活性炭再生工藝優化與效果分析

李曉照

摘 要：現階段的企業生產中活性炭的使用越發的廣泛，對于活性炭使用過程來看活性炭的資源供應呈現出了緊張的趨勢，它的再生工藝一度引發了業界的高度關注。因此本文通過詳細的對于活性炭再生設備的關注，從技術管理工程到工程優化角度來闡述分析活性炭再生工藝的使用，探究技術的要點和活性炭再生工藝優化與效果分析。

關鍵詞：活性炭;再生工藝;優化效果

隨著目前工業的蓬勃發展，增強廢活性炭的再生利用率一度引發了人們的關注。廢活性炭的再生可以有助于提高資源的有效利用，活性炭在社會中具有重要的資源的消耗，需要反復循環的使用。而活性炭的再生利用是行業不斷發展的必由之路，這也是目前經濟的有效發展方式。本文主要針對現階段再生活性炭的優化與效果進行分析，探究制造出環保性活性炭的再生設備和生產工藝，有助于促進活性炭工業的發展。

1 技術原理

廢活性炭的再生工藝就是結合現階段活性炭的再生核心原理，通過再生反應來恢復活性炭的活性。其中活性炭恢復最重要的關鍵要素就是溫度的控制，我們要設定多個溫度來進行相應的實驗。要將廢活性炭進行簡單的清洗和雜質的去除，優化工藝之后進行試探比的測試，來保障活性炭水分可以達到最佳的狀態，確保活性炭可以及時的對于廢渣進行處理，有效的完善雜質和廢棄物的析出，可以加強對于活性炭的重復使用，既能起到資源重復利用的效果，又能起到節能環保的功效。

2 工藝流程

活性炭在入庫處理前要先保持一定的水分，需要設備調節合適的水分比例，然后將雜質較高的廢活性炭的雜質剔除，經過篩選之后，通過磁選將金屬過濾，確保廢活性炭的水分可以得到蒸發。在500℃的環境下對于活性炭的殘留雜質進行活性炭的吸附，最后在進入800℃的高溫下對于活性炭中的雜質進行清除完成，實現活性炭的活性效果，確保廢活性炭的活性恢復能力。

3 不同類型再生方法對比選擇

3.1 熱再生技術

活性炭再生技術中，熱再生技術可以說是應用時間最長，同時也是歷史最為悠久的再生生產技術之一。該技術是指在高溫狀態條件下，通過將已經吸附飽和的吸附質實施熱分解的方法來實現內部孔隙重新打開，進而恢復活性炭的整體吸附性能。一般來說，熱再生技術主要包括有干燥、活化以及熱解三個不同的階段。加熱再生能夠作為分解吸附質的材料，從而滿足通用性的實際要求，提升再生的效率與整體效果。由于整個過程中不存在廢液殘渣，所以更為環保。不過，該技術也存在較大的問題，每次再生都需要耗費大量的能源，成本較高。

3.2 生物再生技術

活性炭生物再生技術主要借助于大量繁殖的微生物來實現活性炭表面吸附質的降解，該技術的主要優勢在于能夠實現活性炭吸附再生，操作的效率較高，成本卻很好控制，能夠有效降低再生化學試劑的使用量，能耗也更容易控制。值得注意的是，生物再生工藝包括有原位再生以及非原位再生，具體使用何種類型，需要同時考慮到成本以及實際的使用效果，進行妥善的選擇。相比于其他類型的技術，該技術也具有協同水處理的效果，導致活性炭的整體質量提升。

3.3 濕式氧化再生技術

活性炭濕式氧化再生技術是基于高溫高壓環境下，借助于純氧來實現液相狀態吸附氧化物分解的方式來達到提升吸附性能效果的目的。該技術能夠很好的滿足催化劑的使用要求，大幅度的降低小分子的吸附要求，同時也可以實現低溫再生，對于能量的要求大大降低，提升了經濟性。

3.4 化學藥劑再生技術

活性炭再生過程中使用化學藥劑再生，能夠在化學藥劑的幫助下實現穩定脫除雜質的目的。由于整個操作過程中不需要增設再生設備，只需要借助于藥劑就可以滿足工藝生產的要求，所以投資額度小，工藝難度低，更適應于生產需求。不過，該技術也存在明顯的缺點，就是活性炭無法完全恢復，只能夠部分再生，同時也存在吸附質再生過程中微孔堵塞的問題。

