Desorptie is een methode om omkeerbaar adsorbens te verwijderen door omstandigheden te creëren die overeenkomen met een lage belasting en door stoffen of energie te introduceren om de kracht tussen adsorberende moleculen en actieve kool te verzwakken of te laten verdwijnen.
1. Desorptie door waterdamp en heet gas
Deze methode is geschikt voor de desorptie van laagmoleculaire koolwaterstoffen en aromatische organische verbindingen met een laag kookpunt. De enthalpie van waterdamp is hoog en gemakkelijk te verkrijgen, het is economisch en veilig. Het desorptievermogen van stoffen met een hoog kookpunt is echter zwak, de desorptiecyclus is lang en de systeemcorrosie is gemakkelijk te veroorzaken en de materiaalprestaties zijn hoog. Het watergehalte van het gerecyclede materiaal is hoog en de kwaliteit van het gerecyclede materiaal zal worden beïnvloed door de desorptie van gemakkelijk te hydrolyseren verontreinigende stoffen (zoals gehalogeneerde koolwaterstoffen). Na de desorptie van waterdamp heeft het adsorptiesysteem lange tijd nodig om af te koelen en te drogen voordat het weer in gebruik kan worden genomen, en er is het probleem van secundaire vervuiling van gecondenseerd water. Vergeleken met de desorptie van waterdamp heeft desorptiecondensaat van heet gas minder secundaire vervuiling van het water, het watergehalte van het teruggewonnen organische materiaal is laag (voor in water oplosbaar organisch materiaal is het voordeliger), handig voor verdere raffinage. De herstel-, regeneratie-, droog-, afkoeltijd is kort, het stelt minder eisen aan materialen.
Het nadeel van heetgasdesorptie is dat de warmtecapaciteit van het gas klein is en het gebied dat nodig is voor gaswarmtewisseling relatief groot is. Als warme lucht direct wordt gebruikt voor desorptie, kan er een zeker gevaar zijn. Bovendien zal het bestaan van zuurstof de kwaliteit van gerecyclede materialen beïnvloeden, dus het is noodzakelijk om het zuurstofgehalte in het gerecyclede gas te beheersen, wat de recyclingkosten zal verhogen. Sommige wetenschappers stellen verbeteringen aan de desorptie van hete gassen voor: in 2002 stelde Reiter de methode voor om geregenereerde stoom en vervuilde lucht te adsorberen om de desorptie-efficiëntie te verbeteren en de levensduur van actieve kool te verlengen, en gebruikte in plaats daarvan de omgevingslucht van het traditionele gezuiverde gas als drooggas. Flink gebruikt een mengsel van lucht en inerte gassen voor cyclische desorptie.
2.Oplosmiddelvervanging
De methode wordt weergegeven door reagenselutie en superkritische vloeistofregeneratie. Het adsorbens wordt gedesorbeerd door de concentratie van adsorberende componenten te veranderen, en vervolgens wordt het oplosmiddel verwijderd door verwarming om het adsorbens te regenereren. De reagenselutiemethode is geschikt voor het desorberen van organisch materiaal met een hoge concentratie en een laag kookpunt, zodat het adsorbens reageert met geschikte chemicaliën en de actieve kool wordt geregenereerd. Het is meer gericht, vaak kan een oplosmiddel slechts enkele verontreinigende stoffen desorptie, het toepassingsgebied is smal. De organische oplosmiddelen die bij deze methode worden gebruikt, zijn echter duur en sommige zijn giftig, wat secundaire vervuiling met zich meebrengt. Regeneratie van actieve kool is niet compleet, het is gemakkelijk om de microporiën van actieve kool te verstoppen en de adsorptieprestaties van actieve kool worden aanzienlijk verminderd na meervoudige regeneratie.
Superkritische vloeistofregeneratie gebruikt superkritische vloeistof als oplosmiddel om organische verontreinigende stoffen op te lossen die zijn geadsorbeerd op actieve kool in superkritische vloeistof, en gebruikt vervolgens de relatie tussen vloeistofeigenschappen en temperatuur en druk om organisch materiaal te scheiden van superkritische vloeistof om het doel van regeneratie te bereiken. CO2 wordt over het algemeen gebruikt als extractiemiddel. In 1979 gebruikte Modell voor het eerst superkritisch CO2 om fenol te regenereren uit actieve kool. Deze methode veranderde de fysische en chemische eigenschappen van het adsorbens en de oorspronkelijke structuur van actieve kool bij lage bedrijfstemperatuur niet. Actieve kool had in principe geen verlies. En op deze manier is het eenvoudig om verontreinigende stoffen op te vangen, wat bevorderlijk is voor hergebruik van geadsorbeerde materialen. Het sneed de secundaire vervuiling af, bereikte de continue werking, de recyclingapparatuur beslaat een klein gebied met minder energieverbruik. Er zijn echter relatief weinig organische verontreinigende stoffen die met deze methode worden bestudeerd, dus het is moeilijk om de brede toepassing ervan te bewijzen.
