Что такое активированный уголь
Активированный уголь, также известный как активированный уголь, представляет собой форму угля, которая была обработана для получения большой площади поверхности и структуры с большими порами. Он изготавливается из различных материалов, включая древесину, уголь и скорлупу кокосовых орехов, которые обугливаются, а затем обрабатываются окислителем, таким как пар или воздух, для увеличения площади поверхности и пористости.
Активированный уголь имеет высокопористую структуру с множеством мелких взаимосвязанных пор, которые придают ему большую площадь поверхности. Это позволяет ему адсорбировать или притягивать и удерживать широкий спектр примесей и загрязняющих веществ из газов и жидкостей. Он широко используется в различных областях, включая очистку воды, воздуха и удаление загрязняющих веществ из промышленных технологических потоков.
Активированный уголь является высокоэффективным адсорбентом и используется в самых разных отраслях промышленности, включая химическую, фармацевтическую, пищевую и экологическую. Он также используется в потребительских товарах, таких как фильтры для воды и очистители воздуха.
Почему регенерация активированного угля
Регенерация активированного угля – это процесс восстановления адсорбционной способности использованного или отработанного активированного угля. Активированный уголь со временем становится менее эффективным при адсорбции примесей, так как он насыщается загрязнителями. Когда это происходит, активированный уголь необходимо регенерировать, чтобы восстановить его адсорбционную способность.
Существует несколько причин, по которым необходима регенерация активированного угля:
- Стоимость: регенерация использованного активированного угля, как правило, дешевле, чем покупка нового активированного угля, что делает его экономически выгодным вариантом.
- Экологичность: регенерация использованного активированного угля вместо его утилизации и покупки нового активированного угля помогает сократить количество отходов и сохранить ресурсы.
- Производительность: Регенерация использованного активированного угля может восстановить его адсорбционную способность, что позволит ему работать на оптимальном уровне.
В целом, регенерация активированного угля является важным процессом, который помогает обеспечить эффективное и экономичное использование активированного угля, а также способствует устойчивости и оптимальной производительности.
Распространенные методы регенерации активированного угля
Существует несколько распространенных методов регенерации активированного угля:
Термическая регенерация активированного угля
Метод термической регенерации можно в целом разделить на три стадии, первой из которых является стадия сушки насыщенного активированного угля. Используемый активированный уголь содержит большое количество воды, около 50 %. На этапе сушки вода в порах и низкокипящие органические вещества испаряются посредством нагревания.
Далее идет стадия карбонизации адсорбированного материала. Температура этой стадии находится в пределах 350°С. Целью этой стадии является карбонизация летучих веществ в порах активированного угля и высококипящих органических веществ, а высококипящие органические вещества разлагаются и обугливаются в порах активированного угля.
Наконец, активированный уголь активируется. На этом этапе температура составляет от 800 до 1000 ℃, а углерод, оставшийся на предыдущем этапе, окисляется углекислым газом и водяным паром, вызывая его разложение. Некоторые ученые использовали этот метод для регенерации использованного активированного угля фармацевтической компании и улучшили процесс для достижения наилучших условий, что показало, что выход регенерированного активированного угля может достигать 86,9%, а скорость обесцвечивания может достигать 99,94%.
Метод термической регенерации имеет преимущества короткого времени процесса, высокой скорости регенерации и отсутствия выбора предыдущего использования отходов активированного угля. Метод термической регенерации имеет преимущества, заключающиеся в коротком времени процесса, высокой скорости регенерации, отсутствии селективности в отношении предыдущего использования отходов активированного угля, универсальном использовании извлечения активированного угля для различных применений и отсутствии отходов, образующихся в процессе регенерации. В процессе регенерации не образуются отработанные жидкости. Основным источником загрязнения является загрязнение выхлопными газами.
Электрическая печь для регенерации активированного угля является основным оборудованием для термической регенерации активированного угля.
