活性炭再生是活性炭制備的重要部分之一。活性炭使用一段時間後就會吸附飽和,從而喪失吸附能力成為廢炭。若直接将吸附飽和後的炭丢棄不僅會增加應用成本,還可能會導緻二次污染,因此從經濟和環保兩方面考慮,活性炭的再生意義重大。
由于活性炭的吸附往往不具有選擇性,這導緻活性炭上的吸附質多種多樣,因此若要對活性炭進行再生,需要根據吸附質的特點、吸附行為及工藝繁簡等來選擇合适的方法。常用的活性炭再生方法主要包括:熱再生法、藥劑再生法、微波再生法、生物再生法和催化再生法等。
加熱再生法由于工藝流程簡單、可有效分解多種吸附質,而且再生較為徹底,是發展曆史長且應用廣泛的再生方法,自20世紀70年代中期以來,随着熱再生裝置的不斷發展,活性炭熱再生法也取得了長足發展,熱再生爐再各個領域均有應用。熱再生爐有多種,包括多層爐、回轉爐、隧道爐和液态化爐等。這些再生爐各有特色,如适合大規模再生的是回轉爐和多層爐;适合粉炭的再生,熱效率高的是近年來出現的液态化爐。
化學再生法分為無機藥劑再生法和有機溶劑萃取再生法。無機藥劑再生法是通過改變溶液的PH值使活性炭脫附,因PH值常通過無機酸/堿開進行調控,所以該方法也稱酸堿再生法。有機溶劑再生法是通過有機溶劑将吸附質從活性炭中萃出來,優點是投資少、再生溫度低、也可在線操作無需附加再生裝置,缺點是再生效率低,僅适用于具有較高回收價值的吸附質。一般來說,吸附質為脂肪族化合物的活性炭通過溶劑萃取法的再生率較高,而吸附質為芳香族化合物的活性炭再生率受置換基團的影響較大。