活性炭再生工艺优化与效果分析

李晓照

摘 要：现阶段的企业生产中活性炭的使用越发的广泛，对于活性炭使用过程来看活性炭的资源供应呈现出了紧张的趋势，它的再生工艺一度引发了业界的高度关注。因此本文通过详细的对于活性炭再生设备的关注，从技术管理工程到工程优化角度来阐述分析活性炭再生工艺的使用，探究技术的要点和活性炭再生工艺优化与效果分析。

关键词：活性炭;再生工艺;优化效果

随着目前工业的蓬勃发展，增强废活性炭的再生利用率一度引发了人们的关注。废活性炭的再生可以有助于提高资源的有效利用，活性炭在社会中具有重要的资源的消耗，需要反复循环的使用。而活性炭的再生利用是行业不断发展的必由之路，这也是目前经济的有效发展方式。本文主要针对现阶段再生活性炭的优化与效果进行分析，探究制造出环保性活性炭的再生设备和生产工艺，有助于促进活性炭工业的发展。

1 技术原理

废活性炭的再生工艺就是结合现阶段活性炭的再生核心原理，通过再生反应来恢复活性炭的活性。其中活性炭恢复最重要的关键要素就是温度的控制，我们要设定多个温度来进行相应的实验。要将废活性炭进行简单的清洗和杂质的去除，优化工艺之后进行试探比的测试，来保障活性炭水分可以达到最佳的状态，确保活性炭可以及时的对于废渣进行处理，有效的完善杂质和废弃物的析出，可以加强对于活性炭的重复使用，既能起到资源重复利用的效果，又能起到节能环保的功效。

2 工艺流程

活性炭在入库处理前要先保持一定的水分，需要设备调节合适的水分比例，然后将杂质较高的废活性炭的杂质剔除，经过筛选之后，通过磁选将金属过滤，确保废活性炭的水分可以得到蒸发。在500℃的环境下对于活性炭的残留杂质进行活性炭的吸附，最后在进入800℃的高温下对于活性炭中的杂质进行清除完成，实现活性炭的活性效果，确保废活性炭的活性恢复能力。

3 不同类型再生方法对比选择

3.1 热再生技术

活性炭再生技术中，热再生技术可以说是应用时间最长，同时也是历史最为悠久的再生生产技术之一。该技术是指在高温状态条件下，通过将已经吸附饱和的吸附质实施热分解的方法来实现内部孔隙重新打开，进而恢复活性炭的整体吸附性能。一般来说，热再生技术主要包括有干燥、活化以及热解三个不同的阶段。加热再生能够作为分解吸附质的材料，从而满足通用性的实际要求，提升再生的效率与整体效果。由于整个过程中不存在废液残渣，所以更为环保。不过，该技术也存在较大的问题，每次再生都需要耗费大量的能源，成本较高。

3.2 生物再生技术

活性炭生物再生技术主要借助于大量繁殖的微生物来实现活性炭表面吸附质的降解，该技术的主要优势在于能够实现活性炭吸附再生，操作的效率较高，成本却很好控制，能够有效降低再生化学试剂的使用量，能耗也更容易控制。值得注意的是，生物再生工艺包括有原位再生以及非原位再生，具体使用何种类型，需要同时考虑到成本以及实际的使用效果，进行妥善的选择。相比于其他类型的技术，该技术也具有协同水处理的效果，导致活性炭的整体质量提升。

3.3 湿式氧化再生技术

活性炭湿式氧化再生技术是基于高温高压环境下，借助于纯氧来实现液相状态吸附氧化物分解的方式来达到提升吸附性能效果的目的。该技术能够很好的满足催化剂的使用要求，大幅度的降低小分子的吸附要求，同时也可以实现低温再生，对于能量的要求大大降低，提升了经济性。

3.4 化学药剂再生技术

活性炭再生过程中使用化学药剂再生，能够在化学药剂的帮助下实现稳定脱除杂质的目的。由于整个操作过程中不需要增设再生设备，只需要借助于药剂就可以满足工艺生产的要求，所以投资额度小，工艺难度低，更适应于生产需求。不过，该技术也存在明显的缺点，就是活性炭无法完全恢复，只能够部分再生，同时也存在吸附质再生过程中微孔堵塞的问题。