Регенерация растворителя
Основной принцип метода регенерации растворителя заключается в нарушении равновесного соотношения между активированным углем, адсорбентом и растворителем, в основном путем изменения pH, температуры и влажности в растворителе, так что исходное равновесное соотношение фаз нарушается и адсорбент десорбируется из Активированный уголь.
Метод регенерации растворителя можно разделить на метод регенерации неорганического растворителя и метод регенерации органического растворителя в соответствии с различными используемыми растворителями, которые могут быть реализованы в основном следующими способами: изменение природы адсорбента посредством взаимодействия между растворителем и адсорбентом; использование растворителя, сродство которого к адсорбенту больше, чем сродство активированного угля к адсорбенту. Сорбент экстрагируют растворителем, который имеет большее сродство к сорбенту, чем активированный уголь.
Метод регенерации растворителя дает в основном потоки неорганических кислых или щелочных отходов и потоки органических отходов, из которых потоки неорганических отходов можно обрабатывать путем нейтрализации.
биологическая регенерация
Биорегенерация имеет долгую историю и используется в нескольких традиционных областях с 1970-х годов. Метод биологической регенерации широко используется во многих традиционных областях с 1970-х годов.
Основная идея биорегенерации заключается в обработке отходов активированного угля культивируемыми штаммами бактерий, которые разлагают адсорбированный материал и превращают его в воду и углекислый газ с целью регенерации отходов активированного угля.
Микропористая структура активированного угля имеет небольшой размер пор, наименьший размер пор составляет всего несколько нанометров, поэтому бактерии не могут проникнуть внутрь, поэтому в процессе регенерации аутолиза клеток микроорганизмов клеточный фермент в микроорганизме будет прикрепляться к поверхности. активированного угля, чтобы сформировать ферментативный центр, так что разложение адсорбента и, наконец, достичь цели регенерации.
Метод регенерации мокрым окислением и метод каталитической регенерации мокрым окислением
Метод мокрой окислительной регенерации первоначально применялся в основном при очистке сточных вод, когда воздух или чистый кислород вводятся для окисления адсорбированного материала в жидкой фазе. Метод мокрой окислительной регенерации изначально применялся для очистки сточных вод путем подачи воздуха или чистого кислорода для окисления и разложения адсорбированного материала в отработанном активированном угле в жидкой фазе.
Регенерация мокрым окислением осуществляется при высокой температуре и давлении и обычно делится на две стадии, а именно стадию контроля переноса кислорода и стадию контроля кинетики реакции.
С другой стороны, метод каталитической мокрой окислительной регенерации повышает эффективность регенерации и снижает потребление энергии методом мокрой окислительной регенерации за счет добавления катализатора.
Процесс мокрой окислительной регенерации медных катализаторов, приготовленных путем пропитки негомогенным каталитическим отработанным активированным углем, позволяет повысить эффективность регенерации на 10 % и сократить время регенерации на 10 % по сравнению с некаталитическим процессом.
Этот метод будет иметь загрязнение пылью и твердыми отходами, для этих твердых отходов необходимо реализовать комплексное управление образованием, сбором и хранением, а опасные отходы, образующиеся в процессе, могут быть переданы соответствующим квалифицированным специалистам. Опасные отходы, образующиеся в процессе могут быть переданы квалифицированным подразделениям для лечения.
Электрохимическая регенерация
Существует два основных технологических пути электрохимической регенерации, разница между которыми заключается в используемом реакторе. Один представляет собой реактор периодического действия с мешалкой, а другой представляет собой электрохимический реактор с неподвижным слоем.
Электрохимическая регенерация представляет собой не простую двумерную электродную систему, а трехмерную реполяризованную электродную систему. Под действием внешнего электрического поля активированный уголь будет реполяризоваться, образуя большое количество микроэлектролитических ячеек, а частицы, адсорбированные на этих реполяризованных активированных углях, будут вступать в окислительно-восстановительные реакции.
Благодаря огромному количеству микроэлектролитических ячеек может быть достигнута высокая эффективность регенерации. Метод электрохимической регенерации позволяет достичь эффективности регенерации 90 %+.
