[发明专利]一种活性炭再生方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及环保工程技术领域，特别涉及一种活性炭再生方法及装置。

背景技术

活性炭作为一种多孔材料，内部有非常发达的孔隙结构，同时具有比表面积大，吸附能力强的特点。作为吸附剂，活性炭广泛用于工业、农业、国防以及人民生活中，是国民经济中不可缺少的重要吸附材料，也是我国重要的出口创汇产品。近年来，我国活性炭生产和出口规模不断扩大，年产量达40余万吨，出口量达20余万吨，已成为世界上最大的活性炭生产和出口国。

目前全国有400多家活性炭生产厂，大部分属于资源型初级产品加工企业，生产技术参差不齐。产品品质不高，生产企业效益低。绝大多数活性炭产品都是一次性使用，生产厂家卖给用户，用户使用完后，吸附饱和的活性炭不经处理就废弃，不仅会造成使用的成本高，还将会造成二次污染，所以提高活性炭的品质，和饱和活性炭的再生具有极其重要的工程应用价值和经济价值。

活性炭再生是将吸附饱和的活性炭通过各种方法恢复其吸附性能，达到重复使用的目的。再生方法主要取决于活性炭吸附的物质性质，目前国内外较为成熟的再生方法有三种，即热再生、化学再生、和生物再生。但这些方法均存在一定的缺陷和局限性。

1.热再生法

热再生法是目前发展历史最长，应用最多，工业上最成熟的活性炭再生方法，热再生始于20世纪初，60年代技术已经成熟，到70年代，美国日本等国家已经广泛使用多层炉再生，我国现在主要的再生技术主要还是采用转炉，多层炉(俗称多段炉)使用还仅限于几个大厂。

热再生的原理是在加热的条件下，使吸附的有机物得以解析或炭化、氧化的形式从活性炭上消除。活性炭热再生分为以下几个步骤：

①脱水，用机械的方法或物理方法将活性炭表面的水去除。

②干燥，100℃蒸发掉剩余水分，少量吸附的低沸点有机物也被气化去除。

③继续加热到350℃，使有机物分解，气化。

④高温炭化，升温到800℃，使绝大部分有机物分解、气化或炭化。

⑤活化，在800-1000℃范围内，通入水蒸气或CO2，氧化部分碳，形成微孔。

热再生的优点：再生率较高，可以恢复活性碳性质的70-80％，有很强的通用性，不产生废水、废液。缺点：高温对再生炉材料要求高，再生炉投资高，再生成本较高，再生损失比较大，一般为5％-10％

2.化学药剂再生

化学再生主要采用有机溶剂和无机药剂再生，有机溶剂主要是苯、丙酮和甲醇等，适用于可逆吸附，例如吸附高浓度酚类的活性炭可以用有机溶剂再生，无机溶剂主要是盐酸、硫酸或氢氧化钠酸洗或碱洗，使吸附的有机物溶解到酸碱中。

化学药剂再生优点：针对性强，设备简单，可以从再生液中回收有用物质，活性炭损失小。缺点：通用性差，一般只能对吸附单一物质的碳再生，再生率低，活性炭的微孔容易堵塞，还存在再生液二次污染的问题。

3.生物再生

对于吸附饱和的活性炭，通过微生物的作用对吸附的有机物进行降解，从而使活性炭再生。生物再生优点：工艺简单，投资少，再生费用低，对活性炭没有损坏。缺点：再生时间长，吸附率恢复很缓慢，对于难降解的有机物不适用。

而对于粉末活性炭再生现阶段多采用焖烧炉，将废粉末活性炭装入直径150mm、高150mm的圆柱型陶瓷或刚玉匣钵，然后在炉窑中码放，封闭窑口，用木材或锯末加温到1000度，保温72小时通入一定量水，再冷却到室温，获得再生活性炭。闷烧炉生产周期长，一般需要6-7天，产品质量不稳定，加水量人工控制，质量好坏全凭经验，损失较大，尾气难处理，污染严重。比较先进的活性炭再生设备如转窑、多段炉等都不适合再生粉末活性炭，原因是再生过程中转动或通气会导致粉末活性炭大量逸出，形成粉尘跑掉，只能用于颗粒炭的再生。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种活性炭再生方法及装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供一种活性炭再生方法，所述方法包括以下步骤：

A、通过微生物对活性炭吸附的有机物进行降解；

B、将所述活性炭利用微波烘干、加热；

C、停止微波加热，将所述活性炭进行冷却并存储。

进一步，在所述步骤A中，具体包括：

A1、将经过板框压滤后的活性炭，装入搅拌机中，边搅拌边投加液体微生物，投加量为10-20克／吨废炭；

A2、搅拌均匀后，将废炭堆成炭堆，盖上防雨布进行发酵，发酵完成后，转步骤B。