Desorptio on menetelmä palautuvan adsorbentin poistamiseksi luomalla olosuhteet, jotka vastaavat pientä kuormitusta ja lisäämällä aineita tai energiaa adsorptiomolekyylien ja aktiivihiilen välisen voiman heikentämiseksi tai poistamiseksi.
1. Desorptio vesihöyryn ja kuuman kaasun vaikutuksesta
Tämä menetelmä soveltuu pienimolekyylisten hiilivetyjen ja aromaattisten orgaanisten yhdisteiden, joilla on alhainen kiehumispiste, desorptioon. Vesihöyryn entalpia on korkea ja helppo saada, se on taloudellista ja turvallista. Korkean kiehumispisteen aineiden desorptiokyky on kuitenkin heikko, desorptiosykli on pitkä ja järjestelmän korroosio on helppo aiheuttaa ja materiaalin suorituskyky on korkea. Kierrätysmateriaalin vesipitoisuus on korkea, ja kierrätysmateriaalin laatuun vaikuttaa helposti hydrolysoituvien saasteiden (kuten halogenoitujen hiilivetyjen) desorptio. Vesihöyryn desorption jälkeen adsorptiojärjestelmä tarvitsee pitkään jäähtyä ja kuivua ennen kuin se voidaan ottaa uudelleen käyttöön, ja kondensoituneen veden toissijainen saastuminen on ongelma. Verrattuna vesihöyryn desorptioon kuuman kaasun desorptiokondensaatilla on vähemmän veden toissijaista saastumista, talteenotetun orgaanisen aineen vesipitoisuus on alhainen (vesiliukoiselle orgaaniselle aineelle on edullisempi), kätevä jatkojalostukseen. Talteenotto-, regenerointi-, kuivaus-, jäähdytysaika on lyhyt, sillä on alhaisemmat vaatimukset materiaaleille.
Kuuman kaasun desorption haittana on, että kaasun lämpökapasiteetti on pieni ja kaasun lämmönvaihdon vaatima pinta-ala on suhteellisen suuri. Jos kuumaa ilmaa käytetään suoraan desorptioon, saattaa olla olemassa tietty vaara. Lisäksi hapen olemassaolo vaikuttaa kierrätysmateriaalien laatuun, joten kierrätyskaasun happipitoisuutta on valvottava, mikä lisää kierrätyskustannuksia. Jotkut tutkijat ehdottivat parannuksia kuumien kaasujen desorptioon: vuonna 2002 Reiter ehdotti menetelmää regeneroidun höyryn ja saastuneen ilman adsorboimiseksi desorptiotehokkuuden parantamiseksi ja aktiivihiilen käyttöiän pidentämiseksi, ja käytti sen sijaan ympäröivää ilmaa. perinteisestä puhdistetusta kaasusta kuivauskaasuna. Flink käyttää ilman ja inerttien kaasujen seosta sykliseen desorptioon.
2.Liuottimen vaihto
Menetelmää edustaa reagenssieluointi ja superkriittisen nesteen regenerointi. Adsorbentti desorboidaan muuttamalla adsorbenttikomponenttien pitoisuutta, ja sitten liuotin poistetaan kuumentamalla adsorbentin regeneroimiseksi. Reagenssieluointimenetelmä soveltuu korkean pitoisuuden ja matalan kiehumispisteen orgaanisen aineen desorboimiseen siten, että adsorbentti reagoi sopivien kemikaalien kanssa ja aktiivihiili regeneroituu. Se on kohdennettu, usein liuotin voi desorptoida vain joitain epäpuhtauksia, soveltamisala on kapea. Tässä menetelmässä käytetyt orgaaniset liuottimet ovat kuitenkin kalliita ja jotkut myrkyllisiä, mikä aiheuttaa toissijaista saastumista. Aktiivihiilen regenerointi ei ole täydellistä, aktiivihiilen mikrohuokoset on helppo sulkea, ja aktiivihiilen adsorptiokyky heikkenee merkittävästi usean regeneroinnin jälkeen.
Superkriittisen nesteen regeneraatiossa käytetään ylikriittistä nestettä liuottimena aktiivihiileen adsorboituneiden orgaanisten epäpuhtauksien liuottamiseen superkriittiseen nesteeseen, ja sitten käytetään nesteen ominaisuuksien sekä lämpötilan ja paineen välistä suhdetta orgaanisen aineen erottamiseen superkriittisestä nesteestä regeneroinnin tarkoituksen saavuttamiseksi. CO2:ta käytetään yleensä uuttoaineena. Vuonna 1979 Modell käytti ensimmäisen kerran ylikriittistä CO2:ta fenolin regeneroimiseen aktiivihiilestä. Tämä menetelmä ei muuttanut adsorbentin fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia eikä aktiivihiilen alkuperäistä rakennetta alhaisessa käyttölämpötilassa. Aktiivihiilellä ei periaatteessa ollut hävikkiä. Ja tämä tapa on helppo kerätä epäpuhtauksia, edistää adsorboituneiden materiaalien uudelleenkäyttöä. Se katkaisi toissijaisen saastumisen, saavuttaen jatkuvan toiminnan, kierrätyslaitteet vievät pienen alueen pienemmällä energiankulutuksella. Tällä menetelmällä tutkittuja orgaanisia epäpuhtauksia on kuitenkin suhteellisen vähän, joten sen laajaa käyttöä on vaikea todistaa.
