颗粒活性炭再生的原理及实践

气或油作燃料
。
每 层 设 置 二 至 三 个 自 动控 制 燃 烧 器
,
。
用
为 了 提 供 一 种 控 制 炉 膛 气 氛 使 活 性炭 获 得 再 生 而 不 致 受 到 破 坏 的办 法
,
在第
四 层 和 第 六 层 加 热 炉 床 上 装 设 空 气 与 水 蒸 气 的进 口 管 在 加 热 的顶 部 可 以 再 附 设 一 个 加 热 床 使 其 达 到 染 控 制 标 准 的要 求
,
必 须 在 进 入加 热 炉 以 前 用 喷射器 或 泵 则可 利 用 重 力 送到
。
提升至脱 水装置
脱 水装置上 加热炉去
。 、
如 欲 将 废 炭 转 送 到 高 出 的废 炭储 存槽 里
,
或 者 储 存 槽 中 脱 水 以后 再 用 重 力 送 到 加 热 炉
。
在 最 近 的方 法 中
使 用 一 种 脱 水 螺 旋 输 送 器 可 以达 到 双 重 目的
如 果 被 吸 附 的 有 机物 可 以 有 效 这里
,
。
需要 将 被 吸 附 的 有 机 物
从 活 性 炭 表面 解 吸 而 进 入洛 液
,
或 者使 它 与 化 学 药 齐 作 用 改 变 原 来 的 化 学 结 构 通 过 吸 附床
。
。
实 例 之 一 是 从 颗粒 活 性 炭 中 除 去 吸 附 在 其 表 面 的 苯 酚 而 使 活 性 炭 进 行 化 学 再 生 在低 值
,
的热 再 生 设 备
投 入 了 生 产运 转
从 这 时起 又 建 造 起 应 用 相 同 方 法 的工 业 废 水 处 理 设 备
。 。
。
颗 粒 活 性 炭可 以 有 效 地 从 水 中除 去 许 多 不 同 的 有 机 污 染 物
污 水 依 赖 于 这 材 料 的使 用 的经 济因素
,
采用什 么 化工 原料处理水 或
。
用煤 炭或 果 壳 等 含 碳 物 质 经 过 碳 化 制 成 的
。 。
炭呈 粉 状 或 粒
,
大 小 相 当 于 细 砂 或 中砂
。
。
无 论 粉 状 或 粒 状 活 性 炭都 具 有 大 量 孔 隙
所 以 每 单 位体 积 活 性
炭有 巨 大 的 表 面 积
用途为 一 的表面 积 为
例 为每
磅 活 性 炭 的表 面 积 超 过
,
不 需用 贵
因 此 处 理 成本 低
,
。
化学再生 如获成功
。
,
活 性炭 就 可 直 接 再 用
。
被 吸 附物质
可 以 回 收再 加工
不 受破坏或损失 目 前 应 着 重 地 指 出 活 性 炭 的 化 学 再 生 还 仅 适 用 于 少 数特 定 目的
, ,
。
。
颗 粒 活 性 炭 的 加 热 再 生 是 目前 应 用 最 广 的方 法
炭 经 过 一 定 时 间 的曝 气
。
。
这 时好
气性 细 菌 利 用 被 吸 附 的 有 机 物 作 为 食 料
污 染物 质 到 目前止
。
经 过 净 化 后 的 活 性 炭可 以 回 用
。
。
颗 粒 活 性 炭 的 生 物 再 生 法 有 许 多局 限 性 的有 机 物 来 说
, ,
局 限 性 之 一 是这 方 法 仅 适 用 于 可 以生 物 降 解 的 另外
通 常在 启运 前 用活 动垫 木
。
,
装配 好
,
。
。
这 样 做 可 以 简化 安
,
降低投 资
。
此外
,
旋转 窑 的 运 转 和 维 护 也 比 多 床 炉 简 单
,
,
然而
。
当活性炭再 生 量大
,
大
型 旋 转 窑 不 能 用 活 动垫 架 安 装 时 当颗 粒 炭 加 热 再 生 时
设 置 多 床 炉 可 能投 资 反 而 较 省
。
不理 想
因 为 会 降低 颗 粒 炭 的 结 构 强 度使 其 容 易 耗 损
,
炉 中气 氛被严 密 地控 制着
以防 结 构 强度受 到 损 失
。
破坏或再生不足
当 越 来 越 多 的有 机 物 分 子 被 吸 附 以后
活 性 炭 有效 表 面 积 就 减 少
。
,
因此 逐 渐 Leabharlann Baidu 去 作 为 吸
附剂 的 作 用
同
,
这 时 活 性 炭变
。
“
废
”
,
可 以废 弃或 经 再生 后 重 用
。
颗 粒 活 性 炭 与 粉 状 活 性 炭不
,
前 者在 所有情 况下 都可 再 生 后 重 用
