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再生原理
活性炭再生,是指用物理或化學(xué)方法在不破壞其原有結構的前提下,去除吸附于活性炭微孔的吸附質(zhì),恢復其吸附性能的過(guò)程?;钚蕴课竭^(guò)程中,對吸附質(zhì)和溶劑都有吸附作用,因親和力的不同,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的吸附,達到吸附平衡?;钚蕴吭偕褪且扇∞k法破壞這種平衡關(guān)系,其依據主要為以下幾個(gè)方面:①改變吸附質(zhì)的化學(xué)性質(zhì);②用對吸附質(zhì)親和力強的溶劑萃??;③用對活性炭親和力比吸附質(zhì)大的物質(zhì)把吸附質(zhì)置換出來(lái),然后再使置換物質(zhì)脫附,活性炭得到再生;④用外部加熱、升高溫度的辦法改變平衡條件;⑤用降低溶劑中溶質(zhì)濃度(或壓力)的方法再生;⑥使吸附物(有機物)分解或氧化而除去。
熱再生法
熱再生法是應用成熟的活性炭再生方法。處理有機廢水后的活性炭在再生過(guò)程中,根據加熱到不同溫度時(shí)有機物的變化,一般分為干燥、高溫炭化及活化3個(gè)階段。在干燥階段,去除活性炭上的水分等可揮發(fā)性成分。高溫炭化階段是使吸附在活性炭上的部分有機物汽化脫附,部分有機物發(fā)生分解,以小分子物質(zhì)脫附出來(lái),殘余的成分留在活性炭孔隙內成為固定炭?;罨A段是通入CO2、CO或水蒸氣等氣體,清理活性炭?jì)炔拷Y構的微孔,使其恢復吸附活性。再生工藝的核心是活化階段。
微波輻射再生法
微波輻射再生法是采用熱再生法的原理而逐漸發(fā)展起來(lái)的活性炭再生方法?;钚蕴克降奈劫|(zhì)中大多數是強極性物質(zhì),它們比活性炭吸收微波的能力強,因此可以用熱解吸的方法來(lái)再生。吸附的極性分子,由于微波輻射誘導而極化,相互碰撞、摩擦產(chǎn)生高熱量,從而將微波能量轉化為熱能。被吸附的水和有機分子受熱揮發(fā)和炭化,孔道重新打開(kāi),恢復吸附活性。同時(shí),活性炭本身吸收微波而升溫,因溫度過(guò)高而燃燒,導致燃燒失去一部分炭,炭孔徑擴大。 [10]
微波再生方法的特點(diǎn)是加熱時(shí)間短、再生,同時(shí)因為加熱過(guò)程中是進(jìn)行選擇性加熱,能耗很低。然而,微波再生方法還不夠成熟,很多重要問(wèn)題需要亟待解決:①微波加熱的機理研究不夠深入,需要建立模型,獲得更均勻的微波場(chǎng);②微波發(fā)生器大多由家用微波爐改裝,的微波再生加熱裝置亟待設計和開(kāi)發(fā)。
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