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活性炭的加热再生技术

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活性炭的加热再生技术

发布日期:2016-11-10 作者: 点击:

    (1)低温加热再生法。对于吸附沸点较低的低分子碳氢化合物和芳香族有机物的饱和炭,一般用 100~200℃蒸汽吹脱使炭再生,再生可在吸附塔内进行。脱附后的有机物蒸汽经冷凝后可回收利用。常用于气体吸附的活性炭再生。蒸汽吹脱方法也用于啤酒、饮料行业工艺用水前级处理的饱和活性炭再生。 
  (2)高温加热再生法。在水处理中,活性炭吸附的多为热分解型和难脱附型有机物,且吸附周期长。高温加热再生法通常经过850℃高温加热,使吸附在活性炭上的有机物经碳化、活化后达到再生目的,吸附恢复率高、且再生效果稳定。因此,对用于水处理的活性炭的再生,普遍采用高温加热法。 
  经脱水后的活性炭,加热再生全过程一般需经过下述3个阶段。

  (1)干燥阶段。将含水率在50%~86%的湿炭,在100-150℃温度下加热,使炭粒内吸附水蒸发,同时部分低沸点有机物也随之挥发。在此阶段内所消耗热量占再生全过程总能耗的50%一 70%。 
  (2)焙烧阶段,或称碳化阶段。粒炭被加热升温至150~700℃。不同的有机物随温度升高,分别以挥发、分解、碳化、氧化的形式,从活性炭的基质上消除。通常到此阶段,再生炭的吸附恢复率已达到 60%~85%。 
  (3)活化阶段。有机物经高温碳化后,有相当部分碳化物残留在活性炭微孔中。此时碳化物需用水蒸汽、二氧化碳等氧化性气体进行气化反应,使残留碳化物在850℃左右气化成C02,CO等气体。使微孔表面得到清理,恢复其吸附性能。 
  残留碳化物与氧化性气体的反应式如下: 
    C + O2 → CO2↑ 
    C + H2O → CO↑+H2↑ 
    C + CO2 → 2CO↑ 
  高温再生过程中,氧对活性炭的基质影响很大,因此必须在微正压条件下运行。过量的氧将使活性炭烧损灰化,而过低的氧量又将影响炉内温度和再生效果。因此,一般的高温加热再生炉内对氧必须严格控制,余氧量小于1%,CO含量为2.5%左右,水蒸汽注入量为0.2-1 kg/kg活性炭(根据炉型确定)。 
  活性炭再生设备的优劣主要体现在:吸附恢复率、炭损率、强度、能量消耗、辅料消耗、再生温度、再生时间、对人体和环境的影响、设备及基础投资、操作管理检修的繁简程度。 
  此外,任何活性炭高温加热再生装置中都需要妥善解决的是防止炭粒相互粘结、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。 
2 高温加热再生的几种装置 
  高温加热活性炭再生系统,由脱水装置、活性炭输送、高温加热再生装置、活性炭冷却、废气处理、活性炭贮罐组成。此外还有加热所需的热源,如燃油、天然气、煤气或焦炭以及电力、蒸汽锅炉。其中以再生装置为主。 
  加热再生装置有多种形式。目前国内外使用较多的有多层式、回转式、流化床式、移动床式等。 


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