拥有丰富回收渠道和销售渠道的企业将不断攫取更大的市场份额。
（再协）
董晓春，刘苗
（山钢莱芜分公司技术中心，山东莱芜271104）
摘要：对焦炉煤气净化工艺中失活活性炭进行再生研究，通过加热再生方法，调整再生温度和时间，得到合理的再生条件为：500 ℃加热30 min，此时其吸附性能可达到新活性炭——四氯化碳吸附性能的93%，使失效活性炭重新得到利用。
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关键词 ：活性炭再生；再生温度；四氯化碳吸附率
中图分类号：X75；TQ424.1文献标识码：A文章编号：１００８－９５００（２０15）02－００24－０3
Regeneration Research of Activated Carbon in Coke-oven Process
Dong Xiaochun， Liu Miao
（Shandong Steel Laiwu Branch Technology Center， Shandong Laiwu271104， China）
Abstract：This paper described the regeneration research of failure activated carbon in Coke oven gas purification process. By heating and adjusting the regeneration temperature and time, reasonable regeneration condition is 500 ℃, 30 min， the adsorptive property of failure activated carbon could reach 93% of new activated carbon-carbon tetrachloride and could be used again.
Keywords：activated carbon regeneration； regeneration temperature； carbon tetrachloride adsorption rate
收稿日期：２０14－11－2１
作者简介：董晓春（１９81－），女，陕西宝鸡人，大学本科，主要从事钢铁企业的技术研究工作。
焦炉煤气净化工艺是指为了满足制氢工艺对焦炉煤气特殊的需求，而对焦炉煤气所含的水、硫化物、焦油等杂质进行深度脱除的工艺，简称TSA工艺。TSA工序包括2台TSA精制塔和1台换热器，2台精制塔中的其中一台处于吸附脱油、脱萘和脱硫状态，另一台处于在线状态，24小时切换一次。焦炉煤气通过TSA工序时，其中的硫、萘等杂质会被塔中装填的吸附剂所吸附，从而使煤气得到精制。经过一段时间运行后，这些吸附剂将饱和从而失去吸附能力，需重新更换。TSA塔所用吸附剂为氧化铝球、活性炭和氧化铁脱硫剂。目前失效吸附剂的处理方法是填埋或者堆放，这种处理方法不仅会造成资源的浪费，占用大量土地，也会对环境造成严重污染。
1活性炭再生方法
活性炭再生，是指用物理或化学方法在不破坏活性炭原有结构的前提下，将吸附于活性炭微孔的吸附质予以去除，恢复其吸附性能，达到重复使用的目的［1］。其再生工艺分为药剂洗脱的化学法以及生物再生法、湿式氧化法、电解氧化法、加热再生法等。其中加热再生是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法。其原理一般是用高温惰性气体加热失活活性炭，经过水蒸气蒸馏、解析或热分解过程，吸附质以解吸、炭化、氧化的形式从活性炭上消除。
在研究中工作人员对山东钢铁公司莱芜分公司TSA塔中使用一年的活性炭进行了取样分析。
1.1常规性能分析
失活活性炭常规性能分析见表1。
1.2比表面积、孔径分析
失活活性炭比表面积、孔容分析见表2。
1.3吸附性分析
活性炭吸附性为3.12 mg CCl4/g。
从分析结果来看，更换出来的活性炭性能失效严重，不论从比表面积、孔容，还是四氯化碳的吸附性，各项指标都达不到标准的要求。
2活性炭再生实验研究
实验采用惰性气体保护加热再生的方法，再生气体为高纯N2。实验时再生气体的流量为100 mL／min、压力为0.02 Mpa。用此方法得到不同条件下的再生样品见表3。
2.1试验仪器
干燥箱：用于活性炭再生前的干燥，110 ℃干燥2 h。
电子天平：用于活性炭质量的称量。
氮气保护加热炉：在氮气保护下加热再生仪器。
电加热蒸汽锅炉：加热产生蒸汽保护再生仪器。
2.2试验过程
（1）将失活后的活性炭装入氮气保护加热炉，通N2气；
（2）用程序升温表控制再生温度，从110℃至预定再生温度后，通入0.5 MPa，150 ℃水蒸气再生，恒温保持一段时间；
（3）将出口气体用碱液处理；
（4）程序结束，停止加热和水蒸气，继续通气至温度降至室温；
（5）取出再生后的活性炭，密封储存。
加热再生装置见图1。
3实验结果和讨论
3.1比表面积与pH值
当再生温度高于500 ℃时，活性炭孔道内的吸附物虽然得到了更加彻底的释放，但由于再生温度过高使活性炭的微孔扩张，导致再生后活性炭的比表面积反而下降。因此，再生温度过高时再生效果也不理想。
3.2脱硫性能
不同条件下气体再生后的活性炭脱硫性能见表5。
由表5可以看出，在高纯N2气体保护的情况下对失活后的活性炭进行加热再生，失活后的活性炭的脱硫性能可以得到一定程度的恢复。这是因为在惰性气体的保护下对失活后的活性炭进行再生时，高温下活性炭孔道中的H2S04（或S03）被活性碳还原成S02，然后从活性中心上脱附出来［2］，即：
S03（或H2S04）+C=（H20）+S02+C（0）（1）
C（O）+S03（或H2S04）=（H20）+S02+C02（2）
在进行气体热再生时温度太高或太低，再生效果均不理想，再生温度在500 ℃左右时再生效果最好。这是因为当再生温度在500 ℃以下时，由于活性炭孔道内的S03（或H2S04）没能得到充分的还原和释放，导致再生后活性炭的比表面积和pH值都偏低，因此再生后的脱硫效果不好［3］。从容硫比值看，加热30 min和60 min差别并不大。
3.3吸附率
四氯化碳吸附率对比见表6。
通过表6对新活性炭和再生活性炭的对比分析可知，再生活性炭是新活性炭——四氯化碳吸附性能的93%左右，吸附效果良好。
4结语
采用惰性气体保护加热法对失活活性炭进行再生，在500 ℃左右加热30 min时再生效果最好，这时，再生活性炭是新活性炭吸附性能的93%左右。
参考 文献
1刘守新，王岩，张世润．活性炭再生技术研究［Ｊ］．东北林业大学学报，2001，29（3）：54－57．
2E．Raymundo，Temperature programmed desorption study on
the mechaniSm of S02 oxidation by activated carbon and activatedcarbon fibres．Carbon，2001，（39）：231－242．
3费小猛.用活性炭脱除低浓度SO2的研究［D］.大连：大连理工大学，2006．
（责任编辑／陈军）
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