3.5 微波輻射再生技術

活性炭微波輻射再生技術是采用介于紅外與無線電波之間的電磁波來實現加熱處理，固定微波頻率調整好后，就可以通過高效加熱的方法來解決受熱不均勻等問題，進一步改善處理的效率。微波輻射再生技術具有能量施加效率高的優勢，同時能夠通過調整微波的輸出功率來適應不同類型的微波輻射需求。

3.6 超聲波再生技術

活性炭超聲波再生技術使用空化泡來達到吸附質脫除的效果。該技術應用過程中選擇自來水為再生液，通過溶液空化泡增大的方法來不斷提升振動的頻率，從而達到最佳的處理效果。根據實際的應用情況來看，活性炭與再生液質量配比為1：15即可滿足再生生產的整體要求，此時超聲波再生吸附質處理效果較高，同時成本也容易控制。溫度與時間則應該控制在20min和30℃，從而滿足生產控制目標。

4 技術分析

4.1 再生率分析

廢活性炭的再生率是確保活性炭再生工藝質量的標準。在生產過程中對于廢活性炭的含水量和碳水比進行控制，要做好一系列的指標控制，要對于活性炭的生產工藝實驗關鍵的要素條件進行控制。通過實驗可以看出，對碳水比的控制是保證活性炭生產的關鍵，所以在活性炭再生工藝使用過程中要對活性炭的再生率進行及時的把控，要對廢活性炭在不同環境下內部雜質處理的狀況進行相互的比較。

通過圖表1的分析，由此可以看出溫度不斷的提升會對廢活性炭的析出效果不斷增強，如果停止升溫，只增加作業時間并不會對再生率和吸收效果產生質變。因此在物質析出過程中溫度的作用非常大，當溫度達到800攝氏度的時候，再生率甚至達到了95%以上，由此可以看出廢活性炭中的雜質廢物已經不斷的被吸出。

4.2 光學觀察和元素分析

通過顯微鏡的觀察，可以探究不同的再生工藝下活性炭的效果。活性炭的表面較為平整，基本上沒有空隙，活性炭使用過程中往往會吸附大量的雜質和有害物質，通過再生工藝處理，使得原先活性炭吸附大量的雜質和有害物質可以得到凈化，其中的有毒有害物質可以被吸出，確保活性炭可以及時的恢復其自身的活性。為了進一步加強活性炭再生工藝的效果，要從化學角度，對于活性炭的元素進行分析比較。在再生工藝處理前，整個活性炭元素中除了碳元素以外，還包括氮元素、硫元素，其含量都較高，但在經過處理之后，其內部的碳比重不斷的上升，硫和氮的比重在下降，說明廢活性炭之前吸附的有毒有害物質可以有效的吸出，有利于活性炭活性的恢復。

4.3 吸附能力測試

對于活性炭的吸附能力測試是活性炭再生工藝處理前的最后一道程序，通常情況下檢驗的方式有苯酚吸附法和碘吸附法等，這種吸附法是為了保證對活性炭的吸附能力進行及時的評估和檢測，其中碘吸附測試是企業中較為常見的使用方式，吸附劑的再生率是用于評估吸附劑中的吸附物質被解吸出來的程度，公式如下：

Y為吸附劑的再生率，m1為吸附前吸附劑的質量，m2為吸附后吸附劑的質量，m3為再生前吸附劑的質量，m4為再生后吸附劑的質量。碘吸附測試過程中產生的效果越明顯，對于活性炭的表面積越大，產生的吸附能力就越強。活性炭再生工藝可以有效的對活性炭的吸附能力進行檢驗，測試再生活性炭的活性效果。

5 結束語

綜上所述，由于活性炭的循環利用具有較好的發展前景，因此活性炭的再生工藝的研究也是非常重要的。本文主要通過對活性炭再生工藝等相關設備的使用進行分析，并結合現階段的生產加工提出了有利于活性炭的優化和處理的方式，希望可以通過活性炭的再生工藝技術的不斷創新，加強活性炭再生工藝技術的使用，確保活性炭的循環利用價值得以提升。

參考文獻：

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