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嵩山活性炭再生设备的使用说明（三）
发布人:管理员 发布时间：2011-04-23 浏览次数：3253
3 放电高温加热再生法
3．1 方法简介
这是一种与传统高温加热再生方法完全不同的再生方法。传统方法是在密闭条件下，通过炉体间接或在炉内空间直接向活性炭加热，使炭由表及里地逐渐升温，最后达到850℃高温并通入水蒸汽。国外学者认为通常的加热再生升温速度不能超过10 ℃／mid，以防炭基质烧损，因此再生全过程长达6h。
而该方法是让炭自身迅速升温，使干燥、焙烧、活化三个阶段在5～10 min内迅速完成。不需要在密闭条件下操作，不需要通入水蒸汽活化。在达到高温850℃情况下可与空气接触，自然冷却，不至于全部灰化。其强度也不受影响，炭损耗率<2％，碘吸附恢复率95％一100％。放电再生法不仅效率高，能耗也低。干炭(干基含水率6％左右)再生电耗仅0．18～0．20 kW·h／kg活性炭。湿炭(干基含水率约86％)再生全过程电耗约0．8kW·h／kg活性炭，此电耗值是多层耙式炉能耗的1／7，是热回收移动床再生炉能耗的1／5；是热不回收移动床再生炉能耗的1／10；是直接通电式二段炉能耗的1／2。
放电高温加热再生法与直接通电式再生法的类同点是利用了炭自身导电性并具有电阻这一特性。但放电高温加热再生是控制能量，使其强制形成脉冲电孤，对被再生的炭进行放电，放电频率在3 000 次／min左右，使再生全过程在5～10 min完成，再生温度达到800-900℃。
国内研制成功的活性炭强制放电再生方法及装置(发明专利号85100619．A)已应用在黄金矿山、热电厂、啤酒、饮料、化工等行业的活性炭再生多年，其原理见图11。再生量为100 ks／h的强制放电再生炉平面尺寸仅为1．6 mX2．0m，高度为2．5m。近年来放电高温再生方法又有新的创新--活性炭调频放电脉动再生装置 (专利号 ZL01210957．6)，使放电高温再生装置效率更高，体积更小，再生量为100kg／h的再生炉子面尺寸仅为 1．3 mXl．2 m，高度仅2．0 m。是一种值得推广的活性炭再生装置。
图11 活性炭强制放电再生装置原理
3.2 放电过程的功能
放电再生所以具有卓越效果，在于放电过程中有下述功能：
(1)高温使吸附的有机物迅速气化、碳化。
(2)放电孤隙中的气体热游离和电锤效应，使活性炭吸附物被瞬间电离而分解。
(3)放电形成的紫外线，使炭粒间空气中的氧有部分产生臭氧，对吸附物起放电氧化作用。
(4)吸附水在瞬间成为过热水蒸汽，与碳化物进行水性氧化反应。
3．3 再生效果比较
放电高温加热再生与多层式、移动床式再生装置的效果进行了下述比较：
(1)与多层式再生炉(8层)的效果比较。对于芳香族化合物的代表苯酚，碳化残留物较多，通常认为必须由水蒸汽活化才能去除，经放电再生法重复再生15次(吸附量100～120 mg／z活性炭，再生时间7min)，每次再生后强度测定值同于新炭，碘值吸附恢复率97．1％，酚值吸附恢复率97．2％。美国波莫纳(Pomono)用多层式再生炉(8层)再生30 min，过热水蒸汽活化，再生温度850-950℃，对生活污水深度处理中使用过的活性炭，重复再生9次，其碘吸附率均为95％，强度由78％下降至63．7％。
(2)与移动床式再生炉的效果比较。用于炼油工业废水三级处理的活性炭，经移动床式再生炉再生后的效果，与放电再生法的再生效果比较列于表1。由表1可见放电再生法再生时间仅9．5 min，而再生炭的碘值、酚值、亚甲基兰值吸附性能的恢复却优于再生6h，并用过热水蒸汽活化的移动床式再生炉 (两种再生装置的试验用炭均为同种饱和炭)。
表1 强制放电再生法与移动床式再生炉再生效果比较碳样
再生前移动床式炉再生后强制放电再生后再生加热温度C 约850 850 再生加热时间 6小时(水蒸气活化) 9.5分碘值(mg/g) 626 662 706 酚值(mg/g) 102.2 111.1 122.1 亚甲基兰值(mg/g) 162.5 175.9 178.4 焦糖退色能力(%) 78.3 83.6 79.8 粒度(%) 3.2-2.5 mm 0 0.2 0 2.5-2.0 mm 1 1.2 4 2.0-1.6 mm 44 38 51 1.6-1.0 mm 55 58.8 47.6 <1.0 mm 0 1.8 0注：炭种为太原新华8#；来源于炼油工业污水三级处理用炭。
表2 用于饮用水深度净化的炭强制放电再生后吸附性能恢复情况碳样碘值酚值亚甲基兰值堆积密度 mg/g 恢复率% mg/g 恢复率% mg/g 恢复率% 新炭 656.5 97.3 110.1 105.3 165.0 92.7 0.501 再生炭 638.8 97.3 115.9 105.3 152.9 92.7 0.468 废炭 459.3 97.3 74.0 105.3 123.6 92.7 0.573注：炭种为太原新华8#；再生温度850℃；来源于某自来水厂；再生时间5min,
再生炭数据为12次连续测定的平均值；
废炭为4次连续测定值的平均值。
再生炭数据为12次连续测定的平均值；
废炭为4次连续测定值的平均值。
(3)用于饮用水深度净化的炭再生后的效果。表2所列系用于饮用水深度净化的炭经放电再生后吸附性能\\\'陕复情况。
4 结语
(1)对用于水处理的饱和活性炭再生，高温加热再生法的再生效果最佳。
(2)高温加热再生装置中，以移动床式、多层式再生装置再生效果较好。回转式操作较方便，但再生效果与能达到的最高温度有关。
(3)以电作能源的加热再生装置中，以直接通电式再生装置较有应用价值。
(4)放电高温加热再生法具有设备简单、操作方便、体积小、占地少、电耗低、效率高，不需水蒸汽活化、炭耗少、吸附恢复率高等优点。是一种值得推广的活性炭再生装置。
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