Потенциальным загрязнителем этого метода является утечка или выброс электролита. Электролит обычно выбирается как кислая или щелочная среда, поэтому можно выбрать соответствующий щелочной или кислый раствор для нейтрализации и обработки электролита, когда он обрабатывается, а затем сбрасывается в установку с соответствующей квалификацией для очистки сточных вод для последующей обработки.
Метод регенерации микроволновым ультрафиолетовым излучением
Метод регенерации микроволнового УФ-излучения заключается в добавлении облучения УФ-светом для преобразования десорбированного органического вещества в диоксид углерода, воду и другие простые неорганические вещества, а облучение УФ-светом может еще больше усилить микроволновый метод. Тепловой эффект микроволнового метода.
Скорость регенерации активированного угля, адсорбированного нитробензолсульфонатом натрия, может достигать более 99% при мощности 500 Вт и расходе воздуха 0,024 м3/ч при использовании СВЧ УФ.
Основным загрязнением от метода микроволновой УФ-регенерации является загрязнение отходящими газами, включая непрореагировавший адсорбент, а также двуокись углерода и воду после реакции, которые можно обработать очисткой остаточного газа, чтобы повторить реакцию непрореагировавшего адсорбента и очистить остаточный газ после завершения. реакция.
Что выбрать
При выборе схемы регенерации активированного угля необходимо учитывать несколько факторов:
- Стоимость: следует учитывать стоимость схемы регенерации, включая первоначальные инвестиции в оборудование и текущие эксплуатационные расходы.
- Производительность: мощность схемы регенерации или количество активированного угля, которое она может регенерировать за определенный период времени, следует учитывать в зависимости от потребностей объекта.
- Эффективность: следует учитывать эффективность схемы регенерации или количество примесей и загрязняющих веществ, которые она может удалить из активированного угля.
- Воздействие на окружающую среду: следует учитывать воздействие схемы регенерации на окружающую среду, включая любые выбросы или образующиеся отходы.
- Нормативные требования: При выборе схемы регенерации следует учитывать любые нормативные требования или стандарты, которые должны быть соблюдены.
В целом важно тщательно оценить стоимость, производительность, эффективность, воздействие на окружающую среду и нормативные требования различных схем регенерации активированного угля, чтобы определить наилучший вариант для данного объекта.
НА МЕСТЕ ПРОТИВ. ВНЕ САЙТА
Регенерация активированным углем может выполняться как на месте, так и за его пределами, в зависимости от потребностей и ресурсов предприятия, использующего активированный уголь.
Регенерация активированного угля на месте относится к процессу регенерации использованного активированного угля на объекте, где он используется. Это позволяет предприятию регенерировать активированный уголь по мере необходимости, без необходимости его транспортировки на внешнее место. Регенерация на месте может быть более удобной и экономичной, поскольку сокращает время и расходы на транспортировку.
Регенерация активированного угля за пределами объекта относится к процессу регенерации использованного активированного угля в отдельном месте, например, на установке для регенерации или у стороннего поставщика услуг. Это может быть необходимо, если на объекте нет оборудования или ресурсов для проведения регенерации на месте. Регенерация за пределами объекта может быть более дорогой из-за дополнительных транспортных расходов, но может быть хорошим вариантом для объектов с ограниченным количеством используемого активированного угля, что не оправдывает стоимость оборудования для регенерации на месте.
В целом, решение о регенерации активированным углем на месте или за его пределами будет зависеть от конкретных потребностей и ресурсов объекта, использующего активированный уголь.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В целом, технология регенерации активированного угля может помочь снизить затраты, повысить устойчивость, повысить производительность и обеспечить удобство использования активированного угля.
Если у вас есть вопросы по подбору оборудования, свяжитесь с нами
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ ДЛЯ БЕСПЛАТНОЙ КОНСУЛЬТАЦИИ
Продукты и услуги KINTEK LAB SOLUTION получили признание клиентов по всему миру. Наши сотрудники будут рады помочь с любым вашим запросом. Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и поговорите со специалистом по продукту, чтобы найти наиболее подходящее решение для ваших задач!
