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活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳活性炭主成分除了碳以外还有氧氢等元素活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列在交叉连接之间有细孔在活化时会产生碳组织缺陷因此它是一种多孔碳堆积密度低比表面积大活性炭是传统而现代的人造材料又称碳分子筛化学式CCAS64365-11-3EINECS264-864-4自从问世一百年来活性炭应用领域日益扩展应用数量不断递增回述炭应用的历史记载如下1公元前1550年埃及有作为医用的记载2公元前460359年希腊医生Hippocrate用以治羊癫疯315181593年中国李时珍的本草纲目中提及用于治病41993年有外用于溃疡51794年英国有家糖厂用于加速脱色上述例证应用的都是木炭不是活性炭活性炭作为人造材料是在1900年和1901年才发明的发明者RaphaelvonOstrejko取得英国专利BP142241900英国专利BP180401900德国专利GerP1367921901他发明将金属氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸气与炭化材料反应制造活性炭1911年在维也纳附近的工厂首次用于工业生产当时产品是粉状活性炭商品名使Epomit同年在荷兰有Norit上市1912年在捷克斯洛伐克有Carboraffin出售GerPat290656历史阶段回顾百年来世界活性炭应用的历史不妨粗略划分为三个阶段1第一阶段从20世纪初到约20世纪20年代为萌芽阶段2第二阶段从约20世纪20年代中期为中期为成长阶段3第三阶段从20世纪中期到20世纪末期为发展阶段发展成为环保大应用阶段这三个阶段可用活性炭应用历程中两件历史性大事作为划分的界限历史大事件第一件大事使活性炭防毒面具在20世纪20年代在第一次世界大战中的应用可以次作为划分活性炭应用历史的第一阶段和第二阶段的界限 活性炭在初期主要应用使粉炭在糖业中逐步代替了原来的骨炭在20世纪20年代的第一次世界大战中出现的颗粒大量应用于防毒面具这是工业化学史辉煌的一页当时荷兰的Norit和捷克斯洛伐克德国法国瑞士等国的制造商和批发商曾成立一个联合公司说明在欧洲萌芽的活性炭是广为看好的新兴产业通过防毒面具应用的推动活性炭历史进入了第二阶段活性炭市场不断扩大活性炭的吸附和催化功能在众多行业的精制回收合成上的应用陆续开发美国等的活性炭厂陆续开设在20世纪中叶不断拓展应用面的活性炭被视为万能吸附剂第二件大事是活性炭除臭作用在20世纪40年代数以百计的自来水厂中采用了活性炭除臭以此作为划分活性炭应用历史的第二阶段与第三阶段的界限1927年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受的自来水恶臭事故这是由于原水中的苯酚和消毒用的氯生成异臭所致德国等地的自来水厂也发生了同样的事故这些事故都是用活性炭来解决的此后随着环境保护日益受到重视政府法令的日趋严格活性炭不仅在净水方面而且在净气等方面的用量剧增使得在20世纪的后半叶环保产业成为活性炭应用的大户由此活性炭历史进入了第三阶段即发展阶段中国活性炭在应用历史我国活性炭在应用历史简分为三个阶段1第一阶段使20世纪40年代以前我国制药工业化学工业中使用活性炭量大都用进口货例如用Carboraffin牌的活性炭2第二阶段自20世纪50年代初开始国产活性炭上市1951年沈阳和抚顺的单管炉厂青岛的反射炉闷烧法厂上好的电热活化法厂接着有氯化锌活化法厂1958年福建杭州广州烟台东北等地纷纷建厂1966年太原开创斯列普活化法厂随后我国陆续开设数以百计的斯列普炉厂此外还有不少的转炉粑式炉等工厂总生产能力从1951年的三五十吨猛增到20世纪80年代的近十万吨生产与应用相互促进活性炭的应用范围被迅速开拓从原来单一的通用炭向多种的专用炭发展例如净水炭糖炭味精炭油脂炭黄金炭载体炭药用炭针剂炭试剂炭等等足见活性炭因国内经济蒸蒸日上而应用量速增又因产量扩大成本降低而使出口量上升我国活性炭的应用不仅在国内市场发展而且进入了国际市场2第二阶段2003-至今活性炭应用于装修污染治理2003年鑫森公司开创历史先河利用先进的造孔技术将活性炭使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构专用于吸附甲醛苯系物氨氡等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌具有吸味去毒除臭去湿防霉杀菌净化等综合功能有效清除室内环境污染成功应用于装修污染治理并创立了快活林品牌目前市场上家用活性炭众多活性炭已走进千家万户成为健康时尚的环保产品检验标准活性炭是一种非常优良的吸附剂它是利用木炭竹炭各种果壳和