3.5 微波辐射再生技术

活性炭微波辐射再生技术是采用介于红外与无线电波之间的电磁波来实现加热处理，固定微波频率调整好后，就可以通过高效加热的方法来解决受热不均匀等问题，进一步改善处理的效率。微波辐射再生技术具有能量施加效率高的优势，同时能够通过调整微波的输出功率来适应不同类型的微波辐射需求。

3.6 超声波再生技术

活性炭超声波再生技术使用空化泡来达到吸附质脱除的效果。该技术应用过程中选择自来水为再生液，通过溶液空化泡增大的方法来不断提升振动的频率，从而达到最佳的处理效果。根据实际的应用情况来看，活性炭与再生液质量配比为1：15即可满足再生生产的整体要求，此时超声波再生吸附质处理效果较高，同时成本也容易控制。温度与时间则应该控制在20min和30℃，从而满足生产控制目标。

4 技术分析

4.1 再生率分析

废活性炭的再生率是确保活性炭再生工艺质量的标准。在生产过程中对于废活性炭的含水量和碳水比进行控制，要做好一系列的指标控制，要对于活性炭的生产工艺实验关键的要素条件进行控制。通过实验可以看出，对碳水比的控制是保证活性炭生产的关键，所以在活性炭再生工艺使用过程中要对活性炭的再生率进行及时的把控，要对废活性炭在不同环境下内部杂质处理的状况进行相互的比较。

通过图表1的分析，由此可以看出温度不断的提升会对废活性炭的析出效果不断增强，如果停止升温，只增加作业时间并不会对再生率和吸收效果产生质变。因此在物质析出过程中温度的作用非常大，当温度达到800摄氏度的时候，再生率甚至达到了95%以上，由此可以看出废活性炭中的杂质废物已经不断的被吸出。

4.2 光学观察和元素分析

通过显微镜的观察，可以探究不同的再生工艺下活性炭的效果。活性炭的表面较为平整，基本上没有空隙，活性炭使用过程中往往会吸附大量的杂质和有害物质，通过再生工艺处理，使得原先活性炭吸附大量的杂质和有害物质可以得到净化，其中的有毒有害物质可以被吸出，确保活性炭可以及时的恢复其自身的活性。为了进一步加强活性炭再生工艺的效果，要从化学角度，对于活性炭的元素进行分析比较。在再生工艺处理前，整个活性炭元素中除了碳元素以外，还包括氮元素、硫元素，其含量都较高，但在经过处理之后，其内部的碳比重不断的上升，硫和氮的比重在下降，说明废活性炭之前吸附的有毒有害物质可以有效的吸出，有利于活性炭活性的恢复。

4.3 吸附能力测试

对于活性炭的吸附能力测试是活性炭再生工艺处理前的最后一道程序，通常情况下检验的方式有苯酚吸附法和碘吸附法等，这种吸附法是为了保证对活性炭的吸附能力进行及时的评估和检测，其中碘吸附测试是企业中较为常见的使用方式，吸附剂的再生率是用于评估吸附剂中的吸附物质被解吸出来的程度，公式如下：

Y为吸附剂的再生率，m1为吸附前吸附剂的质量，m2为吸附后吸附剂的质量，m3为再生前吸附剂的质量，m4为再生后吸附剂的质量。碘吸附测试过程中产生的效果越明显，对于活性炭的表面积越大，产生的吸附能力就越强。活性炭再生工艺可以有效的对活性炭的吸附能力进行检验，测试再生活性炭的活性效果。

5 结束语

综上所述，由于活性炭的循环利用具有较好的发展前景，因此活性炭的再生工藝的研究也是非常重要的。本文主要通过对活性炭再生工艺等相关设备的使用进行分析，并结合现阶段的生产加工提出了有利于活性炭的优化和处理的方式，希望可以通过活性炭的再生工艺技术的不断创新，加强活性炭再生工艺技术的使用，确保活性炭的循环利用价值得以提升。

参考文献：

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