首页 公司简介 产品展厅 新闻动态 行业知识 企业相册 售后服务 销售网络 网站地图 联系我们
  各行业用活性炭系列
酒类专用活性炭 药用活性炭
除甲醛活性炭 脱色用活性炭
糖液脱色活性炭 油脂脱色活性炭
印染处理活性炭 防护活性炭
净化水用活性炭 浸渍活性炭
味精专用活性炭 糖用活性炭
石油化工专用活性炭
锅炉原水净化活性炭
自来水用木质粉状活性炭
  脱色剂系列
脱硫剂 氧化铁脱硫剂
脱硫用活性炭 湿法脱硫剂
脱硫催化剂 脱硫清塔剂
LG型系列精脱硫剂
  椰壳果壳活性炭系列产品
椰壳活性炭 果壳活性炭
椰壳黄金活性炭 果壳载银活性炭
椰壳净水活性炭 椰壳渗银活性炭
椰子壳载银活性炭 椰壳载银活性炭
  煤质活性炭系列
煤质柱状活性炭 精梳脱硫活性炭
空气净化活性炭 煤质防护活性炭
煤质浸渍活性炭 触媒载体用活性炭
煤质污水处理活性炭
回收溶剂用煤质活性炭
  木质活性炭系列
木质粉状活性炭 农药热敷活性炭
粉状活性炭 木质活性炭
印染处理活性炭 针剂活性炭
· 郑州威大水处理材料有限公司
· 地址:河南省郑州市西工业园区
· 销售电话:0371-64566611/64566677
· 传真:0371-64586319
· 手机:13838587319
· 邮箱:weida13838587319@163.com
· 1:396253636
· 2:949302063
· 网址:http://www.dczgjx.cn/
活性炭再利用方法介绍提高利用率

传统活性炭再利用方法

1.1热再利用法

热再利用法是目前应用较多,工业上较成熟的活性炭再利用方法[2,3]。处理有机废水后的活性炭在再利用过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化三个阶段。在干燥阶段,主要去除活性炭上的可挥发成分。高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附,一部分有机物发生分解反应,生成小分子烃脱附出来,残余成分留在活性炭孔隙内成为“固定炭”。在这一阶段,温度将达到800~900°C,为避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中,往反应釜内通入CO2、CO、H2或水蒸气等气体,以清理活性炭微孔,使其恢复吸附性能,活化阶段是整个再利用工艺的关键。热再利用法虽然有再利用效率高、应用范围广的特点,但在再利用过程中,须外加能源加热,投资及运行费用较高。

1.2生物再利用法

生物再利用法是利用经驯化过的有害物质,解析活性炭上吸附的有机物,并进一步消化分解成H2O和CO2的过程。生物再利用法与污水处理中的生物法相类似,也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小,有的只有几纳米,微生物不能进入这样的孔隙,通常认为在再利用过程中会发生细胞自溶现象,即细胞酶流至胞外,而活性炭对酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促部门,从而促进污染物分解,达到再利用的目的。

生物法简单易行,投资和运行费用较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。微生物处理污染物的针对性很强,需就特定物质专门驯化。且在降解过程中一般不能将所有的有机物完全分解成CO2和H2O,其中间产物仍残留在活性炭上,积累在微孔中,多次循环后再利用效率会明显降低。因而限制了生物再利用法的工业化应用。

1.3湿式氧化再利用法

在高温高压的条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法,称为湿式氧化再利用法[4]。再利用条件一般为200~250°C,3~7MPa,再利用时间大多在60min以内。湿式氧化再利用法处理对象广泛,反应时间短,再利用效率稳定,再利用开始后无需另外加热。但对于某些难降解有机物,可能会产生毒性更大的中间产物。