优质煤等作为原料通过物理和化学方法对原料进行破碎过筛催化剂活化漂洗烘干和筛选等一系列工序加工制造而成它具有物理吸附和化学吸附的双重特性可以有选择的吸附气相液相中的各种物质以达到脱色精制消毒除臭和去污提纯等目的检验标准可按照中国国标GB或按照其他国家标准如美国ASTM日本JIS德国DIN标准等活性炭吸附性吸附性质是活性炭的首要性质活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶在活化过程中微晶间产生了形状不同大小不一的孔隙假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状活性炭按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类1按IUPAC分微孔10nm中孔1-25nm大孔25nm2按习惯分微孔150nm中孔150-20000nm大孔20000nm由于这些孔隙特别是微孔提供了巨大的表面积活性炭微孔的孔隙容积一般只有025-09mLg孔隙数量约为1020个g全部微孔表面积约为500-1500m2g通常以BET法测算也有称高达3500-5000m2g的活性炭几乎95以上的表面积都在微孔中因此除了有些大分子进不了外微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素中孔的孔隙容积一般约为002-10mLg表面积最高可达几百平方米一般只有活性炭总蚕种的约5其作用能吸附蒸汽并能为吸附物提供进入微孔的通道又能直接吸附较大的分子大孔的孔隙容积一般约为02-05mLg表
面积只约05-2m2g其作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去二是作为催化载体时催化剂常少量沉淀在微孔内大都沉淀在大孔和中孔之中所提的活性炭表面积理应包括内表面积和外表面积事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积因此不能误认为把活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力很多吸附是可逆的物理吸附即被吸附物为流体在一定温度和压力下被活性炭吸附在高温低压下被吸附物又解吸出来活性炭内表面恢复原状这是广泛应用的物理吸附学术上又称为范德华吸附活性炭外观为暗黑色具有良好吸附性能化学性质稳定可耐强酸及强碱能经受水浸高温密度比水小是多空的疏水性吸附剂活性炭的主要机理活性炭是由含炭为主的物质作原料经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂活性炭含有大量微孔具有巨大的比表面积能有效地去除色度臭味可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物包含某些有毒的重金属影响活性炭吸附的因素有活性炭的特性被吸附物的特性和浓度废水的PH值悬浮固体含量等特性接触系统及运行方式等活性炭吸附是城市污水高级处理中最重要最有效的处理技术得到广泛的应用活性炭能有效吸附氯代烃有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂还能吸附苯醚正硝基氯苯萘乙烯二甲苯酚苯粉DDT艾氏剂烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物如蛋白质的中间降解物质比原有的有机物更难被活性炭吸附活性炭对THMS的去除能力较低仅达到23-60活性炭吸附法与其他处理方法联用出现了臭氧-活性炭法混凝-吸附活性炭法Habberer工艺活性炭-硅藻土法等使活性炭的吸附周期明显延长用量减少处理效果和范围大幅度提高活性炭吸附原理活性炭是一种很细小的炭粒有很大的表面积而且炭粒中还有更细小的孔毛细管这种毛细管具有很强的吸附能力由于炭粒的表面积很大所以能与气体杂质充分接触当这些气体杂质碰到毛细管被吸附起净化作用活性炭的表面积研究是非常重要的活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测现在国内也被淘汰了目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的请参看我国国家标准GBT19587-2004-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法比表面积检测其实是比较耗费时间的工作由于样品吸附能力的不同有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间如果测试过程没有实现完全自动化那测试人员就时刻都不能离开并且要高度集中观察仪表盘操控旋钮稍不留神就会导致测试过程的失败这会浪费测试人员很多的宝贵时间F-Sorb2