活性炭的再生方法
1.热再生法
加热再生法是发展史最长应用最广泛的一种再生方法。加热再生过程是利用吸附饱和活性炭中的吸附质能过在高温下从活性炭孔隙中解吸的特点，使吸附质在高温下解吸，从而使活性炭原来被堵塞的孔隙打开，恢复其吸附性能。施加高温后，分子振动能增加，改变其吸附平衡关系，使吸附质分子脱离活性炭表面进人气相。加热再生由于能够分解多种多样的吸附质而具有通用性，而且再生彻底，一直是再生方法的主流。
加热再生有再生率高，再生时间短(颗粒炭30—60min，粉状炭几秒钟)等优点，但也有再生损失大(每次损失约3％一10％)，运转条件严格，操作费用大等缺点。
2.生物再生法
生物再生法是利用微生物将活性炭表面吸附的有机污染物降解。生物再生法与污水处理中的生物法相类似，也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小，有的只有几纳米，微生物不能进入这样的孔隙，通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象，即细胞酶流至胞外，而活性炭对酶有吸附作用，因此在炭表面形成酶促中心，从而促进污染物分解，达到再生的目的。
活性炭生物再生的设备和工艺均比较简单、且方法本身对活性炭无危害作用。但是有机物氧化速度缓慢、再生时问长，吸附容量的恢复程度有限，更重要的是对吸附质具有一定选择性，生物不能降解的吸附质不能应用此法。
3.溶剂再生法
溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系，通过改变温度、溶剂的pH值等条件，打破吸附平衡，将吸附质从活性炭上脱附下来。根据所用溶剂的不同，可分为无机溶剂再生法和有机溶剂再生法。前者用无机酸(H2SO4、HCl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吸附在活性炭上的吸附质。
溶剂再生法一般比较适用于那些可逆吸附，如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强，往往一种溶剂只能脱附某些污染物，而水处理过程中的污染物种类繁多，变化不定，因此一种特定溶剂的应用范围较窄。溶剂再生法再生效率较低，只能达到60-70%，而且会带来二次污染，应用受到限制。
4.电化学再生法
电化学再生法将活性炭填充在两个主电极之间，在电解液中加以直流电场，活性炭在电场作用下极化，一端成阳极，另一端呈阴极，形成微电解槽，在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应，吸附在活性炭上的污染物大部分被分解，小部分因电泳力作用发生脱附而使活性炭再生。
电化学再生法操作方便且效率高、能耗低、炭损失少，受处理对象局限小，可以避免二次污染。但是。再生活性炭的吸附性能随再生次数的增加而略有下降。
5.超临界流体再生法
许多物质在常压常温下对某些物质的溶解能力极小, 而在亚临界状态或超临界状态下却具有异常大的溶解能力。在超临界状态下, 稍改变压力, 溶解度会产生数量级的变化。利用这种性质, 可以把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。超临界流体(SCF) 的特殊性质和其技术原理确定了它用于再生活性炭的可性性，二氧化碳的临界温度31℃, 近于常温, 临界压力( 712MPa) 不甚高, 具有无毒、不可燃、不污染环境以及易获得超临界状态等优点, 是超临界流体萃取技术应用中首选的萃取剂。
通过理论分析和实验结果, 证明SCF 再生方法具有以下优点:
(1) 温度低, SCF 吸附操作不改变污染物的化学性质和活性炭的原有结构, 在吸附性能方面
可以保持与新鲜活性炭一样;
( 2) 在SCF 再生中, 活性炭无任何损耗;
( 3) SCF 再生可以方便地收集污染物, 利于重新利用或集中焚烧, 切断了二次污染;
( 4) SCF 再生可以将干燥、脱除有机物连续操作化, 做到一步完成。
6.微波辐射再生法
当微波遇到不同材料时, 会产生反射、吸收和穿透现象, 这取决于材料的介电常数、介质损耗系数、比热、形状和含水量等特性。大多数导体能反射微波, 所以在微波系统中, 导体用来传播和反射微波能量; 而绝缘体则可以将微波部分反射或被穿透; 所以其吸收微波的功率小; 介质的性能介于金属和绝缘体之间, 具有吸收、穿透和反射微波的性能, 故在微波加热系统中, 被处理的物料通常是吸收微波能量的介质即有耗介质, 或极性介质。
微波加热技术的优越性主要表现在:
( 1) 加热均匀, 不需经过中间媒体, 微波场中无温度梯度存在,故热效率高;
( 2) 加热速度快, 只需常规方法的1/100~ 1/ 10 的时间就可以完成;
( 3) 改善劳动环境和劳动作业条件;
( 4) 由于微波能透入物料内部进行加热, 物料的升温不依靠热介质由物料表面向里层传热, 物料升温速度快, 且由于物料表面物质的蒸发而使得物料表面温度略低于内部温度, 使得整个物料的温度呈负的温度梯度状态( 即内部温度高, 外部温度低) , 与脱附时物料内的浓度梯度的方向一致。
活性炭再生技术对比
