危废处置活性炭再生工艺

1/8前言现阶段，随着企业对大气环境污染问题的重视，对污染物的治理采用了多种方法。其中，采用吸附法治理有机废气作为最常用最简单的处理措施被广泛应用。但采用吸附法处理废气，随着吸附剂对废气有害组分进行，会达到饱和状态。届时，吸附剂将失去作用，需及时更换，而处理更换下来吸附剂又将出现新的问题。吸附剂再生循环使用将成为一种最为经济的操作方法。本文就粗解常用的几种吸附剂的再生方式。一、常用吸附剂种类1.1活性炭及活性炭纤维是由各种含碳物质如煤、木材、石油焦、果壳、果核等炭化后，再用水蒸气或化学药品进行活化处理，制成孔穴十分丰富的吸附剂。吸附法有机废气治理工艺/活性炭是一种具有非极性表面，为疏水性和亲有机物的吸附剂。常用于吸附回收空气中的有机溶剂和恶臭物质。活性炭纤维是一种较新型的高效吸附剂。是用超细的活性炭微粒与各种纤维素、人造丝、纸浆等混合制成的各种形态的纤维状活性炭。吸附能力比一般的活性炭高1~10倍。主要用于气相吸附。1.2活性氧化铝一般指氧化铝的水合物加热脱水而形成的多孔结构物质。是一种极性吸附剂。常用于高湿度气体的脱湿和干燥，也可用于石油气的脱硫以及含氟废气的净化。1.3硅胶是一种坚硬无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒，由硅酸钠（水玻璃）与硫酸或盐酸经胶凝、洗涤、干燥、烘焙而成。为亲水性极性吸附剂，而难于吸附非极性的有机物质。在工业上硅胶多用于高湿气体的干燥和从废气中回收极为有用的烃类气体，也可用作催化剂载体。1.4沸石分子筛是人工合成的结晶硅酸金属盐的多水化合物.蜂窝活性炭纤维活性炭3/8与其他吸附剂比较，沸石分子筛具有如下特点：①具有较高的吸附选着性，并具有离子交换性和催化剂；②具有较强的吸附能力，合成沸石孔道小，空腔多，比表面积大，由于空腔周边力场迭加的作用，使其吸附能力明显提高，即使在吸附质浓度很低的情况下，吸附容量仍然很大；③沸石分子筛是强极性吸附剂，对极性分子特别是对水具有较强的亲和力，也能选择性地吸附不饱和有机物；④热稳定性和化学稳定性高。1.5几种常用吸附剂的物理性质物理性质吸附剂种类活性炭活性氧化铝硅胶沸石分子筛真密度/（g/cm3）1.9~2.23.0~3.32.2~2.32.0~2.5表观密度/（g/cm3）0.6~1.00.9~1.00.8~1.30.9~1.3堆积密度/（g/cm3）0.35~0.60.50~1.000.50~0.750.60~0.75平均孔径/?15~5040~12010~140——空隙率/%33~4540~4540~4532~40比表面积/（m2/g）700~1500150~350200~600400~750操作温度上限/K423773673873再生温度/K373~413473~523393~423473~573注：1?=10-10m二、吸附剂再生——理论基础吸附剂的吸附容积有限，在1%~40%（质量分数）之间。当吸附剂达到饱和或接近饱和时，使其转入脱附和再生操作，再生后重新转入吸附操作。一般常用的脱附再生理论方法如下：（1）升温脱附分子筛分子筛微观结构示意图4/8原理：根据吸附剂的吸附容量在等压下随温度升高而降低的特点，用升高吸附温度的办法，使吸附质脱附，从而使吸附剂得以再生的方法。选择一定的脱附温度，能使吸附质脱附地比较完全，达到较低的残余负荷。但要严格控制床层温度，以防止吸附剂失活或晶体结构被破坏。脱附阶段对吸附剂床层的加热方式可以采用过热水蒸气法、烟道气法、电感加热和微波加热等。（2）降压脱附原理：根据吸附剂的吸附容量在等温下随压力下降而降低的特点，用降低压力或抽真空的方法使吸附质脱附，从而吸附剂得以再生的方法。对一定的吸附剂而言，压力变化越大，吸附质脱附得越完全。但要严格控制体系的压力变化，以减少动力消耗和尽量避免吸附剂颗粒剧烈的相对运动。（3）置换脱附原理：根据吸附剂对不同物质具有不同的吸附能力这一特点，在恒温恒压下，项饱和吸附剂床层中通入可被吸附的流体置换出原来被吸附的物质，从而使吸附质脱附的方法。优点：此法适用于对热敏感性强的吸附质，其脱附效率较高，能使吸附剂的5/8残余负荷很低。在气体净化中常用水蒸汽做置换剂。缺点：由于采用该方法，脱附产物中既有原吸附质，又有置换剂，所以在后处理中必须将其进行分离。为了达到较为理想的分离效果，置换剂与吸附质组分见得沸点要相差较大。（4）吹扫脱附原理：用不能被吸附的气体（例如惰性气体）吹哨吸附剂床层，以降低气相中的吸附质的分压，使吸附质脱附的方法。例：吸附了大量水分的硅胶，可通入干燥的氮气进行吹扫，以使硅胶脱出水分而得到再生。（5）化学转化再生法有时候可以将被吸附的物质进行化学反应，使其生成一种不易被吸附的新物质而脱附下来。如：活性炭上吸附的有机物，可用蒸汽和空气的混合物对它进行氧化，使其生成CO2，从而实现脱附再生的目的三、