即 将 废 炭 脱 水 并 输送 到
在 废炭 槽 的 出 口 处 控制 着废 炭 的 进 料 速 度
并 不 包含 在 活 性 炭 多 孔 结 构 中 的游 离
水 分 将 从 脱 水 输 送 器 的 较 低 端 溢 流 出去
,
炭 粒 被 输 送 器 提 升 带进 加 热 炉 或 旋 转 窑 中
左右
,
。
,
有 机 物 分 子 从 溶 液 经 过 活 性 炭 表 面 时 产 生 了 吸 附作 用 华力
重要
,
有 机 物 分 子 通过 物理 作用
。
范德
被 吸 附 于 炭 的表 面
因为
。
虽 然 有 一 部 分 吸 附作 用 发 生 在 炭 粒 的 外 表 面
,
但 相 对 说 来这 并 不
以 上 的 表 面 积 是 由 内部 的 多 孔 性 结 构 所 提 供 的
。 。
通过一 系列炉 床
,
耙 齿不 停 地 转 动 着
使 炭 能 均 匀 地 暴 露 于 热 和 气体 之 中
“ 。
当 活 性 炭在 加热 炉 中 向 下 移 动 时
,
,
直 到 加 热 炉 底部 达 到 约 这 些炭粉 很 轻
,
在颗粒炭移 动 时
产生 了一 些磨 损
因此
生 成 了一部 分粉状 炭
大 部 分 被 燃 烧 气 带 出炉 外 进 空 气 污 染 控 制 装 置
。
。
进行 生物再 生
。
被 吸 附 的有 机 物 分 子 为 细 菌 所 消 化
,
理 论 上 为 进 一 步 吸 附有 机 物 提 供 机 会
“
这 种 方 法 虽 可 延 长 活 性 炭使用 寿 命
但 实 际上 须 用 其 他 方 法 进 一 步 再 生
废
”
。
另 一 种 利 用 微 生 物 活 动 能 力 的 方 法 是 在 容 器 中将
颗粒 活 性 炭 再 生 的 原 理 及 实 践
颗 粒 活 性 炭在 吸 附 有 机 物 质 方 面 有 许 多 应 用 脱色 年
, ,
例如
化 学 与 气体 净 化
,
,
溶剂 回收
,
溶液
,
以及 水 与废 水 的净 化
。
在这 些用 途 中
。
,
废水净 化是最 新 的
甚 至 最 重 要 的应 用
。
在 加 利 福 尼 亚 州 的 南 泰 和 湖建 成 了一 座 规 模 完整 的 颗 粒 活 性 炭 处 理 生 活 废 水 以及 活 性 炭
不 论 被 吸 附 物 质 的 本 性如 何
,
,
它 都 可有
效 地 使 活性 炭 再 生
,
加 热 再 生 是 将 活 性 炭 在 炉 中加 热
。 。
控 制 炉 中 气 氛 使 被 吸 附 的有 机 物 质挥
,
发 而 被 驱 除 使 吸 附能 力 恢 复 颗 粒 炭 再 生 的加 热 炉 有 两 种 类 型
,
,
这时
炭粉 被破 坏 或 除去 在加热炉 中
程中
, ,
。
因 受 热 并 与 气体 接 触 的 作 用
,
使 颗 粒 炭 吸 附 的有 机挥 发 并 被 驱 除
。 。
。
在这 过
也 产生 了一 些 新 的 的微 孔
,
,
所 以 可 能 具 有 比 原 来 颗粒 为 高 的 活 性
,
但 这 种 情 况 通 常并
,
在 窑 内 停 留 时 间 用 旋转 在 窑 的出料 口 一
。
速度来 控 制
。
同多床 炉 一 样
旋 转 窑 内通 入 空 气 和 水 蒸 气 来 控 制 窑 内 气 氛 使 排 放 气 体 符 合 空 气 污 染 规 定 的 需要
,
端可 以 装 设 后 燃 烧器 及 成 洗 涤器 装
,
用 于 颗 粒 活 性 炭 再 生 的旋 转 窑
液
。
。
时
,
苯酚被吸附
,
。
加 入
溶 液
。
。
苯 酚 转 化 为 酚 钠 并 进 入落
将 苯 酚 从 活 性炭 剥 离 后
,
再 将 活 性炭 经 过 水 洗 就 可 重 用
。
这 种 苛 化 再 生 方 法 可 在 吸 附相
。
中 进 行 也 可 在 分 开 的 处 理 槽 中 完成 无 需 从 吸 附 槽 中将 活 性 炭 移 出就 可 进 行 再 生 化 学 再 生 的特 点有 三 方 面 重设备
,
必 须 先把 它 从 吸 附 器 转 送 到 储 存 槽
,
转 送 时 可 以用 喷 射 器
吹气
箱
,
泵 或者用 重力 流 送
。 。
。
加 热 炉 和 吸 附 器 安 装 得较 为靠 拢
,
这 样在 运 转 废 炭 时 除 重 力外 还可