活性炭再生技术的发展(一) 摘要：活性炭是废水处理中常用的一种有效吸附剂,其再生具有重要意义。对热再生法、生物再生法等活性炭再生的传统方法进行了回顾,同时也对目前新兴的活性炭再生技术,如电化学法、超临界流体法、催化湿式氧化法和超声波法等进行了介绍与讨论。 关键词：活性炭再生水处理 活性炭是一种无毒无味,具有发达细孔结构和巨大比表面积的优良吸附剂。20世纪60年代初,欧美各国开始大量使用活性炭吸附法处理城市饮用水和工业废水。目前,活性炭吸附法已成为城市污水、 工业废水深度处理和污染水源净化的一种有效手段。我国于20世纪60年代已将活性炭用于二硫化碳废水处理,自20世纪70年代初以来,采用粒状活性炭处理工业废水,不论是在技术上,还是在应用范围和处理规模上都发展很快,如在炼油废水、炸药废水、印染废水、化工废水和电镀废水处理等方面都已有了较大规模的应用,并取得了满意的效果。 随着活性炭的应用范围日趋广泛,活性炭的回收开始得到了人们的重视。如果用过的活性炭无法回收,除了每吨废水的处理费用将会增加0.83～0.90元外1],还会对环境造成二次污染。因此,活性炭的再生具有格外重要的意义。 1传统活性炭再生方法 1.1热再生法 热再生法是目前应用最多,工业上最成熟的活性炭再生方法2,3]。处理有机废水后的活性炭在再生过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化三个阶段。在干燥阶段,主要去除活性炭上的可挥发成分。高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附,一部分有机物发生分解反应,生成小分子烃脱附出来,残余成分留在活性炭孔隙内成为“固定炭”。在这一阶段,温度将达到800～900°C,为避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中,往反应釜内通入CO2、CO、H2或水蒸气等气体,以清理活性炭微孔,使其恢复吸附性能,活化阶段是整个再生工艺的关键。热再生法虽然有再生效率高、应用范围广的特点,但在再生过程中,须外加能源加热,投资及运行费用较高。 1.2生物再生法 生物再生法是利用经驯化过的细菌,解析活性炭上吸附的有机物,并进一步消化分解成H2O和CO2的过程1,2]。生物再生法与污水处理中的生物法相类似,也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小,有的只有几纳米,微生物不能进入这样的孔隙,通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象,即细胞酶流至胞外,而活性炭对酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,从而促进污染物分解,达到再生的目的。 生物法简单易行,投资和运行费用较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。微生物处理污染物的针对性很强,需就特定物质专门驯化。且在降解过程中一般不能将所有的有机物彻底分解成CO2和H2O,其中间产物仍残留在活性炭上,积累在微孔中,多次循环后再生效率会明显降低。因而限制了生物再生法的工业化应用。 1.3湿式氧化再生法 在高温高压的条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法,称为湿式氧化再生法4]。再生条件一般为200～250°C,3～7MPa,再生时间大多在60min以内。湿式氧化再生法处理对象广泛,反应时间短,再生效率稳定,再生开始后无需另外加热。但对于某些难降解有机物,可能会产生毒性更大的中间产物。同济大学环境学院以苯酚吸附等温线的变化为评价标准,系统地研究了活性炭湿式氧化再生过程中的主要影响因素,并从理论上探讨了其规律性;探讨了各主要因素之间的协同作用;考察了饱和炭多次循环再生的可能性;并对活性炭自身结构在湿式氧化过程中的变化情况进行了研究。实验获得的活性炭最佳再生条件为:再生温度230°C,再生时间1h,充氧pO20.6MPa,
活性炭常识 活性炭的作用：防毒、除毒、脱色、去臭 具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等，使水质获得直接而迅速的改善。水族市场出售有多种，许多水族爱好者很难辨别它们的好坏。有的产品根本只是木炭而已，无法有效地去除有害物质，这种从表面上看起来象木炭的产品，通常具有光泽，最好不要购买。好的活性炭产品是经过“活化处理”的，所谓“活化处理”是指在制造过程中，将活性炭的孔隙率给予显著地提高，使其更具吸附力。但是产品是否有经过“活化处理”用肉眼是很难辩识的，通常只能根据产品的特性说明去判断。此外，在选购时请记住颗粒愈小，效果愈好。因为它的总表面积愈大，孔隙愈多。但颗粒也不可太细而成粉末状，以免造成使用上的不便，影响到过滤器的过滤流量。一般以粒度约为直径较佳。活性炭虽然可用予去除水质中的悬浮物，但它的空隙很快就会被悬浮物堵塞，而失去原来的功效。所以应该把它放置在过滤棉的下面，让过滤棉先处理掉水质中的悬浮物后，过滤棉无法处理的可溶性有害物质再交由来处理，但为防止颗粒太小的活性炭随着滤水的尾程流入水族箱内，也为了以后能方便地更换，最好是将它作为第二层过滤材料来放置，而将其他的过滤材料，诸如：生物过滤球、陶瓷圈等等放置其下。使用活性炭应该注意一下几点：使用前要清洗去除粉尘，否则这些黑色的粉尘可能暂时会影响水质的清洁度。但建议不要直接用新鲜的自来水冲洗，因为活性炭的多孔隙一旦吸附大量自来水中的氯以及漂白粉，在随后放置到过滤器中使用时对水质造成的破坏，相信勿需我多言。靠平时简单的清洗，是无法将活性炭的多孔隙中堵塞的杂物清洁干净的。所以，务必定期更换活性炭，以免活性炭因“吸附饱和”而失去功效。