所謂再生,就是吸附劑本身不發(fā)生或極少發(fā)生變化的情況下,用某種方法將吸附質(zhì)從吸附劑的微孔中除去,恢復(fù)它的吸附能力,以達(dá)到重復(fù)使用的目的。活性炭的再生主要有以下幾種方法:
(1)加熱再生法:在高溫下,吸附質(zhì)分子提高了振動(dòng)能,因而易于從吸附劑活性中心點(diǎn)脫離;同時(shí),被吸附的有機(jī)物在高溫下能氧化分解,或以氣態(tài)分子逸出,或斷裂成短鏈,因之也降低了吸附能力。
加熱再生過程分五步進(jìn)行:
1)脫水:使活性炭和輸送液分離。
2)干燥:加溫到100-150℃,將細(xì)孔中的水分蒸發(fā)出來,同時(shí)使一部分低沸點(diǎn)的有機(jī)物也揮發(fā)出來。
3)碳化:加熱到300-700℃,高沸點(diǎn)的有機(jī)物由于熱分解,一部分成為低沸點(diǎn)物質(zhì)而揮發(fā),另一部分被碳化留在活性炭細(xì)孔中。
4)活化:加熱到700-1000℃,使碳化后留在細(xì)孔中的殘留碳與活化氣體(如蒸氣、CO2、O2等)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物以氣態(tài)形式(CO2、CO、H2)逸出,達(dá)到得新造孔的目的。
5)冷卻:活化后的活性炭用水急劇冷卻,防止氧化。
上述2-4步在一個(gè)多段再生爐中進(jìn)行,圖15-6所示的是目前采用最廣泛的一種再生爐。爐內(nèi)分隔成4-9段爐床,中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)耙柄使活性炭自上段向下段移動(dòng)。六段爐的第一、二段用于干燥,第三、四段用于碳化,第五、六段為活化用。爐內(nèi)保持微氧化氣氛,既供應(yīng)氧化所需要的氧氣,又不致使炭燃燒損失。采用這種再生爐時(shí),排氣中含有甲烷、乙烷、乙烯、焦油蒸氣,二氧化硫、一氧化碳等氣體,應(yīng)該加以凈化,防止污染大氣。
(2)化學(xué)再生法:通過化學(xué)反應(yīng),可使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為易溶于水的物質(zhì)而解吸下來。例如,處理含鉻廢水時(shí),用濃度為10-20%的硫酸浸泡活性炭4-6h,使鉻變成硫酸鉻溶解出來;也可用氫氧化鈉使六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化成Na2CrO4溶解下來。再如,吸附苯酚的活性炭,可用氫氧化鈉再生,使其以酚鈉鹽的形式溶于水而解吸。
化學(xué)再生法還包括使用某種溶劑將被活性炭吸附的物質(zhì)解吸下來。常用的溶劑有酸、堿、苯、丙酮、甲醇等?;瘜W(xué)氧化法也屬于一種化學(xué)再生法。
(3)生物再生法:利用微生物的作用,將被活性炭吸附的有機(jī)物氧化分解,從而可使活性炭得到再生。此法目前尚處于試驗(yàn)階段。