【技术实现步骤摘要】
本申请涉及废活性炭再生光谱分析，具体涉及一种废活性炭的可再生处置方法及系统。
技术介绍
1、随着环境保护以及环境治理的不断开展，人们的环保意识不断增强，活性炭具有高度发达的孔隙结构和较高的比表面积，并且其表面具有多种含氧官能团，在气相以及液相均具有良好的吸附性能，所以活性炭在废水废气处理上的应用十分普遍。但是，有机污染的废活性炭具有危险废物特性，通过焚烧或填埋等方式对废活性炭进行处理，极易造成环境污染，所以对废活性炭进行再生利用是绿色发展的必然选择。
2、目前，废活性炭的再生方法主要有热再生法、电化学再生法、湿式催化氧化再生法、微波再生法等，其中热再生法应用较为广泛，是工业上较为成熟的一种再生方法。现有技术采用微波再生法是通过分子升温的性质， 废活性炭的多孔表面能够吸收微波并通过偶极旋转、离子传导接受微波能量，使得废活性炭均匀受热，提高吸附质热脱附效果。
3、但是，微波再生法存在一些问题，在进行废活性炭再生时，现有技术无法对微波功率进行有效地调节，容易导致废活性炭出现碳损失量过大的现象，使得废活性炭孔隙出现堵塞，从而影响废活性炭的再生效果。因此，传统微波再生技术存在无法有效地对微波功率进行调节，导致废活性炭孔隙容易出现堵塞的问题，从而影响废活性炭的再生效果。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供一种废活性炭的可再生处置方法及系统，所采用的技术方案具体如下：
2、本申请实施例提供了一种废活性炭的可再生处置方法，包括以下步骤：
3、将废活性炭颗粒放置石英皿上，之后置于微波高温加热炉内的碳化硅板上；
4、将微波高温加热炉内抽至真空，打开微波高温加热炉的进气阀，向炉内通入保护气体；
5、之后对废活性炭颗粒进行微波加热及脱附，废活性炭与通入的保护气体及水蒸气在炉内发生活化反应；
6、对反应的尾气进行处理，微波加热保温完成后降至室温，停止通入保护气体，以获取活性炭再生颗粒样品；
7、在微波再生处理过程中，采集当前批次再生处理后石英皿上活性炭颗粒样品的拉曼光谱数据；
8、根据各像元中每个拉曼光谱强度与各像元的拉曼光谱强度中突变点之间的差异，确定各像元中每个拉曼光谱强度的孔隙结构稳定度；
9、各像元中所有拉曼光谱强度的孔隙结构稳定度组成各像元的结构稳定度向量；
10、基于结构稳定度向量中孔隙结构稳定度的混乱程度以及异常情况，确定各像元的孔隙堵塞显著度，之后结合各像元与其局部范围内像元之间结构稳定度向量的相似程度，确定各像元的孔隙结构混乱度；
11、基于孔隙结构混乱度对像元进行分割提取碳损失像元，结合碳损失像元数量获取碳损失比例；
12、基于所述碳损失比例，结合当前批次废活性炭微波再生的预设微波功率，获取下一批次废活性炭微波再生时的微波功率，以获取下一批次废活性炭可再生颗粒。
13、优选的，所述微波高温加热炉内的真空度控制在0.08-0.09mpa。
14、优选的，所述保护气体为氮气。
15、优选的，所述微波加热过程中预设微波功率为800w，保温温度范围为500-600℃，保温时间为10-20min。
16、优选的，各像元中每个拉曼光谱强度的孔隙结构稳定度对应计算公式为：
17、，式中，为第i个像元中第j个拉曼光谱强度的孔隙结构稳定度，为归一化函数，为第i个像元的拉曼光强序列中第j个拉曼光谱强度，其中，各像元的拉曼光谱数据中所有的拉曼光谱强度按照波长升序排列组成每个像元的拉曼光强序列，为第i个像元的拉曼光强突变序列内的突变点数目，其中，各像元的拉曼光强序列中所有的突变点按照波长升序排列组成各像元的拉曼光强突变序列，为欧氏距离函数，为第i个像元的拉曼光强突变序列中第s个突变点对应的拉曼光谱强度。
18、优选的，所述各像元的孔隙堵塞显著度对应计算公式为：
19、，式中，为第i个像元的孔隙堵塞显著度，为第i个像元的结构稳定度向量内所有元素的信息熵，和分别为第i个像元的结构稳定度向量中所有异常数据点的均值、所有正常数据点的均值，其中，对结构稳定度向量进行异常检测，提取所有异常数据点和正常数据点。
20、优选的，所述各像元的孔隙结构混乱度计算公式为：
21、，式中，为第i个像元的孔隙结构混乱度，为局部像元集中像元的个数，其中，将与各像元之间距离最近的多个像元组成各像元的局部像元集，为余弦相似度函数，为第i个像元的结构稳定度向量，为第i个像元的局部像元集中第g个局部像元的结构稳定度向量，为余弦相似度，为避免分母为零的数值。
