活性炭再生工艺效果分析

活性炭再生工艺效果分析

成建光

（山东华科再生资源有限公司，山东，东营，257019）

摘要：随着工业发展的需要，活性炭的使用越来越广泛，废活性炭的再生利用越来越重要。再生活性炭的性能指标直接影响再生活性炭的使用价值；所以提高活性炭再生工艺获得高性能指标的再生活性炭是再生活性炭行业的关键问题。重点介绍了一种新的再生活性炭的工艺设备；从再生活性炭的产率，再生活性炭的空隙特征，再生活性炭的微观表面特征和再生活性炭的吸附特征等方面对再生活性炭的性能指标进行了探索。由此对新再生活性炭工艺设备的工艺效果进行了验证分析。

关键词：活性炭；再生；工艺效果

Effect Analysis of Activated Carbon Regeneration Process

Cheng Jian Guang

（ShanDong Huake renewable resources Ltd.，ShanDong，DongYing，257019）

Abstract：With the need of Industrial Development, a ctivated carbon is used more and more widely,the regeneration of waste activated carbon is becoming more and more important.The performance indexes of the regenerated activated carbon directly affect the use value of the regenerated activated carbon.So it is a key problem to improve the regeneration technology of activated carbon to obtain high performance indexes of regenerated activated carbon.This paper mainly introduces a new technology for the regeneration of activated carbon.The properties of activated carbon were explored from the aspects of the properties of the activated carbon, the characteristics of the regeneration of activated carbon, the characteristics of the regeneration of activated carbon and the adsorption characteristics of activated carbon.The process effect of the new regenerated activated carbon process equipment is verified.

Key Words：Activated carbon；regeneration;Process effect

随着工业的发展，人们生活水平的不断提高及环境保护的要求，活性炭的使用量不断增加，废活性炭的再生对提高资源利用效率，发展循环经济，建设节约型社会具有十分重要的意义。资源消耗殆尽只是时间问题，资源必须反复循环利用。废活性炭再生利用是保持活性炭行业持续发展后劲的必有之路，也是目前经

济有效的方法。这是一项既有意义又有前途的绿色产业。废活性炭再生利用，应用领域广泛，市场前景巨大。针对本行业而言，没有无用的垃圾，只有等待开发的资源，需要解决的问题只是如何提高回收技术和行业管理水平，实现物尽其用，发展循环经济。

根据研究国内外活性炭再生技术现状及我国废活性炭再生产业存在的环境污染问题，结合我国环境保护法及生态文明社会建设需要设计制造出环保活性炭再生设备并开发出生产工艺。该设备采用高温[1，2]负压、裂解将废活性炭内部杂质进行脱附;利用碳化，活化等高科技工艺使其恢复原有活性。整套设备智能化控制，无尘安全生产，无固体废物排放，无有毒有害废气排放，实现全程自动化。

1．再生活性炭产率分析

废活性炭再生过程中废活性炭与水分比例为炭水比。对再生率与再生炭理化指标影响最大的因子即为炭水比，因此在确保再生活性炭质量的前提下，应控制较为标准的炭水比值。再生正交试验技术见表1.

表1：再生炭正交试验表（对再生得率的考察）

从表1中可知，在确保再生质量的前提下，应尽量控制较小的炭水比，范围在15%为好。这主要是因为，废活性炭在热再生各工段温度下，废活性炭中的挥发组份受热析出尚不完全，较多地残留在活性炭中；随着热再生温度的升高，挥发组份的析出速率增大，在700～750℃热再生时，挥发组份基本完全析出，对

产出率不再有明显的影响。虽然随着热再生温度的进一步升高，少量的残留蒸汽所产生的二次反应有所增强，但二次反应产生的活性炭状物质达到最高值，足以对再生活性炭的产量产生十分明显的影响，所以就本实验条件来看，为废活性炭原料中的挥发组份充分析出，热再生温度不宜低于850℃。更进一步提高热解温度，对于提高再生活性炭的产率并没有明显的作用，炭水比15%可促使废炭中的蒸汽长时间的裂解反应及挥发组份析出的加强，从而使再生炭的产量加强。再生试验的温度在中等温度范围内，即750～950℃之间。试验结果显示，再生活性炭的产率大致在85%～98%之间。产量随热解温度变化的情况见表1，其中热解温度为850℃再生炭的产率最高，约为95%，而在其余温度范围内再生炭的产率虽然略有波动，但总体上变化不明显。

2．再生活性炭孔隙特征分析

再生活性炭是一种高含碳率的多孔状物质，是表面并非光滑平整，而是凹凸不平的，甚至在颗粒内部还存在着一些孔隙，这些孔隙有的与外表面相通，有的则完全封闭。

探讨再生活性炭的孔隙结构，包括孔径分布和比表面积，所使用的分析仪器有：Quantacrom公司的Poremaster-60型压汞仪和Coulter公司和Omnisorp100cx型氮气吸附仪。

2.1比表面积

所谓比表面积，是指单位质量或单位体积的某种物质的总表面积（外表面积加上内表面积得孔隙表面积）。由于内孔的存在，总表面积可能是外表面积的几倍、数十倍，甚至达到数百倍。

2.1.1压汞法

取粒径为0.355~1.0mm再生活性碳和2.5~5.1mm再生活性炭碳，进行压汞分析可以看出，在450℃~550℃热解温度范围内，热解碳的比表面积（压汞法）随着热解温度的升高而明显增大，而在800℃~850℃之间时比表面积（压汞法）则趋于稳定。这是应为随着温度升高再生活性炭中挥发份减少，炭黑在再生活性炭中所占的比重相对增加，当热解温度在750℃以上时，再生活性炭基本以炭黑体为主体，其比表面积值基本上不再有明显变化。

2.1.2氮气吸附法（BET）