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其他應(yīng)用
在活性炭各種應(yīng)用中,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《活性炭分類和命名》 的附錄 A 中, 提供了不同類型活性炭主要用途對(duì)照表,該對(duì)照表,對(duì)指導(dǎo)不同用戶選取不同類型的活性炭及其應(yīng)用提供了方便,詳見下表
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(jié)構(gòu)的前提下,去除吸附于活性炭微孔的吸附質(zhì),恢復(fù)其吸附性能的過程?;钚蕴课竭^程中,對(duì)吸附質(zhì)和溶劑都有吸附作用,因親和力的不同,經(jīng)過一定時(shí)間的吸附,達(dá)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(jù)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(duì)吸附質(zhì)親和力強(qiáng)的溶劑萃取;③用對(duì)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,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(jī)物)分解或氧化而除去。
熱再生法
熱再生法是應(yīng)用成熟的活性炭再生方法。處理有機(jī)廢水后的活性炭在再生過程中,根據(jù)加熱到不同溫度時(shí)有機(jī)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(jī)物汽化脫附,部分有機(jī)物發(fā)生分解,以小分子物質(zhì)脫附出來,殘余的成分留在活性炭孔隙內(nèi)成為固定炭。活化階段是通入CO2、CO或水蒸氣等氣體,清理活性炭?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)的微孔,使其恢復(fù)吸附活性。再生工藝的核心是活化階段。
熱再生法的再生效率比較高,時(shí)間短,應(yīng)用比較范圍廣泛,但再生過程中炭損失較大,可達(dá)5%~10%。同時(shí)再生后的炭機(jī)械強(qiáng)度有所下降,吸附效率也會(huì)有所降低,多次重復(fù)再生后喪失吸附性能。
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)展起來的活性炭再生方法?;钚蕴克降奈劫|(zhì)中大多數(shù)是強(qiáng)極性物質(zhì),它們比活性炭吸收微波的能力強(qiáng),因此可以用熱解吸的方法來再生。吸附的極性分子,由于微波輻射誘導(dǎo)而極化,相互碰撞、摩擦產(chǎn)生高熱量,從而將微波能量轉(zhuǎn)化為熱能。被吸附的水和有機(jī)分子受熱揮發(fā)和炭化,孔道重新打開,恢復(fù)吸附活性。同時(shí),活性炭本身吸收微波而升溫,因溫度過高而燃燒,導(dǎo)致燃燒失去一部分炭,炭孔徑擴(kuò)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?yàn)榧訜徇^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,很多重要問題需要亟待解決:①微波加熱的機(jī)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(shè)計(jì)和開發(fā)。
電化學(xué)再生法
電化學(xué)再生法是一種的新型活性炭再生方法,近幾年研究非?;钴S。在兩電極之間,填充吸附飽和后的活性炭,同時(shí)加入一定的電解液,通入直流電場(chǎng),活性炭在電場(chǎng)作用下極化,一端呈陽(yáng)極,另一端呈陰極,形成微電解槽,分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng),吸附在活性炭上的大部分污染物發(fā)生分解,小部分發(fā)生脫附。該方法操作簡(jiǎn)單、、能耗低,處理對(duì)象相對(duì)廣泛。
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