3.Elektrothermische desorptie
In 1970 gebruikten Fabuss en Dubois de geleidbaarheid van adsorberende materialen om stroom toe te passen op het adsorbens na adsorptieverzadiging, en gebruikten het Joule-effect om warmte te genereren om energie te leveren voor desorptie. Momenteel zijn er twee manieren om stroom op te wekken: direct van elektroden en indirect van elektromagnetische inductie. Vergeleken met de traditionele analytische methode met variabele temperatuur, kan de elektrische thermische desorptiemethode de stroomsnelheid van regeneratief gas met 10 procent -20 procent verminderen, met een hoog rendement, een laag energieverbruik en minder beperkingen voor het behandelingsobject. Er zullen echter hotspots zijn tijdens directe verwarming, die de temperatuurregeling van het adsorptiebed beïnvloeden en het moeilijk maken om te versterken. Daarnaast moeten de elektrodenopstelling, aansluiting en isolatie verder worden bestudeerd.
4. Magnetrondesorptie:
Actieve kool kan microgolfenergie absorberen voor desorptie van adsorbens. De verwarmingssnelheid van de magnetron is snel, het kan worden voltooid in 1/100-1/10 van de tijd van de normale methode en de verwarming is uniform. Het heeft alleen een verwarmingseffect op magnetronabsorberende materialen, laag energieverbruik, eenvoudige uitrusting, bediening, hoge regeneratie-efficiëntie en eenvoudig automatisch te regelen. Vanwege het gesloten proces van microgolfverwarming kunnen de desorptiematerialen echter niet op tijd worden uitgesloten, wat een zekere impact zal hebben op het regeneratie-effect. Anja et al. gebruikte 2450MHz magnetron en traditionele elektrothermische methode om de met fenol verzadigde actieve kool te regenereren, en ontdekte dat magnetron de desorptietijd aanzienlijk kon verkorten, en het verlies aan adsorptiecapaciteit van actieve kool was minder. Ning Ping et al. gebruikte microgolfstraling om het door actieve kool geadsorbeerde tolueenafvalgas te regenereren en de desorptie te condenseren. Het terugwinningspercentage van tolueen bereikte meer dan 60 procent, dicht bij de chemische zuiverheid. Wang Baoqing gebruikte microgolfdesorptie om actieve kool geladen met ethanol te regenereren, en de desorptiesnelheid bereikte meer dan 90 procent na 3-4 minuten.
5. Ultrasone golfregeneratie:
Verschillende geleerden hebben verschillende verklaringen voor het principe van ultrasone desorptie: Yu, Bassler, Hamdaoui et al. geloven dat de snelle microstraal die wordt gegenereerd door akoestische gaten en hogedrukschokgolven leidt tot adsorbaatdesorptie, terwijl Breit-bach et al. geloof dat het thermische effect van ultrasone golven de desorptie van adsorbaat versnelt. Chinese geleerden denken dat de ultrasone met verschillende fase-interface of andere ultrasone golven wanneer ze elkaar ontmoeten, een grote compressiekracht zal produceren, aangezien de golf van rebound een kleine "cavitatiebel" vormt, "cavitatiebel barst wanneer de temperatuur en druk abrupt stijgen , kan de energie doorgeven om adsorptiemateriaal te zijn, de thermische beweging ervan te vergroten, van het oppervlak van het adsorbens.Omdat de ultrasone golf alleen lokaal energie toepast, is het energieverbruik klein, is het koolstofverlies klein en is de procesapparatuur eenvoudig. Hamdaoui's resultaten toonden aan dat ultrasone golven de desorptiesnelheid van P-chloorbenzenen aanzienlijk konden verhogen. In het bereik van 21 tot 800 kHz nam de desorptiesnelheid toe met de toename van de frequentie, en de stabiliteit van actieve kool werd niet beïnvloed totdat de ultrasone golf 38,3 bereikte W.
