吸附劑再生

吸附劑再生是指在吸附劑本身結構不發生或極少發生變化的情況下用某種方法將吸附質從吸附劑微孔中除去,從而使吸附飽和的吸附劑能夠重複使用的處理過程。常用的再生方法有:①加熱法。利用直接燃燒的多段再生爐使吸附飽和的吸附劑乾燥、碳化和活化(活化溫度達700-10000℃)。②蒸汽法。用水蒸氣吹脫吸附劑上的低沸點吸附質。③溶劑法。利用能解吸的溶劑或酸鹼溶液造成吸附質的牆離子化或生成鹽類。④臭氧化法。利用臭氧將吸附劑上吸附質強氧化分解。⑤生物法。將吸附質生化氧化分解。每次再生處理的吸附劑損失率不應超過5-10%。


吸附劑的再生
活性炭是一種非常重要的吸附劑,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,吸附質分子提高了振動能,因而易於從吸附劑活性中心點脫離;同時,被吸附的有機物在高溫下能氧化分解,或以氣態分子逸出,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行:
1)脫水:使活性炭和輸送液分離。
2)乾燥:加溫到100~150℃,將細孔中的水分蒸發出來,同時使一部分低沸點的有機物也揮發出來。
3)碳化:加熱到300~700℃,高沸點的有機物由於熱分解,一部分成為低佛點物質而揮發,另一部分被碳化留在活性炭細孔中。
4)活化:加熱到700~1000℃,使碳化後留在細孔中的殘留碳與活化氣體(如蒸氣、CO2、O2等)反應,反應產物以氣態形式(CO2、CO、H2)逸出,達到重新造孔的目的。
5)冷卻:活化後的活性炭用水急劇冷卻,防止氧化。
上述2)~4)步在一個多段再生爐中進行,圖15-6所示的是目前採用最廣泛的一種再生爐。爐內分隔成4~9段爐床,中心軸轉動時帶動耙柄使活性炭自上段向下段移動。六段爐的第一、二段用於乾燥,第三、四段用於碳化,第五、六段為活化用。爐內保持微氧化氣氛,既供應氧化所需要的,氧氣;又不致使炭燃燒損失。採用這種再生爐時,'排氣中含有甲烷、乙烷、乙烯、焦油蒸氣,之氧化硫、一氧化碳等氣體,應該加以淨化,防止污染大氣。
(2) 化學再生法 通過化學反應,可使吸附質轉化為易溶於水的物質而解吸下來。例如,處理含鉻廢水時,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鉻轉化成Na2CrO4溶解下來。再如,吸附苯酚的活性炭,可用氫氧化勁再生,使其以酚鈉鹽的形式溶於水而解吸。
化學再生法還包括使用某種溶劑將被活性炭吸附的物質解吸下來。常用的溶劑有酸、鹼、苯、丙酮、甲醇等。化學氧化法也屬於一種化學再生法。
(3) 生物再生法 利用微生物的作用,將被活性炭吸附的有機物氧化分解,從而可便活性炭得到再生。此法目前尚坤於試驗階段。

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