一种废活性炭再生的方法技术

本发明专利技术涉及工业尾气处理领域，公开了一种废活性炭再生的方法，包括以下步骤，将废活性炭进行真空热脱附，直至废活性炭中VOCs的脱附率达到90％以上；然后再将真空热脱附的废活性炭洗涤，获得湿活性炭，湿活性炭干燥后，先于保护气氛下焙烧，然后于氧含量≤1％的气氛中炭化处理，再于水蒸气和二氧化碳的混合气氛中活化处理，冷却，即得再生活性炭；本发明专利技术在进入活性炭再生阶段前，通过降低压力先对活性炭进行真空脱附。相比传统的升温脱附，真空脱附再生技术的加入降低了脱附再生时所需的温度，产生的废气少，不会对大气造成严重的污染；工艺的结合使得整个方法总体反应温度较低，但是所生产的产品吸附力和再次使用次数均有所提高。

【技术实现步骤摘要】
一种废活性炭再生的方法
本专利技术涉及一种废活性炭再生的方法，属于环保

技术介绍
活性炭的再生为活性炭吸附的逆过程，即将饱和吸附各种杂质的活性炭经过特殊处理，使活性炭恢复吸附能力，以便重新用于吸附过程，提高其使用寿命，降低生产成本，减少资源的浪费。活性炭是一种空隙结构非常发达，比表面积极大，无毒无味的吸附材料，目前在城市污水、工业废水深度处理和污染水源净化方面的应用非常广泛，但是，由于活性炭价格高，生产资源越来越稀缺，若将吸附饱和的活性炭废弃，势必造成资源的浪费，并且会对环境造成二次污染，因此，从经济和环保的角度考虑，活性炭的再生具有重要的意义。目前活性炭的再生方法很多，如热再生法、湿式氧化再生法、生物再生法、超声波再生法、溶剂再生法、电化学再生法、微波辐照再生法、催化湿式氧花再生法等，其中热再生以再生效率高、再生时间短、对吸附质基本无选择性等优点，成为目前工业上应用最为广泛的活性炭再生方法。真空脱附利用压力的变化将活性炭上的杂质脱附的同时，降低了脱附所需的常用温度。因此将真空脱附与热再生技术相结合，通过结果发现此工艺提高了再生活性炭的吸附效率。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种废活性炭再生的方法，科学合理，简单易行，且再生效果好。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术一种废活性炭再生的方法，包括以下步骤：将废活性炭进行真空热脱附，直至废活性炭中VOCs的脱附率达到90％以上；然后再将真空热脱附的废活性炭洗涤，获得湿活性炭，湿活性炭干燥后，先于保护气氛下焙烧，然后于氧含量≤1％的气氛中炭化处理，再于水蒸气和二氧化碳的混合气氛中活化处理，冷却，即得再生活性炭；所述真空热脱附的过程为：先加热至30℃，然后每间隔8-12s升高5℃，至最终脱附温度，所述最终脱附温度≤95℃，优选为85-91℃,在最终脱附温度保温至脱附平衡。优选的方案，所述真空热脱附的真空度控制在18-20kPa。在本专利技术中，废活性炭是指吸附饱和的活性炭，进行真空热脱附时，在实际处理里，先将吸附饱和的活性炭装入炭箱，连接到真空热脱附装置上，开始升温并打开真空泵进行脱附。专利技术人发现，通过间隔式的逐步升温方式，一方面可以保证真空脱附的稳定性，另一方面能够在各个温度点对实时的脱附效率进行监测记录，最终获得最佳的脱附效率，而如果通过直接快速升温至，最终脱附温度，将减弱再生效果，另外，若间隔的时间太长，同样会减弱再生效果。优选的方案，所述废活性炭洗涤采用蒸馏水洗涤，在洗涤过程中要确保此过程中能够洗出可见杂质。优选的方案，所述湿活性炭干燥的过程为，先将湿活性炭常温晾晒至含水率40-50％；然后再置于100-150℃温度下加热至恒重。专利技术人发现，先将湿活性炭常温晾晒至含水率40-50％，可以确保最终的再生效果，因为一方面，可以保护活性炭的内部结构不受到受害，另一方面能够保证活性炭有足够的缓冲时间，而若直接将活性炭加热干燥，而将损坏活性炭的内部结构，降低再生效果。优选的方案，所述保护气氛为氮气。优选的方案，所述焙烧的温度为150-400℃，时间为1～2h，升温速度为7～9℃/min。在实际操作过程中，焙烧时，对活性炭进行不断的翻转，焙烧完成后，通过管道将活性炭送至炉尾，其中炉内尾气经风机引出。优选的方案，所述氧含量≤1％的气氛为经天然气燃烧消耗氧气的空气。优选的方案，所述炭化处理的温度为400-500℃，时间为5-10h，升温速度为7-9℃/min。在实际操作过程中，炭化处理时，对活性炭进行不断的翻转，使其在炉内均匀受热。优选的方案，所述水蒸气和二氧化碳的混合气氛中，水蒸气和二氧化碳的体积比为2-3:1。优选的方案，所述活化处理的温度为800-900℃，活化处理的时间为5-10h。优选的方案，所述冷却的方式为风冷，冷却的时间为4-6h。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：通过本专利技术的再生方法所再生的活性炭，进行吸附性能对比新活性炭，得出碘吸附值恢复到新炭的99.3％以上，最有非常高的再生价值，本专利技术所述的再生方法，首先引入了真空脱附工艺，有效降低了脱附温度，能够节约能耗。其次，循序渐进的工艺路线为活性炭的再生提供了很好的缓冲，强化了废活性炭的再生效率。该方法科学合理，简单易行，降低了脱附所需的常用温度，降低了生产成本。附图说明图1本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例1：所述废活性炭再生的方法，包括以下步骤：将吸附饱和的活性炭取出连接到真空热脱附装置上，开始升温并打开真空泵进行脱附再生，脱附过程中真空度控制在19kPa左右。从起始脱附温度(30℃)开始，，以5℃为间隔逐渐提高脱附温度，间隔时间为10秒，将脱附温度升高至90℃，并将温度维持在90℃至吸附平衡状态。此时活性炭中VOCs的脱附率达到90％。将废活性炭用蒸馏水涤荡，确保清洗可见杂质，并常温晾至含水率45％；本步骤主要是去除可溶性的物质；将清洗处理后的湿炭在120℃温度下加热，使炭内吸附的水分蒸发，同时部分低沸点有机物也随之挥发；将干燥后的炭放入焙烧炉，在隔绝空气的条件下，充入惰性气体，并且不断翻转，其中炉内尾气经过引风机引出，温度为150℃；将上述预炭化后的炭放入炭化炉，负压控制在80P之间，升温速度在9℃/min，在炉膛内不停翻转，使其在炉内均匀受热，炭化的温度为500℃；将经过炭化的炭通过喂料机均匀进入活化炉内，炉内充入水蒸气和二氧化碳的混合气体，与炭充分接触反应，炉内温度设定为800℃，反应8h，水蒸气和二氧化碳的体积比为1.5:1；活化完成后，将炭进行风冷5h。本专利技术实施例1产品经过碘吸附值检测之后，得出，再生活性炭进行吸附性能对比新活性炭，得出碘吸附值恢复到新炭的99.5％％，本专利技术中的产品吸附能力(99.5％)较市面上一般产品(80％)高出19.6％。本专利技术中根据国标GB/T7702.7-2008进行碘吸附值测试。实施例2：所述废活性炭再生的方法，包括以下步骤：将吸附饱和的活性炭取出连接到真空热脱附装置上，开始升温并打开真空泵进行脱附再生，脱附过程中真空度控制在19kPa左右。从起始脱附温度(30℃)开始，以5℃为间隔逐渐提高脱附温度，间隔时间为10秒，将脱附温度升高至90℃，并将温度维持在90℃至吸附平衡状态，并且活性炭中VOCs的脱附率达到90％。将废活性炭用蒸馏水涤荡，确保清洗可见杂质，并常温晾至含水率44％；本步骤主要是去除可溶性的物质；将清洗处理后的湿炭在110℃温度下加热，使炭内吸附的水分蒸发，同时部分低沸点有机物也随之挥发；将干燥后的炭放入焙烧炉，在隔绝空气的条件下，充入惰性气体，并且不断翻转，其中炉内尾气经过引风机引出，温度为350℃；...