同济大学环境学院以苯酚吸附等温线的变化为评价标准,系统地研究了活性炭湿式氧化再利用过程中的主要影响因素,并从理论上探讨了其规律性;探讨了各主要因素之间的协同作用;考察了饱和炭多次循环再利用的可能性;并对活性炭自身结构在湿式氧化过程中的变化情况进行了研究。实验获得的活性炭合适再利用条件为:再利用温度230°C,再利用时间1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再利用效率达到(45±5)%,经5次循环再利用,其再利用效率仅下降3%。活性炭表面微孔的部分氧化是再利用效率下降的主要原因。

传统的活性炭再利用技术除了各自的弊端外,通常还有三点共同的缺陷:(1)再利用过程中活性炭损失往往较大;(2)再利用后活性炭吸附能力会有明显下降;(3)再利用时产生的尾气会造成空气的二次污染。因此,人们或对传统的再利用技术进行改进,或探索全新的再利用技术。

2目前新兴的活性炭再利用技术

2.1溶剂再利用法

溶剂再利用法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相先生衡关系,通过改变温度、溶剂的pH值等条件,打破吸附先生衡,将吸附质从活性炭上脱附下来。这种再利用工艺一般通过以下三种途径来实现:改变污染物的化学性质;使用对污染物亲和力比活性炭更强的溶剂来萃取;使用对活性炭亲和力比污染物更强的物质进行置换(一般仅用于以吸附质回收为目的的使用)。根据所用溶剂的不同可分为无机溶剂再利用法和有机溶剂再利用法。
无机溶剂再利用法主要用无机酸(H2SO4、HCl等)或碱(NaOH等)作为再利用溶剂。厦门大学叶李艺等研究了苯酚和对氯苯酚水溶液在活性碳上的吸附先生衡关系,溶液pH值对活性炭吸附性能的影响,苯酚在固定床上的吸附和脱附动力学。同时采用间歇法和固定床连续法研究了吸附苯酚后的活性炭碱再利用工艺过程,以及多次再利用对活性炭再利用效率的影响,探讨了碱性溶剂再利用活性炭的初步规律。南京化工大学材料科学和工程学院张果金和周永璋等利用一种新型有机再利用溶剂(ZL),对印染废水处理中的活性炭进行再利用。该再利用剂是一种无色透明复配有机溶剂,经蒸馏后能反复使用,对于一些有可回收的废热厂家具有较高的推广价值。

溶剂再利用法比较适用于那些可逆吸附,如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强,往往一种溶剂只能脱附某些污染物,而水处理过程中的污染物种类繁多,变化不定,因此一种特定溶剂的应用范围较窄。

2.2电化学再利用法

电化学再利用法是一种正在研究的新型活性炭再利用技术。该方法将活性炭填充在两个主电极之间,在电解液中,加以直流电场,活性炭在电场作用下极化,一端成阳极,另一端呈阴极,形成微电解槽,在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应,吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因电泳力作用发生脱附。

该方法操作方便且效率高、能耗低,其处理对象所受局限性较小,若处理工艺完善,可以避免二次污染。

厦门大学化学工程系张会先生,傅志鸿等通过研究pH值对苯酚在活性炭上的吸附先生衡的影响,活性炭在不同电极上的电化学再利用效率和循环再利用对活性炭再利用效率的影响。他们结合有关研究结果分析认为,活性炭的电化学再利用过程机理中包括电脱附,NaOH碱再利用,NaClO化学氧化等过程。实验结果表明,电化学再利用活性炭具有较高的再利用效率,可达到90%。此外,对工艺参数的研究表明,再利用位置是活性炭再利用工艺中较重要的影响因素,电解质NaCl浓度是较重要的影响因素,再利用电流和再利用时间对活性炭的电化学再利用也有一定的影响。

