脱着とは、低負荷に相当する条件を作り、物質やエネルギーを導入することで吸着分子と活性炭の間の力を弱めたり消滅させたりすることで、可逆的な吸着剤を除去する方法です。
1. 水蒸気と高温ガスによる脱着
低分子炭化水素や低沸点芳香族有機化合物の脱着に適しています。 水蒸気のエンタルピーが高く、入手しやすく、経済的で安全です。 ただし、高沸点物質の脱着能力が弱く、脱着サイクルが長く、系腐食を起こしやすく、材料性能が高い。 リサイクル材料の含水率は高く、リサイクル材料の品質は、加水分解されやすい汚染物質 (ハロゲン化炭化水素など) の脱着によって影響を受けます。 水蒸気の脱着後、吸着システムが再び使用できるようになるまでには冷却と乾燥に長時間を要し、凝縮水の二次汚染の問題があります。 水蒸気脱着と比較して、高温ガス脱着凝縮液は水の二次汚染が少なく、回収された有機物の含水量が低く（水溶性有機物のほうが有利です）、さらに精製するのに便利です。 回収、再生、乾燥、冷却時間が短く、材料の要件が低くなります。
高温ガス脱着の欠点は、ガスの熱容量が小さく、ガス熱交換に必要な面積が比較的大きいことです。 脱着に熱風を直接当てると危険です。 また、酸素の存在はリサイクル材料の品質に影響を与えるため、リサイクルガス中の酸素含有量を制御する必要があり、リサイクルコストが高くなります。 一部の学者は、高温ガスの脱着の改善を提案しました。2002 年に、Reiter は、脱着効率を改善し、活性炭の耐用年数を延ばすために、再生された蒸気と汚染された空気を吸着する方法を提案し、代わりに周囲の空気を使用しました。従来の精製ガスを乾燥ガスとして使用。 Flink は、循環脱着に空気と不活性ガスの混合物を使用します。
2.溶剤交換
その方法は、試薬の溶出と超臨界流体の再生に代表されます。 吸着剤成分の濃度を変化させて吸着剤を脱着させた後、加熱により溶媒を除去して吸着剤を再生する。 試薬溶出法は、高濃度低沸点有機物の脱着に適しているため、吸着剤が適切な薬品と反応し、活性炭が再生されます。 それはより的を絞っており、多くの場合、溶剤は一部の汚染物質しか脱着できず、適用範囲は狭いです。 しかし、この方法で使用される有機溶剤は高価であり、有毒なものもあり、二次汚染を引き起こします。 活性炭の再生は完全ではなく、活性炭の細孔を塞ぎやすく、複数の再生後に活性炭の吸着性能が大幅に低下します。
超臨界流体再生は、超臨界流体を溶媒として、活性炭に吸着した有機汚染物質を超臨界流体に溶かし、流体の性質と温度・圧力の関係を利用して、超臨界流体から有機物を分離することで再生の目的を達成します。 CO2 は一般的に抽出剤として使用されます。 1979 年、モデルは初めて超臨界 CO2 を使用して、活性炭からフェノールを再生しました。 この方法は、吸着剤の物理的および化学的特性と、低い動作温度で活性炭の元の構造を変更しませんでした。 活性炭は基本的にロスがありません。 そして、この方法は汚染物質を収集しやすく、吸着された材料の再利用に役立ちます。 二次汚染を遮断し、連続運転を実現し、リサイクル装置は省スペースで省エネルギーです。 しかし、この方法で研究された有機汚染物質は比較的少ないため、その幅広い用途を証明することは困難です。
3.電熱脱着
1970年、ファビュスとデュボアは、吸着材料の導電性を利用して、吸着飽和後に吸着剤に電流を流し、ジュール効果を利用して熱を発生させ、脱着のためのエネルギーを提供しました。 現在、電流を発生させる方法には、電極から直接発生させる方法と、電磁誘導によって間接的に発生させる方法の 2 つがあります。 従来の可変温度分析法と比較して、電気熱脱離法は、再生ガスの流量を 10% -20% 削減でき、高効率、低エネルギー消費、および処理対象の制限が少なくなります。 ただし、直接加熱中にホット スポットが発生し、吸着ベッドの温度制御に影響を与え、増幅が困難になります。 さらに、電極の配置、接続、および絶縁についてさらに検討する必要があります。
4.マイクロ波脱着
活性炭はマイクロ波エネルギーを吸収して吸着剤を脱着させることができます。 電子レンジ加熱速度が速く、通常の1/100-1/10の時間で加熱が均一にできます。 マイクロ波吸収材にのみ加熱効果があり、エネルギー消費が少なく、設備が簡単で、操作が簡単で、再生効率が高く、自動制御が簡単です。 ただし、マイクロ波加熱のクローズドプロセスにより、脱着材料を時間内に除外することはできず、再生効果に一定の影響を与えます。 アニア等。 2450MHzのマイクロ波と従来の電熱法を使用してフェノール飽和活性炭を再生し、マイクロ波が脱着時間を大幅に短縮し、活性炭の吸着容量の損失が少ないことを発見しました。 寧平 他 マイクロ波照射を使用して、活性炭吸着トルエン廃ガスを再生し、脱着を凝縮します。 トルエンの回収率は60%以上に達し、化学純度に迫りました。 Wang Baoqing はマイクロ波脱着を使用して、エタノールを充填した活性炭を再生し、脱着率は 3-4 分後に 90% 以上に達しました。
5.超音波再生
異なる学者は、超音波脱離の原理について異なる説明をしています:Yu、Bassler、Hamdaoui et al。 Breit-bach et al。 超音波の熱効果が吸着物の脱着を促進すると考えています。 中国の学者は、異なる相の界面を持つ超音波または他の超音波が出会うと、反発の波が小さな「キャビテーションバブル」を形成するため、大きな圧縮力を生み出すと考えています。 , 吸着材料にエネルギーを通過させ, 吸着剤の表面から熱運動を増加させる. 超音波は局所的にエネルギーを与えるだけなので, エネルギー消費が少なく, 炭素損失が少なく, プロセス装置が簡単である. Hamdaoui の結果は、超音波が P-クロロベンゼンの脱着速度を大幅に増加させることができることを示した.21 から 800kHz の範囲では、脱着速度は周波数の増加とともに増加し、活性炭の安定性は超音波が 38.3 に達するまで影響を受けなかった. W.
