활성탄 재생에는 사용된 탄소를 고온으로 가열하여 흡착된 오염 물질을 제거하고 흡착 특성을 회복하는 과정이 포함됩니다.
이 공정의 온도 범위는 일반적으로 200~300°C입니다.
이 범위는 특정 재생 방법과 흡착된 물질의 특성에 따라 달라질 수 있습니다.
이 공정은 활성탄의 수명을 연장하고 산업 분야에서 폐기물을 줄이는 데 매우 중요합니다.
200-300°C: 핵심 포인트 설명
재생을 위한 온도 범위
활성탄 재생의 주요 온도 범위는 200-300°C입니다.
이 온도에서는 산소가 존재할 경우 탄소 잔여물이 연소하기 시작하여 발열 반응을 일으킬 수 있습니다.
탄소 연소가 시작되면 온도가 자연적으로 상승하여 잔여물이 빛나는 불씨로 변하고 이산화탄소 및/또는 일산화탄소가 방출됩니다.
이 반응은 발열량이 높기 때문에 온도가 크게 상승할 수 있습니다.
재생 중 화학적 변화
잔여물에 남아있는 일부 질소는 이러한 고온에서 NO2 및 N2O3와 같은 질소 산화물로 산화될 수 있습니다.
유황, 염소, 비소도 이 단계에서 산화 및 휘발되어 활성탄에서 오염 물질을 제거하는 데 기여할 수 있습니다.
다양한 탄화 단계
연탄 건조 단계에서는 주로 화학적 변화 없이 수분 증발을 위해 온도가 160°C에 도달할 때까지 바이오매스를 가열합니다.
초기 탄화 단계에서는 온도가 160~280°C까지 상승하여 헤미셀룰로오스의 열분해가 일어나 CO2, CO, 아세트산을 생성합니다.
종합 탄화 단계에서는 300~650°C의 온도에서 급진적인 화학 분해가 일어나 아세트산, 카르비놀, 목재 타르, 메탄 및 에틸렌과 같은 가연성 가스를 생성합니다.
바이오매스 활성화를 위한 특별 고려 사항
소규모 플랜트에서는 효율을 높이기 위해 입력단에서 더 낮은 가스 온도를 사용하지만 가스 흐름의 열용량과 속도에 따라 총 열 전달이 제한됩니다.
파이로카본을 만들려면 용광로 온도가 일반적인 재생 온도보다 훨씬 높은 800~1,000°C에 도달해야 합니다.
촉매 재생
레토르트 온도를 700°C 이하로 낮추고 레토르트에 공기를 통과시켜 촉매에 침착된 탄소를 연소시킵니다.
이 과정은 일반적으로 3주마다 진행되며 니켈 촉매의 부분적인 산화를 수반합니다.
연소 후 촉매는 몇 시간 동안 정확한 공기-가스 비율의 혼합물을 통과시켜 금속 니켈로 환원됩니다.
재생의 효과
활성탄 재생의 효과는 폐기물의 성분과 온도, 압력, 가스 유지 기간과 같은 공정 설정에 영향을 받습니다.
높은 소각 온도(1000°C 또는 1220°C)는 가스 보유 기간에 따라 COD와 TOC 수준을 각각 최대 80% 또는 99%까지 줄일 수 있습니다.
지원 제품
일반적으로 재생 공정에는 추가적인 지원 제품이 필요하지 않으므로 활성탄의 흡착 특성을 복원하는 데 있어 독립적이고 효율적인 방법입니다.
요약하면, 활성탄 재생은 다양한 산업 분야에서 활성탄의 효율성을 유지하기 위한 중요한 공정입니다.
이 공정에서는 200~300°C의 온도 범위가 일반적이지만, 파이로카본 생산이나 촉매 재생과 같은 특정 애플리케이션에서는 더 높은 온도가 필요할 수 있습니다.
이러한 핵심 사항을 이해하면 재생 공정을 최적화하고 활성탄의 수명과 효과를 보장하는 데 도움이 됩니다.
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