2.3超临界流体再利用法

物质的温度和压力高于其临界温度和临界压力时,称为超临界流体。许多物质在常压常温下对某些溶质的溶解能力极小,而在亚临界状态(近于临界状态)或超临界状态下却具有异常大的溶解能力。在超临界状态下,稍改变压力,溶解度会产生有数量级的变化。利用这种性质,可以把超临界流体作为萃取剂,通过调节操作压力来实现溶质的分离,即超临界流体萃取技术。二氧化碳的临界温度为31℃,近于常温,临界压力(7.2MPa)不甚高,具有没有毒、不可燃、不污染环境以及易获得超临界状态等优点,是超临界流体萃取技术应用中优选的萃取剂。据较近的研究资料表明,在CO2的临界点附近,再利用效率的变化很大;对未被烘干的活性炭,则需要延长其再利用时间。对氨基苯磺酸而言,CO2超临界流体法再利用的合适温度为308K,当温度超过308K时,再利用不受影响;当流速大于1.47×10-4m/s时,流速不影响再利用;用HCl溶液处理后,会使活性炭再利用效果明显改善。对苯而言,再利用效率在低压下随温度的下降而降低;在16.0MPa压力时的合适再利用温度为318K;在实验流速下,再利用效率会随流速加快而提高。

2.4超声波再利用法

由于活性炭热再利用需要将全部活性炭、被吸附物质及大量的水份都加热到较高的温度,有时甚至达到汽化温度,因此能量消耗很大,且工艺设备复杂。其实,如在活性炭的吸附表面上施加能量,使被吸附物质得到足以脱离吸附表面,重新回到溶液中去的能量,就可以达到再利用活性炭的目的。超声波再利用就是针对这一点而提出的。超声再利用的较大特点是只在局部施加能量,而不需将大量的水溶液和活性炭加热,因而施加的能量很小。

研究表明经超声波再利用后,再利用排出液的温度仅增加2~3℃。每处理1L活性炭采用功率为50W的超声发生器120min,相当于每m3活性炭再利用时耗电100kWh,每再利用一次的活性炭损耗仅为干燥质量的0.6%~0.8%,耗水为活性炭体积的10倍。兰州铁道学院王三反进行了超声波再利用法的试验。结果表明,超声再利用具有能耗小、工艺及设备简单、活性炭损失小、可回收有用物质等优点。但其只对物理吸附有效,目前再利用效率仅为45%左右,且活性炭孔径大小对再利用效率有很大影响。

2.5微波辐照再利用法

微波辐照再利用法是在热再利用法基础上发展起来的活性炭再利用技术。其原理是以电为能源,利用微波辐照加热实现再利用。东南大学傅大放等以新炭碘值变化为评价标准,研究吸附了十二烷基苯磺酸钠的活性炭微波再利用条件。
通过正交试验,探讨了活性炭再利用效率与微波功率、微波辐照时间、活性炭的吸附量等因素的关系。试验中的合适再利用效率出现在功率为HI(W),辐照时间约为80s时。比较极差S可知,对再利用后活性炭碘值恢复影响较大的是微波功率,其次是辐照时间,较后是活性炭的吸附量。微波辐照法再利用活性炭的时间短。能耗低、设备构造简单,具有合适的应用前景。然而,在微波加热使有机物脱附过程中,是否有其它的中间产物产生等问题还有待于进一步研究。

2.6催化湿式氧化法

传统湿式氧化法再利用效率不高,能耗较大。再利用温度是影响再利用效率的主要原因,但提高再利用温度会增加活性炭的表面氧化,从而降低再利用效率。因此,人们考虑借助有效催化剂,采用催化湿式氧化法再利用活性炭。同济大学水环境控制与资源化研究国家要点实验室的科研人员正在开展此方面的研究。随着可持续发展观念的深入人心,活性炭再利用工艺与技术日益得到人们的重视。一些传统的活性炭再利用技术与工艺在近几年有了新的改进与突破。同时新再利用技术也在不断涌现。虽然这些新兴技术在工艺路线上还不成熟,目前尚无法投入工业使用。但它们的出现为活性炭的再利用带来了新思路与新探讨。

版权所有 郑州威大活性炭制造厂--除甲醛、药用、酒类专用、糖用、脱色用活性炭专业网 网址:http://www.dczgjx.cn/
地址:河南省郑州市西工业园区 电话:0371-64566611 手机:13838587319:396253636 邮箱:weida13838587319@163.com我要啦免费统计