Desorpce je metoda odstranění reverzibilního adsorbentu vytvořením podmínek odpovídajících nízkému zatížení a zavedením látek nebo energie k oslabení nebo vymizení síly mezi molekulami adsorbentu a aktivním uhlím.
1. Desorpce vodní párou a horkým plynem
Tato metoda je vhodná pro desorpci nízkomolekulárních uhlovodíků a aromatických organických sloučenin s nízkým bodem varu. Entalpie vodní páry je vysoká a snadno dosažitelná, je ekonomická a bezpečná. Desorpční schopnost látek s vysokým bodem varu je však slabá, desorpční cyklus je dlouhý a korozi systému lze snadno způsobit a materiálový výkon je vysoký. Obsah vody v recyklovaném materiálu je vysoký a kvalita recyklovaného materiálu bude ovlivněna desorpcí snadno hydrolyzovatelných znečišťujících látek (jako jsou halogenované uhlovodíky). Po desorpci vodní páry potřebuje adsorpční systém dlouhou dobu k ochlazení a vyschnutí, než může být znovu uveden do provozu, a vzniká problém sekundárního znečištění kondenzované vody. Desorpční kondenzát horkých plynů má ve srovnání s desorpcí vodní páry menší sekundární znečištění vody, obsah vody regenerované organické hmoty je nízký (pro organické látky rozpustné ve vodě je výhodnější), vhodný pro další rafinaci. Doba regenerace, regenerace, sušení, chlazení je krátká, má nižší nároky na materiály.
Nevýhodou desorpce horkých plynů je, že tepelná kapacita plynu je malá a plocha potřebná pro výměnu tepla plynu je poměrně velká. Pokud je horký vzduch přímo použit k desorpci, může existovat určité nebezpečí. Existence kyslíku navíc ovlivní kvalitu recyklovaných materiálů, takže je nutné kontrolovat obsah kyslíku v recyklovaném plynu, což zvýší náklady na recyklaci. Někteří vědci navrhli zlepšení desorpce horkých plynů: v roce 2002 Reiter navrhl metodu adsorpce regenerované páry a znečištěného vzduchu, aby se zlepšila účinnost desorpce a prodloužila životnost aktivního uhlí, a místo toho použil okolní vzduch. tradičního vyčištěného plynu jako sušícího plynu. Flink používá k cyklické desorpci směs vzduchu a inertních plynů.
2.Výměna rozpouštědla
Metoda je reprezentována elucí činidla a regenerací superkritické tekutiny. Adsorbent se desorbuje změnou koncentrace složek adsorbentu a poté se rozpouštědlo odstraní zahříváním, aby se adsorbent regeneroval. Metoda eluce činidel je vhodná pro desorpci organické hmoty s vysokou koncentrací a nízkým bodem varu, takže adsorbent reaguje s vhodnými chemikáliemi a dochází k regeneraci aktivního uhlí. Je cílenější, často může rozpouštědlo desorpovat jen některé škodliviny, rozsah použití je úzký. Organická rozpouštědla používaná v této metodě jsou však drahá a některá jsou toxická, což přináší sekundární znečištění. Regenerace aktivním uhlím není úplná, snadno se ucpávají mikropóry aktivního uhlí a adsorpční výkon aktivního uhlí je po vícenásobné regeneraci výrazně snížen.
Regenerace superkritické kapaliny využívá superkritickou kapalinu jako rozpouštědlo k rozpuštění organických polutantů adsorbovaných na aktivním uhlí v superkritické kapalině a poté využívá vztah mezi vlastnostmi kapaliny a teplotou a tlakem k oddělení organické hmoty od superkritické kapaliny k dosažení účelu regenerace. Jako extrakční činidlo se obecně používá CO2. V roce 1979 Modell poprvé použil superkritický CO2 k regeneraci fenolu z aktivního uhlí. Tato metoda nezměnila fyzikální a chemické vlastnosti adsorbentu a původní strukturu aktivního uhlí při nízké provozní teplotě. Aktivní uhlí v podstatě nemělo žádnou ztrátu. A tímto způsobem je snadné sbírat znečišťující látky, což vede k opětovnému použití adsorbovaných materiálů. Odřízlo sekundární znečištění, dosáhlo nepřetržitého provozu, recyklační zařízení zabírá malou plochu s menší spotřebou energie. Organických polutantů studovaných touto metodou je však relativně málo, takže je obtížné prokázat její široké uplatnění.
