解吸金后的活性炭必须再生活化后才能重新使用。炭的再生直接影响吸附效率,因此是炭浆法的关键操作。一般来说,炭的再生方法包括酸碱洗涤和高温再生。
大多数工厂都广泛采用酸碱洗涤法。活性炭每次循环后,通常用3%HCl或5%HNO3在40℃下搅拌洗涤30分钟..洗涤液用量一般为炭的3 ~ 5倍体积,可去除炭上90%左右的钙镁沉积物。在载金炭的脱附过程中,NaOH-NaCN脱附液也能有效去除炭上沉积的硅。酸碱洗涤法虽然简单易行,但只能去除部分杂质,并不能完全恢复炭的吸附性能。特别是炭的高活性部分往往比较软,容易磨损,部分孔洞被金属杂质或有机物覆盖或污染,导致炭老化,吸附性能逐渐下降。为了恢复活性炭的活性,活性炭要经过几次循环回收和几次酸碱洗涤后在高温下活化。
高温活化是将反复回收的炭用酸碱洗涤,再用纯水洗涤至中性,然后将湿炭放入再生窑(炉)中,在隔绝空气体的水蒸气气氛中加热至650 ~ 800℃,热分解30分钟,除去炭中的有机物等物质,从而恢复炭的活性。经过酸洗-热再生后,炭可以形成新的高活性层和空穴,恢复或基本恢复到新鲜炭的水平。
快速冷却后,将再生炭过筛除去细炭,然后在蒸馏水中浸泡12小时,制成炭悬浮液,返回吸附工序。
大多数用于碳再生的窑炉使用油或其他燃料来间接加热回转窑,一些工厂使用电加热。根据南非Besa工厂的实践,在一个电动回转窑内每小时可再生30kg的炭,当加热到650℃时,耗电量为5.5kW,当炭中的水分含量达到60%时,耗电量为34.2kW,为了减少炭中的夹带水含量,提高热效率,他们用螺旋装载机将湿炭脱水后送入窑中。图1所示为南非Mintec工厂开发的一种新型直接红外加热振动槽炭素再生窑。热效率高,能消除炭中水分波动的不利影响,适用于炭的间歇加热和快速冷却。由于其能耗低、热效率高、投资少、无运动部件,美国和秘鲁的一些厂家也用它来代替回转窑。此外,还有一些碳再生的方法,如多膛炉。
图1碳再生窑
1-螺旋脱水机;2-装载料斗;3-碳化硅加热元件;四振动发动机
5-耐火衬里;6-绝缘振动槽;7-绝缘盖;8–排放至淬火槽
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