एक्टिवेटेड कार्बन के पुनर्जीवन हेतु आवश

तापन-पुनर्जनन विधि: कार्बनिक पदार्थों के तापन की प्रक्रिया में उनके विघटन होने के तापमान के आधार पर, तापन-पुनर्जनन को कम तापमान पर तापन-पुनर्जनन एवं उच्च तापमान पर तापन-पुनर्जनन में विभाजित किया जाता है। (1) कम तापमान पर ऊष्मा देकर पुनर्उत्पादन करने की विधि। कम उबलने के तापमान वाले कम आणविक वजन वाले हाइड्रोकार्बनों एवं एरोमैटिक कार्बनिक पदार्थों को अवशोषित करने हेतु, संतृप्त कार्बन को पुनर्जीवित करने हेतु आमतौर पर 100–200°C के भाप का उपयोग किया जाता है; ऐसी प्रक्रिया अवशोषण टॉवर में ही की जा सकती है। डिटैचमेंट के बाद प्राप्त होने वाली कार्बनिक वाष्प को ठंडा करके पुनः उपयोग में लाया जा सकता है। गैस अवशोषण हेतु उपयोग में आने वाले एक्टिवेटेड कार्बन के पुनरुत्पादन स्टीम डिस्टिलेशन विधि का उपयोग, बीयर एवं पेय पदार्थों के उत्पादन हेतु आवश्यक प्रक्रियाओं में उपयोग होने वाले पानी की पूर्व-शुद्धिकरण प्रक्रिया में संतृप्त एक्टिवेटेड कार (2) उच्च तापमान पर गर्म करके पुनर्उत्पादन करने की विधि। जल शोधन में, एक्टिवेटेड कार्बन द्वारा आमतौर पर उन ही कार्बनिक पदार्थों को अवशोषित किया जाता है जो ऊष्मा-विघटनशील होते हैं एवं जिन्हें अलग करना कठिन होता है; साथ ही, इनके उच्च तापमान वाली पुनर्जनन विधि में, आमतौर पर 850℃ के उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है; इससे एक्टिवेटेड कार्बन पर जमे हुए कार्बनिक पदार्थ कार्बनीकरण एवं सक्रियीकरण की प्रक्रिया से पुनः उपयोग योग्य हो जाते हैं। इस विधि में पदार्थों को पुनः प्राप्त करने की दर अधिक होती है, एवं पुनर्जनन का प्रभाव भी स्थिर रहता है। इसलिए, जल शोधन हेतु उपयोग में आने वाले एक्टिवेटेड कार्बन के पुनर्उपयोग हेतु आमतौर पर उच्च तापमान वाली विधि का ही उपयोग किया जाता है। निर्जलीकरण के बाद, एक्टिवेटेड कार्बन को पुनर्जीवित करने हेतु आमतौर पर निम्नलिखित 3 चरणों से गुजरना पड़ता है। (1) सूखने का चरण। 50% से 86% जल-सांद्रता वाले गीले कोयले को 100-150℃ के तापमान पर गर्म किया जाता है; इससे कोयले के कणों में मौजूद जल वाष्पीभूत हो जाता है, एवं साथ ही कुछ कम उबलने वाले कार्बनिक पदार्थ भी वाष्पीभूत हो जाते हैं। इस चरण में खर्च होने वाली ऊर्जा, पूरी पुनर्उत्पादन प्रक्रिया में खर्च होने वाली कुल ऊर्जा का 50% से 70% होती है। (2) भट्ठीकरण चरण, या कार्बनीकरण चरण। कोयले को 150–700°C तापमान तक गर्म किया जाता है। तापमान बढ़ने पर, विभिन्न कार्बनिक पदार्थ, वाष्पीकरण, विघटन, कार्बनीकरण एवं ऑक्सीकरण जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से एक्टिवेटेड कार्बन की सतह से दूर हो जाते हैं। आमतौर पर, इस चरण तक पुनर्उत्पादित कार्बन की अवशोषण क्षमता 60% से 85% तक हो जाती है। (3) सक्रियीकरण चरण। जब कार्बनिक पदार्थों को उच्च तापमान पर कार्बनीकृत किया जाता है, तो उनमें से काफी मात्रा में कार्बाइड भाग एक्टिवेटेड कार्बन के सूक्ष्म छिद्रों में ही ब इस समय, कार्बाइडों को जलवाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड आदि ऑक्सीकारक गैसों के उपयोग से वाष्पीकृत किया जाता है; जिससे शेष कार्बाइड 850℃ के आसपास CO2, CO आदि गैसों में परिवर्तित हो जाते हैं। सूक्ष्म छिद्रों की सतह को साफ किया जाता है, ताकि उनकी अवशोषण क्षमता पुनः प्राप्त हो सके। अवशिष्ट कार्बाइडों की ऑक्सीकारक गैसों के साथ होने वाली अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
C + O₂ → CO₂↑
C + H₂O → CO↑ + H₂↑
C + CO₂ → 2CO↑