且更换的时机最好不要等它失效以后再更换，如此方可确保活性炭能不断地把水族箱水质中的有害物质去除。建议每月更换活性炭的处理水质的效率与其处理用量相关，通常为“用量多处理水质的效果也相对好”。定量的活性炭被使用后，在使用初期应该经常观测水质的变化，并留意观测结果，以作为多长时间活性炭失效而更换的时间判断依据。在使用治疗鱼病的药剂时，应该暂时将活性炭取出，暂停使用。以免药物被活性炭吸附而降低治疗效果 活性炭产品的再生 活性炭目前在环境保护，工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。 活性炭吸附是一个物理过程，因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附，并使其恢复原有之活性，以达到重复使用的目的，具有明显的经济效益。 再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。 活性炭产品之间如何区分，应该如何选择活性炭呢？
1、活性炭来源 活性炭产品种类很多，按生产原料不同可分为：煤基活性炭、木质活性炭、果壳活性炭和、合成活性炭等。一般活性炭产品的比表面积可达500-1200m 2/g. 按孔径分： 国际纯粹与应用化学联合台(I U PA C I972)依据不同尺寸孔限中分子吸附的不同，将孔分为三类： w > 50nm的为大孔 2nm < W < 50nm的为中孔； w < 2nm的为微孔。 2、活性炭再生 a) 必要性 活性炭再生是活性炭制备的重要组成之一。活性炭使用一段时间后会吸附饱 和，从而丧失吸附能力成为“废炭”。若直接将吸附饱和的炭丢弃不仅会增加 应用成本，还可能会导致二次污染，因此从经济和环保两方面考虑，活性炭的 “再生”意义重大。 b) 方法分类及其优缺点 热再生法 热再生法虽然有再生效率高、应用范围广的特点，但在再生过程中，须外 加能源加热，投资及运行费用较高。 生物再生法 催化再生法 微波再生法 c) 具体工艺(微波再生，重在流程)
活性炭补充: 微波再生（机器约30万一台） 是在热再生法的基础上发展起来的新型活性炭再生技术 砂g日I ?34&41 15KV 图6不同种类活性炭的扫面电镜照片^CIOOOX）（九原始活性炭；c. MW650|（1.MWS50） Fig, 6 SK M photos (if diff^renl kind^ vf G AC (1 (J(K)X 】 (a. Original GAC； b,MW450； C.MW650；(1.MW850) 通过SEM照片可以很明显的看出原始活性炭与微波改性后的活性炭的差别.原始活性炭表面杂质较多，并且很多孔道被杂质堵塞；经微波处理后，活性炭表面的杂质被去除，孔道更加通畅 从而保证了甲苯更加容易进入活性炭的中孔和微孔，也就增加了其吸附容量?另外,从图中b、c、d可以看出，随着微波加热温度的提高，活性炭的孔径明显变小，这是由于微波加热迅速升温 而导致的炭骨架收缩?在这种情况下，会有一部分孔道因收缩而失去吸附能力，从而导致高温改性的活性炭物理吸附能力的下降，但由于高温改性会增加碱性基团的含量，因此相应的化学 吸附能力会有所提高?实验中850 C改性的活性炭吸附能力最高就是证明.但由于到达一定温
活性炭的再生方法 1、热再生法：热再生是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法，其原理是将湿炭用高温气体慢慢干燥，在加热过程中，被吸附的有机物.. 1、热再生法： 热再生是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法，其原理是将湿炭用高温气体慢慢干燥，在加热过程中，被吸附的有机物按其性质不同，通过水蒸气蒸馏、解吸或热分解这些过程，以解吸、炭化、氧化的形式从活性炭的基质上消除。活性炭在再生过程中，根据加热到不同温度时有机物的变化，一般分为干燥、高温炭化及活化3 个阶段。热再生操作简单，成本低，但是其不能完全消除活性炭中的污染物，并且吸附性能没有得到很大的提高；同时由于所需温度较高，烧失也较大，造成得率较低。 2、生物再生法： 生物再生是利用微生物将吸附在活性炭上的污染物质氧化降解。微生物的分解效果在于：在活性炭颗粒周围生长了一层嫌气性生物膜，分解被吸附的高分子物质或者生物分解度低的物质。通过这种作用使难于被吸附的分解产物解吸，再通过外侧的好气性微生物而被氧化。生物法简单易行，投资和运行费用较低，但所需时间较长，受水质和温度的影响很大。微生物处理污染物的针对性很强，需特定物质专门驯化。且在降解过程中一般不能将所有的有机物彻底分解成CO2 和H2O，其中间产物仍残留在活性炭上，积累在微孔中，多次循环后再生效率会明显降低。 3、湿式氧化再生法： 活性炭湿式氧化再生是在高温高压条件下，用氧气或空气作为氧化剂，将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法。湿式氧化再生法处理对象广泛，反应时间短，再生效率稳定。利用失效炭本身氧化热来维持反应系统温度，再生过程中无需另外加热。但湿式再生氧化也存在不足： 1) 随吸附种类不同，氧化难易程度相差很大，需选用催化剂，增加了成本； 2) 降低活性炭吸附性能，氧化液和废气需进一步处理； 3) 最佳氧化温度不易控制； 4) 所需设备需耐腐蚀、耐高压。
活性炭再生问题总结
