活性炭超临界流体再生法
超临界流体(SCF)是指温度和压力都处于临界点以上的液体,很多在常温常压下溶解度极低的物质在亚临界或是超临界溶剂中却具有根强的溶解力。并且当溶剂在超临界状态下时,压力的微小改变可造成溶解度数量级的改变)。利用这种性质,可将超临界流体作为萃取剂,通过调节操作压力来实现溶质的分离,即超临界流体萃取技术(SFE),将超临界流体萃取技术用于濡性炭的再生是利用SCF作为溶剂将吸附在活性炭上的有机污染物溶解于 SCF之中,根据流体性质对于温度和压力的依赖,将有机物与SCF有效分离、达到再生的目的。这是20世纪70年代末开始发展的一项新技术,再生过程可同歇操作也可连续操作。
通过理论分析与实验结果,已证明SCF再生方法在以下几个方面优于传统的活性炭再生方法(”):①再生温度较低:②不改变吸附质的化学性质和活性炭的原有结构,既便于回收吸附质又可使活性炭无损耗:③可连续化操作:④SCF再生设备占地面积小、操作周期短,并且可以大大节约能源,但是同样存在以下问题:①可采用SCF再生的有机物种类十分有限,限制了该技术的广泛应用;②由于超临界流体于CO2,使得活性炭再生过程受到限制:③SCF再生理论研究方面,包括热力学和动力学等尚缺乏必要的数据、有待进一步深入研究;④SCF再生于实验研究,中试和工业规模研究亟待进行,以推进该技术实际应用的进程。
同济大学的陈皓等对工业废水中的典型污染物苯进行了超临界CO萃取再生活性炭研究,考察了温度、压力、CO:流速、活性炭粒度、循环再生次数等因素对再生效率和再生速率的影响。结果表明超临界二氧化碳对于活性炭中的苯再生效果良好。
四、微波辐射再生法
微波是指波长在1mm~1m,频率在300MHz~300GHz范围内的电磁箱射,介于远红外和无线电波之间。微波对被照物有很强的穿透力,可对反应物
加热作用。因此可以利用微波辐射产生高温使活性炭上的有机污染物脱
活性炭溶剂再生法
溶剂再生法的原理是利用活性炭、溶剂与吸附质三者之间的相平衡关系,通过改变温度、溶剂pH值等条件,破坏原有吸附平衡从而使吸附质从活性炭上脱附。根据所用溶剂类别可分为无机溶剂再生法和有机溶剂再生法。前者用无机酸(H₂SO1、HCI等)或碱(NaOH等)作为再生溶剂;后者用苯、丙酮及甲醇等有机溶剂萃取活性炭内部的有机吸附质,此工艺流程如图4-10所示,张果金和周永璋等利用一种新型有机再生溶剂对印染废水处理中的活性炭进行再生,获得较好效果。
溶剂再生法一般适用于可逆吸附,例如用于处理高浓度、低沸点有机废水吸附的活性炭。它的针对性较强,往往一种溶剂只对某些特定类别的污染物具
活性炭电化学再生法
电化学再生法是一种新型活性炭再生技术,也是目前活性炭再生领域的研究热点之一[,电化学再生的工作原理如同电解池的电解,即在电解质存在的条件下使吸附质脱附并氧化,从而使活性炭得以再生。该方法将活性炭填充在两个主电极之间,在电解液中,通以直流电场,活性炭在电场作用下极化,一端呈阳性,另一端呈阴性,从而形成微电解槽,在活性发的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应,大部分吸附在活性炭上的有机物将因此而分解,其余少部分将因电泳力的作用而发生脱附,厦门大学化学工程系张会平、傅志鸿等研究分析认为,活性炭的电化学再生过程中包括电脱附、NaOH再生、NaCIO化学氧化等过程,实验结果表明,电化学法再生活性炭效率可达到90%。此外,还有研究表明再生位置、电解质NaCI浓度、再生电流和再生时间对再生效果感有不同程度的影响。
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