3.Elektrotermická desorpce
V roce 1970 použili Fabuss a Dubois vodivost adsorpčních materiálů k aplikaci proudu na adsorbent po adsorpčním nasycení a pomocí Jouleova efektu generovali teplo, které poskytlo energii pro desorpci. V současné době existují dva způsoby generování proudu: přímo z elektrod a nepřímo z elektromagnetické indukce. Ve srovnání s tradiční analytickou metodou s proměnnou teplotou může metoda elektrické tepelné desorpce snížit průtok regeneračního plynu o 10 procent -20 procent s vysokou účinností, nízkou spotřebou energie a menšími omezeními na ošetřovaný objekt. Při přímém ohřevu však budou existovat horká místa, která ovlivní regulaci teploty adsorpčního lože a znesnadní jeho zesílení. Kromě toho je třeba dále studovat uspořádání elektrod, připojení a izolaci.
4. Mikrovlnná desorpce
Aktivní uhlí může absorbovat mikrovlnnou energii pro desorpci adsorbentu. Rychlost mikrovlnného ohřevu je vysoká, lze jej dokončit za 1/100-1/10 času běžného způsobu a ohřev je rovnoměrný. Má pouze topný účinek na materiály absorbující mikrovlny, nízkou spotřebu energie, jednoduché vybavení, obsluhu, vysokou účinnost regenerace a snadné automatické ovládání. Vzhledem k uzavřenému procesu mikrovlnného ohřevu však nelze desorpční materiály včas vyloučit, což bude mít určitý vliv na regenerační efekt. Ania a kol. použili 2450 MHz mikrovlnnou a tradiční elektrotermální metodu k regeneraci fenolem nasyceného aktivního uhlí a zjistili, že mikrovlny mohou výrazně zkrátit dobu desorpce a ztráta adsorpční kapacity aktivního uhlí byla menší. Ning Ping a kol. použili mikrovlnné ozařování k regeneraci aktivního uhlí adsorbovaného toluenového odpadního plynu a kondenzaci desorpce. Výtěžnost toluenu dosáhla více než 60 procent, což se blíží chemické čistotě. Wang Baoqing použil mikrovlnnou desorpci k regeneraci aktivního uhlí naplněného etanolem a míra desorpce dosáhla více než 90 procent po 3-4 minutách.
5. Ultrazvuková vlnová regenerace
Různí vědci mají různá vysvětlení principu ultrazvukové desorpce: Yu, Bassler, Hamdaoui et al. věří, že vysokorychlostní mikroproud generovaný akustickými otvory a vysokotlaká rázová vlna vede k desorpci adsorbátu, zatímco Breit-bach et al. věří, že tepelný účinek ultrazvukové vlny urychluje desorpci adsorbátu. Čínští učenci se domnívají, že ultrazvuk s různým fázovým rozhraním nebo jiná ultrazvuková vlna, když se setkají, vytvoří velkou kompresní sílu, protože vlna odrazu vytvoří malou „kavitační bublinu“, „kavitační bublina praskne, když teplota a tlak prudce stoupnou. , by mohla přenést energii na adsorpční materiál, zvýšit jeho tepelný pohyb z povrchu adsorbentu. Protože ultrazvuková vlna aplikuje energii pouze lokálně, spotřeba energie je malá, ztráta uhlíku je malá a procesní zařízení je jednoduché. Hamdaouiho výsledky ukázaly, že ultrazvuková vlna může výrazně zvýšit rychlost desorpce P-chlorbenzenů. V rozsahu 21 až 800 kHz se rychlost desorpce zvyšovala s rostoucí frekvencí a stabilita aktivního uhlí nebyla ovlivněna, dokud ultrazvuková vlna nedosáhla 38,3 W.