1、活性炭来源 活性炭产品种类很多，按生产原料不同可分为：煤基活性炭、木质活性炭、果壳活性炭和、 合成活性炭等。一般活性炭产品的比表面积可达500-1200m2/g. 按孔径分： 国际纯粹与应用化学联合台(IuPAcl972)依据不同尺寸孔限中分子吸附的不同，将孔分为三类： w＞50nm的为大孔 2nm＜W＜50nm的为中孔； w＜2nm的为微孔。 2、活性炭再生 a)必要性 活性炭再生是活性炭制备的重要组成之一。活性炭使用一段时间后会吸附饱 和，从而丧失吸附能力成为“废炭”。若直接将吸附饱和的炭丢弃不仅会增 加应用成本，还可能会导致二次污染，因此从经济和环保两方面考虑，活性 炭的“再生”意义重大。 b)方法分类及其优缺点 ●热再生法 热再生法虽然有再生效率高、应用范围广的特点，但在再生过程中,须外 加能源加热，投资及运行费用较高。 ●生物再生法 ●催化再生法 ●微波再生法 c)具体工艺（微波再生，重在流程）
活性炭补充： 微波再生（机器约30万一台） 是在热再生法的基础上发展起来的新型活性炭再生技术 通过SEM照片可以很明显的看出原始活性炭与微波改性后的活性炭的差别.原始活性炭表面杂质较多,并且很多孔道被杂质堵塞;经微波处理后,活性炭表面的杂质被去除,孔道更加通畅从而保证了甲苯更加容易进入活性炭的中孔和微孔,也
情况下,会有一部分孔道因收缩而失去吸附能力,从而导致高温改性的活性炭物理吸附能力的下降,但由于高温改性会增加碱性基团的含量,因此相应的化学吸附能力会有所提高.实验中850℃改性的活性炭吸附能力最高就是证明.但由于到达一定温度(一般高于1 000℃)后活性炭表面酸性基团基本分解完毕,此时的活性炭化学吸附能力不会再有明显提高,但继续升温会导致孔道不断变小,从而导致吸附能力下降,因此一味提高改性温度是不经济也是不合理的. 4. 1 微波对活性炭的改性作用 首先活性炭是一种很好的微波吸收材料［54］，它的吸附性能主要由它的孔隙结构和表面化学性质决定，活性炭本身能够有效地吸收微波能量，会烧失一部分炭成分，从而使活性炭的孔径扩大。另外，在微波的辐射下，体系温度迅速升高，以致活性炭孔道中吸附焦化废水的有机物由于在高温挥发或炭化分解，最终矿化产生CO2、水蒸气等气体重新造孔，从而使活性炭恢复到原来的吸附活性，再次吸附物质，即活性炭再生［55－57］微波再生的活性炭接近于单层吸附，原因是微波使活性炭的孔容发生变化的主要是中孔，这些再生的中孔有利于焦化废水中的小分子物质进入活性炭内部; 其次，微波辐射对活性炭表面结构也有一定的影响: 酸性官能团、酚羟基和羧基大量减少，碱性官能团增加，这些变化均有利于物质的吸附 4. 2 微波与活性炭协同作用
再生活性炭项目可行性研究报告 中咨国联出品
目录 第一章总论 (9) 1.1项目概要 (9) 1.1.1项目名称 (9) 1.1.2项目建设单位 (9) 1.1.3项目建设性质 (9) 1.1.4项目建设地点 (9) 1.1.5项目负责人 (9) 1.1.6项目投资规模 (10) 1.1.7项目建设规模 (10) 1.1.8项目资金来源 (12) 1.1.9项目建设期限 (12) 1.2项目建设单位介绍 (12) 1.3编制依据 (12) 1.4编制原则 (13) 1.5研究范围 (14) 1.6主要经济技术指标 (14) 1.7综合评价 (16) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (17) 2.1项目提出背景 (17) 2.2本次建设项目发起缘由 (19) 2.3项目建设必要性分析 (19) 2.3.1促进我国再生活性炭产业快速发展的需要 (20) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (20) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (21) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (21) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (21) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (22) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (22) 2.4项目可行性分析 (23) 2.4.1政策可行性 (23) 2.4.2市场可行性 (23) 2.4.3技术可行性 (23) 2.4.4管理可行性 (24) 2.4.5财务可行性 (24) 2.5再生活性炭项目发展概况 (24) 2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (25) 2.5.2试验试制工作情况 (25) 2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (25)
邯郸学院化学系综合设计实验报告 题目活性炭溶剂法再生研究实验 学生杨永博刘艳凯 指导教师王建森教授 年级2009 级 专业化学本科 邯郸学院化学系 邯郸学院化学系 2011年7月 活性炭溶剂法再生研究实验