3.Sähköterminen desorptio
Vuonna 1970 Fabuss ja Dubois käyttivät adsorptiomateriaalien johtavuutta kohdistaakseen virran adsorptioaineeseen adsorption kyllästymisen jälkeen ja käyttivät Joule-ilmiötä lämmön tuottamiseen energian tuottamiseksi desorptioon. Tällä hetkellä on kaksi tapaa tuottaa virtaa: suoraan elektrodeista ja epäsuorasti sähkömagneettisesta induktiosta. Perinteiseen vaihtelevan lämpötilan analyysimenetelmään verrattuna sähköinen lämpödesorptiomenetelmä voi vähentää regeneratiivisen kaasun virtausnopeutta 10 prosentilla -20 prosentilla korkean hyötysuhteen, alhaisen energiankulutuksen ja vähemmän käsittelykohteen rajoitusten ansiosta. Suoran lämmityksen aikana tulee kuitenkin kuumia kohtia, jotka vaikuttavat adsorptiokerroksen lämpötilan säätöön ja vaikeuttavat sen vahvistamista. Lisäksi elektrodien järjestelyä, liitäntää ja eristystä on vielä tutkittava.
4. Mikroaaltodesorptio
Aktiivihiili voi absorboida mikroaaltoenergiaa adsorptioaineen desorptiota varten. Mikroaaltouunin kuumennusnopeus on nopea, se voidaan suorittaa 1/100-1/10 normaalimenetelmästä ja lämmitys on tasaista. Sillä on vain lämmitysvaikutus mikroaaltoja absorboiviin materiaaleihin, alhainen energiankulutus, yksinkertainen laite, toiminta, korkea regenerointitehokkuus ja helppo ohjata automaattisesti. Suljetun mikroaaltokuumennusprosessin vuoksi desorptiomateriaalia ei kuitenkaan voida sulkea pois ajoissa, millä on tietty vaikutus regeneraatiovaikutukseen. Ania et ai. käytti 2450 MHz:n mikroaaltouunia ja perinteistä sähkötermistä menetelmää fenolikyllästetyn aktiivihiilen regeneroimiseen ja havaitsi, että mikroaalto voi lyhentää desorptioaikaa merkittävästi ja aktiivihiilen adsorptiokapasiteetin menetys oli pienempi. Ning Ping et ai. käytti mikroaaltosäteilytystä aktiivihiileen adsorboidun tolueenipoistokaasun regeneroimiseksi ja desorption kondensoimiseksi. Tolueenin talteenottoaste saavutti yli 60 prosenttia, lähellä kemiallista puhtautta. Wang Baoqing käytti mikroaaltodesorptiota etanolilla täytetyn aktiivihiilen regeneroimiseen, ja desorptionopeus saavutti yli 90 prosenttia 3-4 minuutin kuluttua.
5. Ultrasonic Wave Regeneration
Eri tutkijoilla on erilaisia selityksiä ultraäänidesorption periaatteelle: Yu, Bassler, Hamdaoui et al. uskovat, että akustisten reikien ja korkeapaineisen shokkiaallon synnyttämä nopea mikrosuihku johtaa adsorboituun desorptioon, kun taas Breit-bach et al. uskovat, että ultraääniaallon lämpövaikutus nopeuttaa adsorbaattien desorptiota. Kiinalaiset tutkijat ajattelevat, että ultraääni, jolla on eri vaiheliitäntä tai muu ultraääniaalto, kun he tapasivat, tuottaa suuren puristusvoiman, koska palautumisaalto muodostaa pienen "kavitaatiokuplan", "kavitaatiokuplan puhkeamispisteen, kun lämpötila ja paine nousevat äkillisesti , voi siirtää energian adsorptiomateriaaliksi, lisätä sen lämpöliikettä adsorbentin pinnalta. Koska ultraääniaalto syöttää energiaa vain paikallisesti, energiankulutus on pieni, hiilihäviö pieni ja prosessilaitteisto on yksinkertainen. Hamdaouin tulokset osoittivat, että ultraääniaalto pystyi merkittävästi lisäämään P-klooribentseenien desorptionopeutta.Välillä 21 - 800 kHz desorptionopeus kasvoi taajuuden kasvaessa, ja aktiivihiilen stabiilisuus ei vaikuttanut ennen kuin ultraääniaalto saavutti arvon 38,3 W.
