活性炭再生设备

恒昌机械生产的活性炭再生设备介绍 

　　活性炭目前在环境保护，工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。 

　　活性炭吸附是一个物理过程，因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附，并使其恢复原有之活性，以达到重复使用的目的，具有明显的经济效益。 

　　再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。 

活性炭产品之间如何区分，应该如何选择活性炭呢？ 

　　活性炭是由各种富含碳的原料制造而成。因此，用不同的原料制造的活性炭必然会有不同的特性。一般来说，以煤为原料制造的活性炭通常采用水蒸气或二氧化碳气体活化，产品的形状以颗粒状为主，其孔径分布以微孔居多，更适合于吸附液相和气相中分子量和分子直径较小的物质，吸附性能指标通常以亚甲蓝吸附值和碘吸附值表示；以木屑为原料制造的活性炭通常采取化学法活化，产品的形状以粉状为主，其孔径分布可通过调节化学活化剂的配比来进行控制，比较灵活，既可以制造出孔径分布以微孔居多的产品也可制造出孔径分布中孔（过渡孔）占较大比例的产品，后者则比较适合于吸附液相中分子量和分子直径较大的物质吸附性能指标以焦糖脱色率表示；以果壳类为原料制造的活性炭通常采取水蒸气和二氧化碳气体活化，产品的形状以颗粒状为主，由于其特殊材质的因素，其孔径分布介于上述两类活性炭之间，因此其应用范围更为广泛，缺点是受国内原材料的限制，成品较高。 

再生方法可分为两大类： 

加热再生 

a、 热空气再生-----以空气为脱附载体。 

b、 水蒸气再生-----低沸点溶剂用一般蒸汽，高沸点溶剂用过热蒸汽。 

加热再生是常用的方法，过程如下： 

干燥----加热到100~150摄氏度蒸发活性炭中的水分和一部分低沸点有机物； 

碳化-加热到300~700摄氏度，挥发或分解一些有机物，有部分有机物碳化留在活性炭中。 

活化---加热到700摄氏度以上，使留在活性炭中的碳和活化气体反应，逸出所生成的气态产物，重新造孔。 

冷却---活化后急冷以防氧化。 

根据有机物在加热过程中分解脱附的温度不同，加热再生分为低温加热再生和高温加热再生。

　　 (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CO2，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。