[发明专利]一种吸附净化磷化氢的烟杆基活性炭的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸附净化磷化氢的烟杆基活性炭的再生方法，属于节能环保领域，具体说是利用热再生法对吸附净化磷化氢后的烟杆基活性炭的再生处理技术。

背景技术

活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和优良吸附性能的炭质吸附材料，已被广泛应用于环保、化工、食品加工、冶金、药物精制和军事化学防护等多个领域。随着经济的发展，我国对活性炭的需求也越来越大，但活性炭使用后的废弃饱和碳造成的资源浪费和二次污染问题，严重地限制了活性炭在各个领域中的应用。因此，无论是从经济还是环保角度考虑，进行活性炭的再生都很必要，这已成为活性炭生成和使用技术中的重要组成部分。近年来，世界上主要的活性炭生产国如美国、日本等都已经把着眼点转向活性炭的再生机理和新的再生技术的开发方面，活性炭使用一次后是丢弃还是经再生后循环利用已成为反映一个国家活性炭工业水平的重要标志。

活性炭的再生是指运用物理、化学或生物化学等方法对吸附饱和后失去活性的碳进行处理，恢复其吸附性能以达到重复使用的目的。基于对活性炭的再生进行的大量研究，国内外

学者提出了各种活性炭再生工艺技术，如湿式氧化再生法、溶剂再生法、生物再生法、微波辐照再生法和热再生法等。这些方法各有其特点和使用范围，应根据实际使用对象进行选择，确定经济有效的方法。这些方法存在以下一些优缺点。

(1) 湿式氧化再生法

该技术具有投资和能耗低、工艺操作简单、再生相对效率高、活性炭损失率低、再生过程无二次污染、对吸附性能影响小等特点。但该技术通常用于再生粉末活性炭，适宜处理毒性高、生物难降解的吸附质。

(2) 溶剂再生法

溶剂再生法一般比较适用于那些可逆吸附，如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强，往往一种溶剂只能脱附某些污染物。该法活性炭损失较小，但是再生不太彻底，微孔易堵塞，影响吸附性能的恢复率，多次再生后吸附性能明显降低。

(3) 生物再生法

仅适用于含有易被微生物分解的有机物的饱和碳的再生，且分解反应的周期较长，有必须定期更换活性炭，成本较高。

(4) 微波辐照再生法

微波辐照再生活性炭具有再生时间短、耗能低、设备构造简单、再生效率高及活性炭吸附容量恢复率高等优点。但由于微波的加热过程是封闭的,蒸发的物质不能及时地排除，对再生效果产生一定的影响。

(5) 热再生法

活性炭高温热再生方法是通过加热对活性炭进行热处理，使活性炭吸附的有机物在高温下炭化分解，最终成为气体逸出，从而使活性炭得到再生。高温热再生在除去碳吸附的有机物的同时还可以除去沉积在炭表面的无机盐，而且使炭的新微孔生成，使炭的活性得到根本地恢复。热再生法是目前工艺上最成熟、工业上应用最多的活性炭再生方法。虽然热再生过程中碳的损失较大，一般在5~10%，再生后活性炭的机械强度下降。但加热再生法再生效率高，再生时间短，应用范围广，再生过程生成新的微孔，而磷化氢的吸附主要发生在活性炭的微孔上。

热再生由于能够分解多种多样的吸附质而具有通用性，而且再生彻底，一直是再生方法的主流。加热再生有再生率高，再生时间短(颗粒炭30~60min，粉状炭几秒钟)等优点，但也有再生损失大(每次损失约3％~10％)，运转条件严格，操作费用大等缺点。热再生法一般经过干燥，炭化，活化三个阶段。随着温度升高到150~700℃， 多数有机物分别以挥发、分解、炭化的形式，从活性炭孔壁上消除；在活化操作中，温度进一步升至850℃，通水蒸气、二氧化碳等氧化性气体进行活化反应，生成的CO、CO₂ 、H及氮的氧化物等从活性炭上分解脱附。再生操作中，氧对活性炭的消耗很大，从而影响活性炭再生的得率。

发明内容

    本发明中在炭化和活化阶段都同时通入氮气和水蒸气，不仅能够使活化反应充分进行，还能严格控制加热炉内的氧浓度，降低氧对活性炭的消耗。本发明克服了现有技术得不足，提供了一种吸附净化磷化氢的烟杆基活性炭的再生方法，此方法是以烟杆基活性炭为载体的磷化氢吸附剂吸附后的再生方法，本发明提供的以烟杆基活性炭为载体的磷化氢吸附剂吸附后的再生方法，具体包括如下步骤：

（1）将吸附磷化氢的烟杆基活性炭置于管式炉中进行程序升温加热至350℃~500℃，升温过程中同时通入N₂和水蒸气；