【技术保护点】
1.一种废活性炭再生的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n将废活性炭进行真空热脱附，直至废活性炭中VOCs的脱附率达到90％以上；然后再将真空热脱附的废活性炭洗涤，获得湿活性炭，湿活性炭干燥后，先于保护气氛下焙烧，然后于氧含量≤1％的气氛中炭化处理，再于水蒸气和二氧化碳的混合气氛中活化处理，冷却，即得再生活性炭；/n所述真空热脱附的过程为：先加热至30℃，然后每间隔8-12s升高5℃，至最终脱附温度，所述最终脱附温度≤95℃，优选为85-91℃,在最终脱附温度保温至脱附平衡。/n

【技术特征摘要】
1.一种废活性炭再生的方法，其特征在于：包括以下步骤：
将废活性炭进行真空热脱附，直至废活性炭中VOCs的脱附率达到90％以上；然后再将真空热脱附的废活性炭洗涤，获得湿活性炭，湿活性炭干燥后，先于保护气氛下焙烧，然后于氧含量≤1％的气氛中炭化处理，再于水蒸气和二氧化碳的混合气氛中活化处理，冷却，即得再生活性炭；
所述真空热脱附的过程为：先加热至30℃，然后每间隔8-12s升高5℃，至最终脱附温度，所述最终脱附温度≤95℃，优选为85-91℃,在最终脱附温度保温至脱附平衡。


2.根据权利要求1所述的一种废活性炭再生的方法，其特征在于：所述真空热脱附的真空度控制在18-20kPa。


3.根据权利要求1所述的一种废活性炭再生的方法，其特征在于：所述湿活性炭干燥的过程为，先将湿活性炭常温晾晒至含水率40-50％；然后再置于100-150℃温度下加热至恒重。


4.根据权利要求1所述的一种废活性炭再生的方法，其特征在于：所述保护气氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁健翔，何曦，
申请(专利权)人：长沙工研院环保有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43