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活性炭回收后在高温热再生方法

          活性炭高温热再生方法是通过加热对活性炭进行热处理,使活性炭吸附的有机物在高温下炭化分解,最终成为气体逸出,从而使活性炭获到再生。高温热再生在除去炭吸附的有机物的同时,还可以除去沉积在炭表面的无机盐,而且使炭的新微孔生成,使炭的活性获到根本的恢复。

        热再生法是目前工艺比较成熟,工业应用较多的活性炭再生方法。加热再生法再生效率高,再生时间短,应用范围广,但热再生过程中炭损失较大,一般在5%-10%,再生炭机械强度下降。另外在热再生过程中,须外加能源加热,投资及运行费用较高。任何活性炭高温加热再生装置都需要解决如何防止炭粒相互粘结,烧结成块并造成局部起火或堵塞通道,甚至导致运行瘫痪的现象。

        加热再生不仅是热脱附、还包含别的过程和化学反应。这一过程中,可分为干燥、热脱附、热解和炭化以及热解残留物的气化反应等阶段。加热再生过程是利用吸附饱和活性炭中的吸附质能够在高温下从活性炭孔隙中解吸的特点,使吸附质在高温下解吸,从而使活性炭原来被堵塞的孔隙打开,恢复其吸附性能。施加高温后,分子振动能增加,改变其吸附平衡关系,使吸附质分子脱离活性炭表面进入气相。
 
        根据用途和需要,有的再生炭还需用酸洗除去各种重金属和硫化物,再经中和水洗成为合格的精制再生炭。从热再生过程看可以将种类繁多有机物分作三大类。一类为在较低温度时易解吸的有机物,如各种低沸点有机物。另一类为在稍高温度条件下会热分解生成低分子有机物气体而解吸,如聚乙二醇类有机物。第三类则需要在更高温度下部分热裂解,产生氢气和缩聚物,然后再进一步热裂解留下大量有机物残炭,如苯酚、萘及木质素等。热再生难易与加热过程中产生有机物残炭量成正比,残炭量越多意味热再生需要温度高、炭汽比大和停留时间长,再生条件越严酷活性炭自身也越容易被气化烧蚀。
 
         失活性炭脱水后还有40%~50%的水分,加热炉温至100~150℃,炭粒中的水分开始蒸发,同时部分低沸点有机物开始挥发;随着温度升高至150~700℃,多数有机物分别以挥发、分解炭化的形式,从活性炭孔壁上消除;在活化操作中,温度进一步升至850℃,通水蒸气、二氧化碳等氧化性气体进行活化反应,生成的CO及氮的氧化物等从活性CO2H2炭上分摆脱附。再生操作中,氧对活性炭的消耗很大,因此一般在加热再生炉内对氧必须严格控制。

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