有机气体、恶臭味气体和含有微量金属的各类气体。采用蜂窝活性炭的环保设备废气处理净化效率高,吸附床体积小,设备能耗低,能够降低造价和运行成本,净化后的气体完全满足环保排放要求。
2、风阻率小
蜂窝活性炭能代替柱状以及颗粒活性炭主要的原因就是其风阻系数小(可达到0、8m/s),可让废气稳进稳出,不影响后续废气排进量,对机器寿命影响将到 有优良的吸附、脱附性能以及气体动力学性能。
3、蜂窝活性炭在废气处理中常用规格
1)废气处理中常用的蜂窝活性炭按孔径大小或孔数来分,可分为三种:
大孔(5mm,400孔)风阻小,过滤速度快
中孔(3mm,625孔)风阻及过滤速度适中
小孔(1.5mm,1600孔)效果 ,常用
2)废气处理中常用的蜂窝活性炭按尺寸大小来分,可分为三种:
100*100*100mm(为常用)
100*100*50mm
50*50*100mm
3)废气处理中常用的蜂窝活性炭按耐水属性来分,可分为两种:
耐水蜂窝活性炭(适用于空气湿度高,或前面为水喷淋且无干燥装置的工艺)
不耐水蜂窝活性炭(适用于空气湿度不高)
4、蜂窝活性炭在废气处理中常用的技术指标
化学活化法就是通过将各种含碳原料与化学药品均匀地混合后,一定温度下,经历炭化、活化、回收化学药品、漂洗、烘干等过程制备活性炭。磷酸、氯化锌、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸、碳酸钾、多聚磷酸和磷酸酯等都可作为活化试剂,尽管发生的化学反应不同,有些对原料有侵蚀、水解或脱水作用,有些起氧化作用,但这些化学药品都可对原料的活化有一定的促进作用,其中常用的活化剂为磷酸、氯化锌和氢氧化钾。化学活化法的活化原理还不十分清楚,一般认为化学活化剂具有侵蚀溶解纤维素的作用,并且能够使原料中的碳氢化合物所含有的氢和氧分解脱离,以 H2O、CH4等小分子形式逸出,从而产生大量孔隙。此外,化学活化剂能够抑制焦油副产物的形成,避免焦油堵塞热解过程中生成的细孔,从而可以提高活性炭的收率。 [2
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活性炭吸附法属于上述工业废水处理方法中的物理化学方法,显然,它不仅可以物理吸附很多不溶的有害物质,对于呈离子状态的有害离子,也可以进行有效的化学吸附,兼具物理处理方法和化学处理方法的优点。除此以外,活性炭的处理工业废水的效率以及质量都特别高。活性炭由于其多孔隙结构,它的相对表面积十分巨大,这赋予了它的吸附能力,同时,它的碳链结构使其具有很大的刚性,这让活性炭在使用过程中能够保持自己的形状结构,有效发挥吸附作用。
活性炭吸附法具备物理方法处理废水的优点,对废水中游离的汞和铬等重金属有毒离子和微小杂质进行直接的吸附作用,补血药加入额外的化学助剂,这在一定程度上减少了工业废水处理的成本,并避免了投放化学助剂有可能带来的危害。除了上述优点以外,活性炭生产制造成本低也是人们选择它来处理工业废水的很关键的一点,活性炭来源于生活中的有机废料,经过简单的炭化和气体处理以后,就成为工业用途的活性炭。在活性炭的处理废水过程中,活性炭的结构和性质都没有改变,这就使得活性炭的回收再利用成为可能,通过简单的用水冲刷和洗剂晾干,活性炭就又可以用来处理废水。这种成本低、效果好的工业废水处理方法一直以来被很多工厂使用。
活性炭吸附法在工业废水处理中的应用介绍
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