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常州藍陽環保設備有限公司
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活性炭脫附再生的方法
2019-2-18 閱讀(5204)
活性炭脫附再生方法
一、熱再生法
熱再生法的原理是在加熱的條件下，使被吸附的有機物以解析、炭化、氧化的形式從活性炭基質上消除，一般蜂窩炭開始的脫附溫度為80~90度，脫附時間長，隨著炭的使用，脫附溫度逐漸增大，但是不能超過130度，并且進入炭層的脫附氣體一定要有阻火器。
再生步驟：
（1）干燥，干燥溫度一般低于100℃，主要是蒸發孔隙水，少量低沸點的有機物也會被氣化，該過程需要大量的蒸發潛熱，熱再生的過程約有50%的能耗是在干燥過程中消耗的。
（2）在約350℃時加熱活性炭，使其中的低沸點有機物被分離。
（3）高溫炭化，即在約800℃加熱炭，使大部分有機物分解、氣化，或以固定碳的形態殘留下來。
（4）活化，即在800℃～1000℃范圍內加熱活性炭，使殘留下來的炭，被水蒸氣、二氧化碳或氧氣等分解，熱再生的步驟根據加熱爐種類的不同也稍有差別，但是差別不大。
熱再生法再生率較高，可達70%～80%；再生時間短；與化學藥品再生法相比，具有很強的通用性；不產生再生廢液。缺點：再生后的活性炭損失率較高，一般為5%～10%；炭表面化學結構發生改變，比表面積減小；高溫再生對再生爐材料要求高，再生爐設備投資高；再生能耗成本較高；炭反復再生會喪失吸附性能，一般蜂窩炭開始的脫附溫度為80~90度，脫附時間長，隨著炭的使用，脫附溫度逐漸增大，但不能超過130度，并且進入炭層的脫附氣體一定要有阻火器。
二、水蒸氣脫附法
由于水蒸氣熱焓高且較易得，經濟性安全性好，廣泛的適用于脫附沸點較低的小分子碳氫化合物和芳香族有機物，對于高沸點物質的脫附能力較弱，脫附周期長，易造成系統腐蝕，對材料性能要求高，水蒸汽脫附后，吸附系統需要較長時間的冷卻干燥才能再次投入使用，還存在冷凝水二次污染的問題，采用低壓水蒸氣脫附工藝的脫附，水蒸氣用量4.0mL/min，溫度140℃的條件下實現回收烯烴83.22%，脫附時水蒸汽帶入雜質引起活性炭失效，分離溶劑的過程中會產生大量的廢水，造成二次污染；可能會破壞炭的孔結構和表面化學結構，導致吸附能力下降；近年來發現的熱氮氣脫附技術可以有效的解決上述問題，140℃脫附 30min，氮氣流量為2.6 m3/h，脫附率為90%左右，脫附完成后，吸附劑需要較長時間的冷卻干燥才能再次投入使用。
熱空氣再生法
與水蒸汽解吸相比，熱氣體解吸的冷凝水二次污染很少，對吸附系統材料的要求較低，利用熱空氣對活性炭纖維吸附的甲苯進行解吸，適宜的脫附工藝條件為溫度180℃，脫附時間40min，脫附空氣流速0.106m/s；通過建立示范工程對熱空氣解吸能耗進行分析，結果表明熱空氣脫附若采用蒸汽為加熱源時，每回收1kg溶劑約需電0.5kWh及1.6kg蒸汽，小于一般蒸汽直接加熱回收系統中的2～5kg蒸汽的用量，熱氮氣脫附是一種的方法，140℃脫附30min，氮氣流量為2.6m3/h，脫附率為90%左右。
采用流向變換催化燃燒法處理廢氣時可熱空氣脫附法，正常吸附前，先將催化床燃燒室預熱到300℃，一定時間后，當炭纖維吸附飽和時，打開脫附閥門，用120℃熱風進行脫附，解吸出的有機廢氣進到催化床燃燒分解為CO2和H2O，凈化后的高溫氣體通過列管熱交換器預熱脫附氣體，少部分經煙囪排放，其余補充新鮮空氣后作為脫附熱風返回，此時可停止電加熱管預熱，并通過放空閥和補冷風機來實現整個催化燃燒系統的熱平衡，纖維活性炭脫附*，經多次吸附脫附后仍保持原有的吸附性能，特別是對10-6級的吸附質仍保持很高的吸附量（蜂窩炭或顆粒炭的吸附能力則大大降低）。
熱氣體脫附的缺點是氣體熱容量小，氣體熱交換所需面積相對較大，如果直接采用熱空氣解吸，可能存在一定的危險性，而且氧的存在會影響回收物質的品質，所以需要控制再生氣體中氧氣的含量。
三、氮氣脫附法
氮氣是一種惰性氣體，利用惰性氣體作為脫附介質回收有機物，能夠克服水蒸氣脫附再生產生二次污染的問題，對可溶性有機物的回收更具有優勢，可減少有機物精制的投資和運行費用，同時可以提高活性炭和設備的使用壽命，更具有市場競爭力。惰性氣體的選擇主要考慮兩個方面：一是來源便捷，二是費用低。
吸附飽和的活性炭吸附床轉入脫附再生階段，通過閥門控制，用氮氣置換待脫附活性炭床以及脫附管內的空氣，通過在線氧含量分析儀檢測系統氧含量達到設定值后，啟動脫附風機、開啟脫附加熱器加熱升溫開始脫附。