杨永博刘艳凯2009级化学本科班指导教师：王建森教授 一.实验目的与原理 目的：了解活性炭性质及再生方法，掌握活性炭溶剂再生法；探索一种经济效益高的活性炭再生方法，增强活性炭的再生利用价值。 原理：溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系 , 通过改变温度、溶剂的pH值等条件，打破吸附平衡，将吸附质从活性炭上脱附下来［1］。溶剂再生法比较适用于那些可逆吸附，如对高浓度、低沸点有机废水 的吸附。它的针对性较强，往往一种溶剂只能脱附某些污染物，而水处理过 程中的污染物种类繁多，变化不定，因此一种特定溶剂的应用范围较窄 [2]。 二.实验试剂及仪器 试剂：工业盐酸、分析纯盐酸、阳离子交换树脂、去离子水、亚甲基蓝、硫酸铜溶液、邻二氮菲、盐酸羟氨等。 仪器：分析天平、马弗炉、721型分光光度仪、MYB型调温电热套、烘箱、称量天平等。 三.实验步骤 1.溶剂法再生主要流程 (1)对废弃活性炭样品进行性质检测，包括测定铁含量、灰分含量、亚甲基蓝吸附值等； (2)摸索活性炭溶剂法再生需要的具体物质比例； (3)确定具体物质的比例，进行再生实验研究； (4)对再生后的活性炭样品进行性质检测，包括测定铁含量、灰分含量、亚甲基蓝吸附值等； (5)对再生前后的活性炭样品性质数据进行对比、分析。 2.具体步骤 2.1根据国家活性炭标准测定方法［3］对废弃活性炭样品进行铁含量、灰分含量、亚甲基蓝吸附值测定。 2.1.1标准曲线的测绘分别吸取铁液 0、1.0、2.0、 3.0、 4.0、 5.0、 6.0、 7.0mL于8只50mL容量瓶中，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL,盐酸羟胺溶液 2.5mL, 1,10-菲啰啉溶液1mL,用水稀释至标线，摇匀放置10min，用分光光度计在波长 510nm,光径1cm比色皿中测定吸光度。以铁标准溶液的使用量( mL) 为横坐标，以吸光 度为纵坐标绘制标准曲线。
013,V o l .30N o .12化学与生物工程 C h e m i s t r y &B i o e n g i n e e r i n g 基金项目:广东省科技计划项目(2012A 020602061收稿日期:2013-08-13 作者简介:周琴(1987-,女,江苏宿迁人,硕士研究生,研究方向:生物质转化和开发利用;通讯作者:黄敏,教授,E -m a i l :m i n _h u a n g @1 63.c o m 。d o i :10.3969/j .i s s n .1672-5425.2013.12.003活性炭的制备及再生研究进展 周琴1,2 ,沈健1,黄敏2 (1.辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113000;2.广东石油化工学院,广东茂名525000 摘要:活性炭具有吸附-脱附速率快、可再生等特点,是人们关注的热点。综述了目前活性炭的制备和再生方法,分析了它们的优缺点。指出随着人们环保意识的加强、对低能耗技术要求的提高,微波技术因其节能、省时、环保,在活性炭的制备和再生方面均具有广阔的应用前景。 关键词:活性炭;制备;再生 中图分类号:T Q 424.1文献标识码:A 文章编号:1672-5425(201312-0010-04 活性炭具有发达的孔隙结构和较高的比表面积,
表面可附加特殊官能团,具有吸附性能良好、化学性质 稳定、容易再生等优点[1,2] ,作为吸附剂、催化剂、催化 剂载体、 储存气体及电能、双电层电容器电极材料广泛应用于食品、医药、化工、环保等领域[ 3- 7]。随着人们生活水平的提高及环保意识的加强, 对活性炭的性能也提出了更新、 更高的要求,这也是活性炭未来发展的必然趋势[ 8] 。目前,活性炭产品除了常规的粉状炭、粒状炭、破碎炭、 柱状炭、纤维活性炭以外,还出现了超细活性炭粉末、蜂窝状活性炭、磁性活性炭、板状活性炭、球状活 性炭等[3] 。活性炭的制备原料十分广泛,几乎所有含 碳物质都可用来制备活性炭,主要可以分为木质和煤质,国内制备活性炭的最常用原材料是煤和椰子壳 [9,10] 。近年来,随着人们环保意识的加强、资源的短
https://www.doczj.com/doc/7b6407957.html, 废旧活性炭再生项目可行性研究报告废旧活性炭再生项目申请报告（用途:立项、审批、备案、申请资金、节能评估等）
项目可行性研究报告主要用途；报送发改委立项、审批或备案、申请土地、申请国家专项、申请补贴、上市募投、企业工程建设指导、企业节能审查、对外招商合作、环评、安评等。 【报告名称】：废旧活性炭再生项目可行性研究报告 【关键词】：废旧活性炭再生项目投资可行性研究报告 【收费标准】：根据项目复杂程度等方面进行核定，请致电详细沟通 【服务流程】：初步洽谈—－签订协议—－多方面地深入沟通－—编制执行—－提交初稿—－讨论修改—－排版印刷—－交付客户 【完成时间】：3-7个工作日 【报告格式】：电子版格式+精美装订印刷版 【交付方式】：特快专递 【报告说明】 项目可行性研究报告，简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 项目可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 核心提示： 废旧活性炭再生项目投资环境分析. 废旧活性炭再生项目背景和发展概况. 废旧活性炭再生项目建设的必要性. 废旧活性炭再生行业竞争格局分析. 废旧活性炭再生行业财务指标分析参考. 废旧活性炭再生行业市场分析与建设规模. 废旧活性炭再生项目建设条件与选址方案. 废旧活性炭再生项目不确定性及风险分析. 废旧活性炭再生行业发展趋势分析.