,
以使 用 外 力
如 果 用 重 力 从 吸 附器 转 送 废炭 到 储 存槽 在 另 一 方面
。
亩 由于 吸 附 是 一 表 面 现 象
,
具有
巨 大 表 面 积 的活 性 炭 是 一 优 良的 吸 附 媒 介
多 数 微 孔 的孔 径
根据活化方法
,
基 质 以及 预 期
,
埃
。
用 于 水 及 废 水 处 理 的 活 性 炭 大 多 数 的微 孔在
一
埃范围 每
。
克 活性 炭
一
平方米
。
,
具 有 这 些 性 能 的 活 性 炭通 常 是 用 媒 炭制 成 的
再生时
,
被 吸 附 的有 机 物 被 除 去
生物法
。
,
活 性 炭 的有 效 表
。
面积 经常可 以全部 恢复
活 性 炭再 生 方 法 己 经 过 使 用 或 试 用 的分 为 三 类 颗 粒 活 性 炭 的生 物 再 生
,
,
化 学 法及 加 热 法
目 前 还 少 看 到 有 成 功 的报 导
曾在 活 性 炭床 内部 试 用 培 养 细 菌
。 。
“
后 燃 烧器
。
”
的作 用
,
以便 满 足 空 气污
,
也可 设 置 一 个 外部
“
后燃烧器
”
来替 代
为 了去 除粉 状 颗 粒 磅 或 以下 其轴接近 水平
。
也 可 设置 时
,
烟 道 气洗涤 器 如 活 性 炭需 要 再 生 的 数 量 较 少
用旋 转 窑较为适 当
。
例 如 每 天颗 粒 活 性 炭再 生 量 为
,
以化 学 药 剂 再 生 颗 粒 活 性 炭在 一 些 特 定 应 用 方 面 地 被进 行 化 学 剥 离
,
己获 得 了成 功
。
。
在工业系统 中
,
对于
一 些 被 吸 附 的有 机 物 可 以 回 收供 继 续 加 工 时 就 特 别 感 到需 要 那 未 活性 炭无需 再生 就可 以直接再 使用
。
在 加 热 炉 的第 一 床上 或 旋 转 窑 的加 料 部 分 通 常 保 持 气体 的温 度在
活 性 炭 干 燥 并 驱 除 掉 一 些 较 易 挥 发 的物 质
。
。
这 样可 使
,
在 多床炉 中 温度 逐 渐 升高
,
,
活 性炭 被 耙 齿
,
,
由外 而 内
,
由 内而 外 地 交 替 地 移 动 着
,
。 。
在 许 多废 水 处 理 系 统 中 运 转 费 用 是 主 要 考 虑 因 素
,
为 了 降 低 颗 粒 活 性 炭 废 水 处 理 的运 转 费 用
活 性 炭是黑 色 多孔 性物 质 状
,
,
必 须 将 颗 粒 活 性 炭再 生 重 用
本 文 目 的在 于 讨 论
。
目前 正 在 应 用 的 颗 粒 活 性 炭 的再 生 方 法 以 及 影 响 这 些 方 法 适 用 性 的 因素
动
。
。
平 行耙 臂 与轴 相 连
,
,
当 轴 转 动时
耙 臂 使 活 性 炭 在 每 一 层 炉 床上 移
。
根 据加 热 炉 的大小
每 隔 两 层 或 两 层 以上 炉 床 设 置 燃 烧 器 层 数 从 顶 部 由上 而 下 算 起
例如
,
在 一 六层 多床炉 中
。
,
通 常 在 第 四 层 和 第六 层
。
则使
旋 转 窑 是 一 旋 转 式 圆筒
。
用 耐 火 材 料 作 内衬
,
。
从加 料口
。
到 出 料 口 略有 朝 下 的坡 度 生 的活 性 炭从 上端进 料
,
在 较 低 的一 端
,
即 出料 口 端
装 有 单 独 燃 烧器 进 行 燃 烧
。
需要再
然 后 以翻 滚 形 式 缓 慢 地 向 下 端 出 料 口 移 动
,
对 于 不 易 生 物 降 解 的或 有 毒 的机 有 物 则 本 法 不 能 适 用
还 没 有 建立 起 工 业 规 模 的 生 物 再 生 方 法
。
对 于 可 以 生 物 降解
。
那 些 经 过 了 降 解 但 不 能 再 继 续 生 物 降 解 的最 终 产 物 将 被 吸 附 于 活 性 炭 表 面
,
最 常 用 的一 种 是 多 床炉
。 。
炉 内有 四 层 至 八 层 炉 床
。
。
在
不 需 要 大 容 量 的加 热 炉 场 合 也 可 使 用 旋 转 炉 多 床 炉 内 设 有 一 系 列 圆形 炉 床 上 下 排 列
炉 内用 耐 火 材 料 作 内 衬
,
从 炉 底 到 炉 顶 装有
旋转 式 垂 直 的 中心 轴