22、优选的，所述碳损失像元为高于分割阈值的孔隙结构混乱度所对应的像元，所述碳损失比例为碳损失像元数量与像元总数目的比值。
23、优选的，所述下一批次废活性炭微波再生时的微波功率对应计算过程为：
24、，式中，为下一批次废活性炭微波再生时的微波功率，为当前批次废活性炭微波再生的预设微波功率，为碳损失比例，为预设微波功率的调节系数。
25、本申请实施例还提供了一种废活性炭的可再生处置系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。
26、由以上可见，本申请提供的一种废活性炭的可再生处置方法及系统，至少具有如下有益效果：
27、本申请相比较于现有技术无法对微波再生的微波功率进行有效地反馈调节，容易导致废活性炭出现碳损失量过大的现象，使得废活性炭孔隙出现堵塞，从而影响废活性炭的再生效率。本专利技术通过提取活性炭颗粒样品的孔隙结构的稳定特征和孔隙堵塞的显著性特征，其活性炭颗粒样品的孔隙堵塞特征越明显，反映了微波再生的微波功率的适宜性越低；进一步，通过活性炭颗粒样品的孔隙结构混乱特征对碳损失特征进行分析，得到当前的活性炭颗粒样品的碳损失比例，碳损失比例能够较为准确地反映微波功率的适宜程度，碳损失比例越高，反映了微波功率的适宜程度越低，所以本专利技术利用碳损失比例对微波功率进行有效地反馈调节，避免废活性炭出现碳损失量过大的现象，提高废活性炭的再生效果。
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1.一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述微波高温加热炉内的真空度控制在0.08-0.09MPa。
3.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述保护气体为氮气。
4.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述微波加热过程中预设微波功率为800W，保温温度范围为500-600℃，保温时间为10-20min。
5.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，各像元中每个拉曼光谱强度的孔隙结构稳定度对应计算公式为：
6.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述各像元的孔隙堵塞显著度对应计算公式为：
7.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述各像元的孔隙结构混乱度计算公式为：
8.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述碳损失像元为高于分割阈值的孔隙结构混乱度所对应的像元，所述碳损失比
9.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述下一批次废活性炭微波再生时的微波功率对应计算过程为：
10.一种废活性炭的可再生处置系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述微波高温加热炉内的真空度控制在0.08-0.09mpa。
3.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述保护气体为氮气。
4.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，所述微波加热过程中预设微波功率为800w，保温温度范围为500-600℃，保温时间为10-20min。
5.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，各像元中每个拉曼光谱强度的孔隙结构稳定度对应计算公式为：
6.如权利要求1所述的一种废活性炭的可再生处置方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：薄冉冉，崔盛钰，
申请(专利权)人：上海进贤机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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