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
木炭与活性炭的区别： 众所周知，把木材隔绝空气，加强热即可得到木炭，木炭是一种多孔性的含碳物质。它的表面积很大，能吸附其他物质的分子，有较强的吸附功能。如果在制取木炭时不断的通入高温水蒸汽，除去沾附在木炭表面的油质，使内部的无数管道通畅，那么木炭的表面积必然更大，这就成为了活性炭，它也是一种多孔性的含碳物质，其高度发达的孔隙结构，使它具有比木炭更庞大的比表面积，所以更容易吸附空气中的有毒、有害气体(杂质)，起到净化空气的作用。 木质活性炭的工作原理： 活性炭的原子具有很大的比表面积，使其表现出对外部的很强的吸引力。这些被称为范德华力会吸引气体或液体周围的分子。这些吸引力和周围媒介中分子间的作用力的合力使活性炭具有了表面吸附力。一些分子的结构使其具有比其他分子更容易被吸收的特性，根据这个原理我们就能分离不同的分子。 物理吸附发生在排除气流和液体流中污染物的过程中。多孔的结构给活性炭提供很大的比表面积，使污染物很容易聚集在活性炭中。这种吸引力存在所有的分子之中。这样，孔壁的表面分子有很强的吸引力，并通过孔隙的通道吸引污染物的分子。必须指出的是：被吸附的污染物的分子，必须比张开的孔的尺寸要小，这样它们才可以通过孔并被聚积起来。现在，你可以理解，我们为什么要用不同的原材料和活化条件来生产不同种类具有不同孔隙结构的活性炭，其目的就是使我们的产品适用于不同的用途。 除了物理吸附作用之外，化学反应也发生在碳的表面。活性炭不仅包含碳成份，在其表面还包含少量氢成份和氧成份，这些成份以各种化合物和功能性物质的形式存在，包括：碳酰基、羟基、苯酚、酯类、苯醌等。这些在碳表面的氧化剂和络合物能够与活性炭吸附的物质产生化学反应。以下有一个典型的例子：在水处理过程中，活性炭在水中和氯发生作用，把氯转化为氯化物。这样，氯就被清除了，在水中的讨厌的味道和异味也就没有了。 木质活性炭的生产工艺及性质： 1.木炭的外部形态：质量高的木炭断面具有黑色光泽，敲打时发出响亮清脆的金属声。在不同的温度下烧制的木炭，其外部形态是不同的。在低于250摄氏度时烧制的炭，表面带褐色，不易敲断，燃烧时有火焰;300—350摄氏度烧制的木炭表面呈黑色，当烧制温度达500摄氏度时，敲打时，木炭发出响亮金属声。 2.木炭的固定碳：固定碳是一个假定的概念，它是在规定的高温，一般为850—950摄氏度下，不通入空气进行煅烧时的无灰分的木炭。一般的木炭可能含70%—80%的固定碳。随煅烧温度升高，木炭中固定碳的相对含量增加。 3.木炭的挥发分：木炭在高温下煅烧时放出一氧化碳、二氧化碳、氢、甲烷和其他碳氢化合物等气态产物称为挥发分。烧制木炭的温度在300—700摄氏度以内时，随着温度的升高，木炭煅烧时所分出的挥发分的组成发生下列变化：二氧化碳、一氧化碳和甲烷的含量逐渐降低，而氢的含量逐渐增加。烧炭的温度升高时，木炭的发热量增高，而气体的发热量降低。 4.木炭的机械强度：木炭的机械强度表示它对压碎和磨损的抵抗能力，它在木炭的转装和运输上以及在冶金工业应用上有很大意义。转载的次数愈多，在熔铁炉的炉胸中，木炭受到上部炉料强大压力，而由上向下移动时，则受到炉料块和炉胸壁的强烈摩擦，如果木炭变成碎屑，气体难以通过炉料，熔铁炉的操作就会发生故障。木炭强度沿纵向较高，径向较低，而弦向最低。当烧制木炭最终温度相同时，木炭强度随烧炭时间的增加而增加。 5.木炭的比重和孔隙度：木炭的比重因树种、木材的质量、炭化的最终温度和升温速度而不同。一般比重大的木材烧成的木炭比重也大。木炭孔隙度决定木炭大部份性质，如反应能力、
超临界流体活性炭再生技术 提要：根据超临界流体的基本性质，阐明了超临界流体再生活性炭的技术特点及发展趋势。同时，介绍了国外该研究的最新进展，并对其应用前景作了展望。 1 超临界流体再生活性炭的基本原理与技术优势 超临界流体（SCF）的特殊性质和其技术原理确定了它用于再生活性炭的可能性。例如，超临界二氧化碳流体对非极性物质烷烃、中等极性物质包括多环芳烃（PAHs）和多氯联苯（PCBs），醛类、酯类、醇类、有机杀虫剂和脂肪等均为良好的溶剂［1］。SCF对吸附态的液相有机物分子的可溶解性与 SCF对活性炭固体的不溶解性［2］构成了该技术方法的基础。同时，有机物分子在SCF中可以快速扩散和减压（或变温）易于分离与富集，提供了该技术应用的可能性。依据SCF萃取原理，在工艺上可以建立SCF再生活性炭的基本过程，即利用SCF作为溶剂，将吸附在活性炭上的有机物扩散与溶解于SCF之中。根据流体性质依赖于温度和压力的关系，可以将有机物与SCF有效地分离，从而达到饱和活性炭的再生。根据具体情况，在工艺安排上可以实现间歇操作或连续操作。超临界流体可以一次性利用，也可以循环使用。显然，在实际应用中，循环式连续操作更为合理。 通过理论分析与实验结果，已证明SCF再生方法优于传统的活性炭再生方法，表现在以下方面：（1）温度低，SCF吸附操作不改变污染物的化学性质和活性炭的原有结构，在吸附性能方面可以保持与
新鲜活性炭一样；（2）在SCF再生中，活性炭无任何损耗；（3）SCF 再生可以方便地收集污染物，利于重新利用或集中焚烧，切断了二次污染；（4）SCF再生可以将干燥、脱除有机物操作连续化，作到一步完成；（5）SCF再生设备占地小、操作周期短和节约能源。 2 超临界流体再生典型工艺流程 SCF活性炭再生工艺是建立在其基本原理和实际要求上的。根据不同情况，它的工艺流程、设备结构和控制方法有所不同。图1中给出了一般超临界流体再生活性炭的工艺流程和主要设备。 1，2—吸附-再生塔；3—透平膨胀器；4—换热器；5—分离器；6—压缩机；7—换热器；8—CO2贮槽 在操作中，有机废水经过吸附塔1或2，废水中的有机物被活性炭吸附，净化后的废水达标排放。当吸附塔饱和后，采用超临界CO2再生。吸附、再生操作可以在同一塔中进行，且吸附、再生可通过高压阀门控制在塔1和塔2中交替进行。再生过程可简述如下：超临界二氧化碳（30MPa，35℃）定期进入再生塔1或2，与吸附饱和的活性炭接触，含有溶解有机物的超临界CO2通过透平膨胀器或减压阀降低压力，在分离器中分离出有机物。由于压力降低会导致温度下降（节流效应），为保证流体在分离前对有机物溶解度最低，需经换热器将
