活性炭是微晶層片結(jié)構(gòu)，既有催化作用，又有吸附作用，其應(yīng)用已有100的歷史。如今活性炭已成為基礎(chǔ)材料，廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、、科技、環(huán)保和日常生活等。由于活性炭?jī)r(jià)格較高，故研究活性炭的技術(shù)，提升其經(jīng)濟(jì)效益，已經(jīng)刻不容緩。

1活性炭條件和方法

1.1活性炭的條件

活性炭的吸附過(guò)程是活性炭、吸附質(zhì)和溶劑三者形成吸附的平衡過(guò)程。

要使活性炭解吸、恢性，就要破壞原來(lái)的平衡條件，方法有以下幾種：

(l)改變吸附質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)；(2)用對(duì)吸附質(zhì)親和力強(qiáng)的溶劑抽取吸附質(zhì)；(3)用對(duì)活性炭親和力大的物質(zhì)，將吸附質(zhì)進(jìn)行置換；再用置換物質(zhì)進(jìn)行脫附，使活性炭   ；(4)外部加熱，升高溫度改變平衡條件，隨著溫度的升高吸附量減少，使吸附質(zhì)脫附；(5)降低溶劑中溶質(zhì)濃度(或壓力)使吸附質(zhì)脫附；(6)用分 解 或者氧 化的方法，除去吸附質(zhì)(質(zhì))。

1.2活性炭的方法

活性炭的效果，要看吸附性能恢復(fù)程度和活性炭損失程度，一般一次，損失活性炭7%~8%，所以10~14次，就可以新活性炭。

2傳統(tǒng)活性炭的方法和技術(shù)研究

2.1化學(xué)藥劑法

化學(xué)藥劑法是將吸附質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后，再進(jìn)行萃取、置換，使其吸附質(zhì)產(chǎn)生脫附。該法包括無(wú)機(jī)藥劑法及溶劑法。

2.1.1無(wú)機(jī)藥劑法(酸或堿 法)

無(wú)機(jī)藥劑法是采用無(wú)機(jī)酸或堿等藥劑進(jìn)行洗滌，使吸附的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。

在水處理中吸附酚的飽和炭，用氫氧 化鈉進(jìn)行反應(yīng)，脫附的酚以酚鈉鹽的形式被回收。

吸附處理重金屬?gòu)U水的飽和炭也是采用這種方法進(jìn)行處理。

2.1.2溶劑法

溶劑法是用苯、丙酮或甲醇等溶劑將吸附在活性炭上的物在溶劑的萃取作用下進(jìn)行解吸的方法。

吸附廢水中的酚也可以用溶劑，即苯、丙酮、甲醇等溶劑將被吸附的污染物質(zhì)萃取出來(lái)。

某焦化廠(chǎng)的溶劑處理煤氣洗滌的廢水、飽和炭的工藝流程。

溶劑活性炭法的缺點(diǎn)是   效率低。使用數(shù)周后的活性炭的吸附能力會(huì)降低，需要補(bǔ)充新活性炭，并將一部分廢炭廢棄。通過(guò)焚燒才能消滅污染物，通過(guò)蒸餾才能分離出溶劑的洗滌劑。

2.2加熱法

通過(guò)根據(jù)活性炭吸附的物質(zhì)的熱重曲線(xiàn)(T(；A)分成易脫附型、熱分 解 脫附型、難于脫附型3種類(lèi)型。

(l)易脫附型一般加熱到300OC即可脫附，如沸點(diǎn)低的碳?xì)浠衔锖头枷阕逦镔|(zhì)。

(2)熱分 解 脫附型加熱中以易于揮發(fā)的形式脫附，另一部分碳化，如聚乙烯醇類(lèi)物質(zhì)。

(3)難于脫附型重量變化慢，大量殘?zhí)剂粼诨钚蕴课⒖字?，如酚、木質(zhì)素等。根據(jù)被活性炭吸附的物熱分 解 的難易、脫附的溫度不同，將難于脫附型分為低溫加熱   和高溫加熱   。

2.2.1低溫加熱   法

對(duì)于吸附濃度較高的易脫附型物的飽和炭，以及用來(lái)吸附氣體的活性炭都較易解吸，一般用蒸汽，控制溫度為100~200℃。   過(guò)程在吸附柱中進(jìn)行，脫附后的蒸汽進(jìn)行冷凝、回收再用。

2.2.2高溫   法

液相吸附的活性炭，由于吸附了許多色素和雜質(zhì)等污染物，在低溫下不易熱分 解 和揮發(fā)，因此水處理飽和炭采用高溫   法。

高溫   法一般控制溫度為700~1000℃，但有時(shí)被吸附物仍不能被   解吸，仍有一部分碳化物殘留在活性炭表面，因此，需要再通入水蒸氣和其他氧 化鋅氣體，使其進(jìn)一步被活化。高溫活化法需要經(jīng)過(guò)干燥、碳化、活化3個(gè)階段。

(l)干燥階段

加熱到100~130℃，使飽和炭所吸附的水分析出，因?yàn)轱柡吞亢致矢?40%一50%)，蒸發(fā)水分需要消耗   過(guò)程中總熱量的50%。

(2)碳化階段

通過(guò)加熱使物質(zhì)揮發(fā)和碳化，碳化溫度為150~170℃。

(3)活化階段

碳化階段殘留在活性炭微孔中的炭，因其影響孔結(jié)構(gòu)，需通入水蒸氣、CO2氣體進(jìn)行活化，約在850℃氣化成CO、CO2等氣體，使微孔清理，重新恢復(fù)吸附能力。

活性炭的性能隨   次數(shù)的增加逐漸下降，過(guò)程中，沉積的堿金屬氧 化物和鐵質(zhì)等灰分，對(duì)活性炭基質(zhì)的燃燒有催化作用，灰分的增加使碘值下降，如將飽和炭用鹽 酸處理，   炭的性能可以。

一般情況下，活化溫度為800~950℃，時(shí)間為20~40min，氣體注入量為0.8~1.0kg/(kg炭)，尾氣中剩余氧含量＜1%，CO含量為2.3%。高溫  炭吸附性能恢復(fù)率達(dá)以上，   爐內(nèi)燒損率＜5%。

2.3生物   法

首先生物法將訓(xùn)化培養(yǎng)的菌種，應(yīng)用到飽和炭的解吸上，然后將吸附的物分 解 成水和CO2，使飽和炭。

生物法對(duì)易于被吸附和被生物分解 的污染物，將吸附的物分 解 成H2O和CO2，否則有被活性炭再吸附的可能性。

生物法是很有前途的方法，簡(jiǎn)單易行。缺點(diǎn)是時(shí)間較長(zhǎng)，吸附力恢復(fù)有限。