उच्च तापमान पर पुनर्उत्पादन की प्रक्रिया में, ऑक्सीजन का एक्टिवेटेड कार्बन की संरचना पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है; इसलिए इस प्रक्रिया को सूक्ष्म धनात्मक दबाव की स्थितियों में ही किया जाना आवश्यक है। अत्यधिक ऑक्सीजन के कारण एक्टिवेटेड कार्बन जलकर राख हो जाता है; जबकि कम ऑक्सीजन की मात्रा से भट्ठी का तापमान एवं पुनर्उत्पादन प्रक्रिया प्रभावित होती है। इसलिए, सामान्य उच्च तापमान वाले पुनर्जनन भट्टियों में ऑक्सीजन के स्तर पर कड़ा नियंत्रण आवश्यक है; शेष ऑक्सीजन की मात्रा 1% से कम होनी चाहिए, CO की मात्रा लगभग 2.5% होनी चाहिए, एवं जलवाष्प की मात्रा 0.2–1 किग्रा/किग्रा एक्टिवेटेड कार्बन होनी चाहिए (यह मात्रा भट्टी के प्रकार के आधार पर निर्धारित की जाती है)। एक्टिवेटेड कार्बन पुनर्उत्पादन उपकरणों की गुणवत्ता, मुख्य रूप से निम्नलिखित कारकों से निर्धारित होती है – अवशोषण पुनर्प्राप्ति दर, कार्बन का नुकसान, उपकरण की मजबूती, ऊर्जा खपत, सहायक सामग्रियों की खपत, पुनर्उत्पादन हेतु आवश्यक तापमान, पुनर्उत्पादन में लगने वाला समय, मनुष्यों एवं पर्यावरण पर पड़ने वाला प्रभाव, उपकरणों एवं बुनियादी ढाँचे हेतु आवश्यक निवेश, तथा उपकरणों के संचालन, रखरखाव एवं मर इसके अलावा, किसी भी एक्टिवेटेड कार्बन को उच्च तापमान पर पुनर्उपयोग हेतु गर्म करने वाले उपकरण में यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि कार्बन कण आपस में चिपकें नहीं, न ही वे एक साथ जुड़कर बड़े टुकड़ों का रूप लें; क्योंकि ऐसी स्थिति में स्थानीय स्तर पर आग लग सकती है, या मार्ग अवरुद्ध हो सकते हैं, जिससे उपकरण का संचालन ठप हो सकता है।

डिस्चार्ज-हाई-टेम्परेचर हीटिंग रीजनरेशन विधि – यह पारंपरिक हाई-टेम्परेचर हीटिंग रीजनरेशन विधि से बिल्कुल अलग एक रीजनरेशन विधि है। पारंपरिक विधि में, बंद वातावरण में, भट्ठी के माध्यम से या सीधे भट्ठी के अंदर ही एक्टिवेटेड कार्बन को गर्म किया जाता है; इससे कार्बन का तापमान धीरे-धीरे बढ़ता जाता है, और अंततः यह 850°C तक पहुँच जाता है। इसके बाद वहाँ जलवाष्प भेजा जाता है। विदेशी विद्वानों का मानना है कि कार्बन मैट्रिक्स के नष्ट होने से बचने हेतु, सामान्य तापन प्रक्रिया में तापमान में वृद्धि की दर 10 ℃/मिनट से अधिक नहीं होनी चाहिए; इसी कारण पुनर्उत्पादन प्रक्रिया में कुल 6 घंटे लगते हैं। इस विधि में, कार्बन को तेजी से गर्म किया जाता है; जिससे सूखने, भट्ठीकरण एवं सक्रियीकरण जैसी प्रक्रियाएँ 5–10 मिनट के भीतर ही पूरी हो जाती हैं। इसे बंद वातावरण में संचालित करने की आवश्यकता नहीं है; इसे सक्रिय करने हेतु जलवाष्प का उपयोग भी आवश्यक नहीं है। 850℃ जैसे उच्च तापमान पर भी इसे हवा के संपर्क में रखा जा सकता है; ऐसी स्थिति में यह स्वाभाविक रूप से ही ठंडा हो जाता है, और यह पूरी तरह से राख में नहीं बदल जाता। इसकी मजबूती पर भी कोई प्रभाव नहीं पड़ता है; कार्बन हानि की दर भी स