活性炭再生问题总结
1、活性炭来源
活性炭产品种类很多,按生产原料不同可分为:煤基活性炭、木质活性炭、果壳活性炭和、
合成活性炭等。一般活性炭产品的比表面积可达500-1200m2/g.
按孔径分:
国际纯粹与应用化学联合台(IuPAcI972)依据不同尺寸孔限中分子吸附的不同,将孔分为三类:
w>50nm的为大孔
2nm<W<50nm的为中孔;
微波对活性炭的改性作用
首先活性炭是一种很好的微波吸收材料]54],它的吸附性能主要由它的孔隙结构和表
面化学性质决定,活性炭本身能够有效地吸收微波能量,会烧失一部分炭成分, 从而使活性
炭的孔径扩大。另外,在微波的辐射下,体系温度迅速升高,以致活性炭孔道中吸附焦化废 水的有机物由于在高温挥发或炭化分解,最终矿化产生C02、水蒸气等气体重新造孔,从而
在
这种情况下,会有一部分孔道因收缩而失去吸附能
力,从而导致高温改性的活性炭物理吸附能力的下
降,但由于高温改性会增加碱性基团的含量,因此相
应的化学吸附能力会有所提高•
结果证明,微波再生后活性炭
吸附能力大于电炉再生(电热再生)后活性炭的吸附能力;
微波活性炭再生设备(Phone5)与常规电热再生进行了比较,结果证明,微波再生后活性炭可保持较 强的吸附能力,而电炉再生后活性炭的吸附能力则大幅降低。
w<2nm的为微孔。
2、活性炭再生
a)必要性
活性炭再生是活性炭制备的重要组成之一。活性炭使用一段时间后会吸附饱
和,从而丧失吸附能力成为“废炭”。若直接将吸附饱和的炭丢弃不仅会增加
应用成本,还可能会导致二次污染,因此从经济和环保两方面考虑,活性炭的
“再生”意义重大。
b)方法分类及其优缺点
热再生法
热再生法虽然有再生效率高、应用范围广的特点,但在再生过程中,须外
使活性炭恢复到原来的吸附活性,再次吸附物质,即活Байду номын сангаас炭再生[55-57:微波再生的活性
炭接近于单层吸附,原因是微波使活性炭的孔容发生变化的主要是中孔,这些再生的中孔有
利于焦化废水中的小分子物质进入活性炭内部;其次,微波辐射对活性炭表面结构也有一定
的影响:酸性官能团、酚羟基和羧基大量减少,碱性官能团增加,这些变化均有利于物质的 吸附
4.2
微波与活性炭协同作用
微波-活性炭处理效果并不是微波处理效果和活性炭处理效果的简简单单加成。而是难
降解的有机物分子在热运动的作用下,被吸附在活性炭的表面,随着微波辐射的作用,在温
度在1000C左右的活性中心上,被活性炭迅速热解氧化。即微波和活性炭协同作用的处 理效果远远大于先微波后活性炭吸附处理的效果或者先活性炭吸附再微波处理的效果。
加能源加热,投资及运行费用较高。
生物再生法
催化再生法
微波再生法
c)具体工艺(微波再生,重在流程)
度(一般高于1 000C)后活性炭表面酸性基团基本分解完毕,此时的活性炭化学吸附能力不会
再有明显提高,但继续升温会导致孔道不断变小,从而导致吸附能力下降,因此一味提高改性 温度是不经济也是不合理的•
4.1