[发明专利]一种有机物吸附剂的脱附再生方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种有机污染物吸附剂的再生方法，尤其针对有机分子在活性炭、分子筛和高分子树脂吸附剂内的再生脱附，解决目前有机废气、有机废水吸附后吸附剂再生的问题。

（二）背景技术

吸附技术目前被广泛应用在有机废气和有机废水治理中，尤其是针对一些低浓度的有机废气和废水，吸附可以很好地去除有机污染物，达到净化的目的。另外，通过脱附回收利用，也可以实现有机污染物的资源化利用。目前工业上最常见的吸附剂有活性炭、活性炭纤维、沸石分子筛和高分子多孔树脂等，这些吸附剂都表现出良好的吸附特性。但在有机污染处理中，除了要求吸附剂具有高效吸附性能外，同样要求吸附剂可以良好的再生性能，因此脱附也是有机污染物净化的关键技术。目前研究较多的脱附技术有：溶剂洗脱、热空气脱附和水蒸气脱附技术等，但溶剂洗脱和热空气脱附易造成后续处理的二次污染，而且有机物无法实现资源利用。因此在有机物脱附回收中，得到最为广泛应用的是水蒸气脱附技术。通过大量高温水蒸气传热，使吸附有机分子受热脱附，在后续冷凝中和水蒸气一起转化为液体，从而实现有机物的回收。

但在工业实践中，水蒸气再生技术同样存在几个问题：（1）利用水蒸气温度加热吸附剂，要消耗大量水蒸气；（2）水蒸气热量从外传递到吸附剂孔道内，而分子筛和树脂等吸附剂热导系数小，热传递速率慢，脱附时间长；（3）水分子会在吸附剂内残留，吸附剂需热空气进行干燥，能耗较高；（4）脱附产物含水率高，给后续储存和分离带来困难。

为进一步提高脱附速率，微波再生技术成为近年来的研究热点，通过微波作用，可使活性炭迅速升温，从而使吸附在表面的有机分子快速脱附，大大减少脱附时间，并且通过后续冷凝，得到较为单一的有机液体产物。但微波处理同样也存在一些局限性：（1）首先微波处理活性炭等高介电常数的介质，容易产生局部高温和火花，存在严重的安全隐患，并且会破坏吸附剂结构；（2）相对于高疏水性的吸附剂（如树脂、高疏水性的沸石分子筛）和非极性的吸附质（苯、甲苯），由于介电常数低，微波几乎不能加热这些介质，因此也不能达到良好的脱附效果。

因此迫切需要一种新的脱附再生技术，不仅使用安全高效，而且能适应不同极性的吸附剂和吸附质，回收得到低含水率的有机物。

（三）发明内容

本发明的目的是提供一种新的吸附剂表面有机物脱附技术，可提高脱附速率，降低能耗，以及减小有机物和水的分离的负荷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种有机物吸附剂的脱附再生方法，所述方法为：在脱附塔内设有微波发生器的有机物吸附剂的脱附再生装置内，将待脱附的吸附有有机物的吸附剂置于脱附塔内，从脱附塔顶端蒸气入口通入水蒸气，开启微波发生器，微波功率500-10000W，进行脱附处理2～30分钟，脱附的有机物和水蒸气从脱附塔底端蒸气出口流出，进入冷凝器冷凝；然后切断水蒸气，从脱附塔顶端氮气入口通入氮气，底端氮气出口流出氮气，微波功率为200-2000W，进行干燥处理2-20分钟，停止微波发生器并切断氮气，即得到脱附后的吸附剂。

所述微波功率可根据吸附塔内体积大小进行调节，使微波场均匀作用整个吸附塔。

所述水蒸气每小时通入的体积量为吸附剂体积的0.2-5.0倍，其用量根据吸附剂介电常数不同而进行适当调节。

所述氮气的空速为500-5000h^-1，优选为2000h^-1。

本发明还提供一种有机物吸附剂的脱附再生装置，所述装置包括脱附塔、蒸气发生器、氮气发生器、冷凝器，以及设于脱附塔内的微波发生器，所述蒸气发生器通过流量计与脱附塔顶端的蒸气入口连通，氮气发生器通过流量计与脱附塔顶端的氮气入口相连通，氮气出口和蒸气出口分别设于脱附塔底端，蒸气出口与冷凝器连通。

脱附塔内可填装待脱附的吸附剂，所述吸附剂可以为活性炭、活性炭纤维、沸石分子筛、高分子多孔树脂等各种可吸附有机物的吸附剂。蒸气发生器通过流量计调节水蒸气流量，氮气发生器通过流量计调节氮气流量。

所述装置可于冷凝器出口连接一存储容器，存储从冷凝器中冷凝出来的液态的有机物和水。