活性炭的再生方法 1.热再生法 加热再生法是发展史最长应用最广泛的一种再生方法。加热再生过程是利用吸附饱和活性炭中的吸附质能过在高温下从活性炭孔隙中解吸的特点，使吸附质在高温下解吸，从而使活性炭原来被堵塞的孔隙打开，恢复其吸附性能。施加高温后，分子振动能增加，改变其吸附平衡关系，使吸附质分子脱离活性炭表面进人气相。加热再生由于能够分解多种多样的吸附质而具有通用性，而且再生彻底，一直是再生方法的主流。 加热再生有再生率高，再生时间短(颗粒炭30—60min，粉状炭几秒钟)等优点，但也有再生损失大(每次损失约3％一10％)，运转条件严格，操作费用大等缺点。 2.生物再生法 生物再生法是利用微生物将活性炭表面吸附的有机污染物降解。生物再生法与污水处理中的生物法相类似，也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小，有的只有几纳米，微生物不能进入这样的孔隙，通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象，即细胞酶流至胞外，而活性炭对酶有吸附作用，因此在炭表面形成酶促中心，从而促进污染物分解，达到再生的目的。 活性炭生物再生的设备和工艺均比较简单、且方法本身对活性炭无危害作用。但是有机物氧化速度缓慢、再生时问长，吸附容量的恢复程度有限，更重要的是对吸附质具有一定选择性，生物不能降解的吸附质不能应用此法。 3.溶剂再生法 溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系，通过改变温度、溶剂的pH值等条件，打破吸附平衡，将吸附质从活性炭上脱附下来。根据所用溶剂的不同，可分为无机溶剂再生法和有机溶剂再生法。前者用无机酸(H2SO4、HCl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吸附在活性炭上的吸附质。 溶剂再生法一般比较适用于那些可逆吸附，如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强，往往一种溶剂只能脱附某些污染物，而水处理过程中的污染物种类繁多，变化不定，因此一种特定溶剂的应用范围较窄。溶剂再生法再生效率较低，只能达到60-70%，而且会带来二次污染，应用受到限制。 4.电化学再生法 电化学再生法将活性炭填充在两个主电极之间，在电解液中加以直流电场，活性炭在电场作用下极化，一端成阳极，另一端呈阴极，形成微电解槽，在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应，吸附在活性炭上的污染物大部分被分解，小部分因电泳力作用发生脱附而使活性炭再生。 电化学再生法操作方便且效率高、能耗低、炭损失少，受处理对象局限小，可以避免二次污染。但是。再生活性炭的吸附性能随再生次数的增加而略有下降。 5.超临界流体再生法 许多物质在常压常温下对某些物质的溶解能力极小, 而在亚临界状态或超临界状态下却具有异常大的溶解能力。在超临界状态下, 稍改变压力, 溶解度会产生数量级的变化。利用这种性质, 可以把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。超临界流体(SCF) 的特殊性质和其技术原理确定了它用于再生活性炭的可性性，二氧化碳的临界温度31℃, 近于常温, 临界压力( 712MPa) 不甚高, 具有无毒、不可燃、不污染环境以及易获得超临界状态等优点, 是超临界流体萃取技术应用中首选的萃取剂。 通过理论分析和实验结果, 证明SCF 再生方法具有以下优点: (1) 温度低, SCF 吸附操作不改变污染物的化学性质和活性炭的原有结构, 在吸附性能方面
山东希元环保科技股份有限公司年回收再生10 万吨废活性炭综 合利用项目 环境影响报告书 （报批稿） 环评单位：德州和凯项目管理有限公司 二零二零年六月
目录 概述....................................................... .. - 1 - 1 总则 ............................................................. - 7 - 1.1 编制依据 ................................................... - 7 - 1.1.1 国家法律法规及政策管理条例 ................................. - 7 - 1.1.2 地方法规及政策管理条例 ..................................... - 9 - 1.1.3 规划性文件 ................................................ - 10 - 1.1.4 技术导则与规范 ............................................ - 10 - 1.1.5 相关技术资料 .............................................. - 11 - 1.2 评价原则、目的与指导思想 .................................. - 11 - 1.2.1 评价原则 .................................................. - 11 - 1.2.2 评价目的 .................................................. - 12 - 1.2.3 指导思想 .................................................. - 12 - 1.3 污染因素识别及评价因子筛选 ................................ - 13 - 1.3.1 污染因素识别 .............................................. - 13 - 1.3.2 评价因子筛选 .............................................. - 14 - 1.4 执行标准 .................................................. - 15 - 1.4.1 评价标准 .................................................. - 15 - 1.4.2 污染物排放标准 ............................................ - 19 - 1.5 评价等级判断 .............................................. - 22 - 1.5.1 大气环境影响评价等级 ...................................... - 22 - 1.5.2 地表水环境评价等级 ........................................ - 26 - 1.5.3 地下水环境评价等级 ........................................ - 26 - 1.5.4 声环境评价等级 ............................................ - 28 - 1.5.5 环境风险评价等级 .......................................... - 28 - 1.5.6 生态环境评价等级 .......................................... - 28 - 1.5.7 土壤环境评价等级 .......................................... - 29 - 1.6 评价范围、保护目标及评价重点 .............................. - 31 - 1.6.1 评价范围 .................................................. - 31 - 1.6.2 保护目标 .................................................. - 32 - 1.6.3 评价内容 .................................................. - 35 - 1.6.4 评价重点 .................................................. - 35 - 2 工程分析 ........................................................ - 36 - 3 环境概况 ........................................................ - 37 - 3.1 地理位置 .................................................. - 37 - 3.2 地形、地貌 ................................................ - 37 - 3.3 地质 ...................................................... - 40 - 3.4 水文地质 .................................................. - 41 -
活性炭再生及新技術研究 摘要〆活性炭是一種大量消耗資源的產品，其再生工藝分為藥劑洗脫的化學法、生物再生法、濕式氧化法、電解氧化法、加熱再生法等。介紹了一種新型的高溫加熱再生方法--放電高溫加熱再生法，它能夠在5～10 min完成升溫、乾燥、焙燒、活化的過程，使活性炭達到再生，炭損耗率小於2％，碘吸附恢復卑達到95％。 活性炭在水處理運行中存在使用量大、價高的問題，其費用往往占運行成本30％-45％。用過的活性炭不經處理即行廢棄，不僅對資源是很大的浪費，還將造成二次污染。因此，將用過的飽和炭進行再生具有顯著的經濟價值。活性炭再生(或稱活化)，是指用物理或化學方法在不破壞活性炭原有結構的前提下，將吸附於活性炭微孔的吸附質子以去除，恢復其吸附性能，達到重複使用目的。 1 活性炭再生的幾種方法 1〃1 藥劑洗脫的化學法 對於高濃度、低沸點的有機物吸附質，應首先考慮化學法再生。 (1)無機藥劑再生。是指用無機酸(硫酸、鹽酸) 或鹼(氫氧化鈉)等藥劑使吸附質脫除，又稱酸鹼再生法。例如吸附高濃度酚的炭，用氫氧化鈉溶液洗滌，脫附的酚以酚鈉鹽形式被回收，再生工藝流程見圖1。吸附廢水中重金屬的炭也可用此法再生，這時再生藥劑使用HCl等。 (2)有機溶劑再生。用苯、丙酮及甲醇等有機溶利，萃取吸附在活性炭上的吸附質。再生工藝流程見圖2。例如吸附高濃度酚的炭也可用有機溶劑再生。焦化廠煤氣洗滌廢水用活性炭處理後的飽和炭也可用有機溶劑再生。 採用藥劑洗脫的化學再生法，有時可從再生液中回收有用的物質，再生操作可在吸附塔內進行，活性炭損耗較小，但再生不太徹底，微孔易堵塞，影響吸附性能的恢復率，多次再生後吸附性能明顯降低。 1〃2 生物再生法 利用經過馴化培養的菌種處理失效的活性炭，使吸附在活性炭上的有機物降解並氧化分解成C02 和H20，恢復其吸附性能，這種利用微生物再生飽和炭的方法，僅適用於吸附易被微生物分解的有機物的飽和炭，而且分解反應必須徹底，即有機物最終被分解為C02和H20，否則有被活性炭再吸附的可能。如果處理水中含有生物難降解或難脫附的有機物，則生物再生效果將受影響。 生物再生試驗流程見圖3。吸附試驗時4柱串聯運行，再生運行時4柱並聯操作。 近年來利用活性炭對水中有機物及溶解氧的強吸附特性，以及活性炭表面作為微生物聚集繁殖生長的良好載體，在適宜條件下，同時發揮活性炭的吸附作用和微生物的生物降解作用，這種協同作用的水處理技術稱為生物活性炭(Biological Activated Carbon，BAC)。這種方法可使活性炭使用週期比通常的吸附週期延長多倍，但使用一定時期後，被活性炭吸附而 難生物降解的那部分物質仍將影響出水水質。因此在飲用水深度處理運行中，過