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器兼备直接对比法更重要的F-Sorb2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备其测试结果与国际一致性很高稳定性也很好同时减少人为误差提高测试结果精确性活性炭对各气体的吸附能力单位mlcm3H2O2N2Cl2CO7活性炭催化性活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应表现出催化剂的活性例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在对多种反应具有催化剂的活性例如使氯气和一氧化碳生成光气由于活性炭和载持物之间会形成络合物这种络合物催化剂使催化活性大增例如载持钯盐的活性炭即使没有铜盐的催化剂存在烯烃的氧化反应也能催化进行而且速度快选择性高由于活性炭具有发达的细孔结构巨大的内表面积和很好的耐热性耐酸性耐碱性可作为催化剂的载体例如有机化学中加氢脱氢环化异构化等的反应中活性炭是铂钯催化剂的优良载体活性炭机械性1 粒度采用一套标准筛筛分法求出留在和通过每只筛子的活性炭重量表示粒度分布2静观密度或堆密度饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量3体积密度和颗粒密度饮食孔隙容积而不饮食颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量4强度即活性炭的耐破碎性5耐磨性即耐磨损或抗磨擦的性能这些机械性质直接影响活性炭应用例如密度影响容器大小粉炭粗细影响过滤粒炭粒度分布影响流体阻力和压降破碎性影响活性炭使用寿命和废炭再生影响活性炭吸附的主要因素1 活性炭吸附剂的性质其表面积越大吸附能力就越强活性炭是非极性分子易于吸附非极性或极性很低的吸附质活性炭吸附剂颗粒的大小细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响②吸附质的性质取决于其溶解度表面自由能极性吸附质分子的大小和不饱和度附质的浓度等③废水PH值活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响从而影响吸附效果④共存物质共存多种吸附质时活性炭对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差⑤温度温度对活性炭的吸附影响较小⑥接触时间应保证活性炭与吸附质有一定的接触时间使吸附接衡充分利用吸附能力活性炭化学性活性炭的吸附除了物理吸附还有化学吸附活性炭的吸附性既取决于孔隙结构又取决于化学组成活性炭不仅含碳而且含少量的化学结合功能团开工的氧和氢例如羰基羧基酚类内酯类醌类醚类这些表面上含有的氧化物和络合物有些来自原料的衍生物有些是在活化时活化后由空气或水蒸气的作用而生成有时还会生成表面硫化物和氯化物在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类如碳酸盐和磷酸盐等这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低活性炭应用增加活性炭目数与毫米对应表内容以及相关网站并非作广告对消费者有很多帮助现在活性炭都是按照目来说的但大家不知道目其实可以换成毫米的活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面如石化行业的无碱脱臭精制脱硫醇乙烯脱盐水精制填料催化剂载体钯铂铑等水净化及污水处理电力行业的电厂水质处理及保护化工行业的化工催化剂及载体气体净化溶剂回收及油脂等的脱色精制食品行业的饮料酒类味精母液及食品的精制脱色黄金行
业的黄金提取尾液回收环保行业的污水处理废气及有害气体的治理气体净化以及相关行业的香烟滤嘴木地板防潮吸味汽车汽油蒸发污染控制各种浸渍剂液的制备等活性炭在未来将会有极好的发展前景和广阔的销售市场活性碳主要用途﹕1用于液相吸附类活性碳·自来水工业用水电镀废水纯净水饮料食品医药用水净化及电子超纯水制备·蔗糖木糖味精药品柠檬酸化工产品食品添加剂的脱色精制和去杂质纯化过滤·油脂油品汽油柴油的脱色除杂除味酒类及饮料的净化除臭除杂·精细化工医药化工生物制药过程产品提纯精制脱色过滤·环保工程废水生活废水净化脱色脱臭降COD2用于气相吸附类活性碳·苯甲苯二甲苯丙酮油气CS2等有机溶剂吸附与回收·香烟过滤嘴装修除味室内空气净化甲醛苯等的去除工业用气的净化如CO2N2等·石化行业生产天然气净化脱硫除臭废气的治理·生化油漆工业地下场所皮革工厂动物饲养场所的空气净化脱臭·烟道气的臭气吸附硫化物吸附汞蒸汽的去除降低戴奥辛的生成·活性炭滤材活性炭滤布炭布空气净化滤材汽车空调过滤材料活性炭无纺布活性炭复合布合滤材3用于高要求领域活性碳·催化剂及催化剂载体钯炭催化剂钌炭催化剂铑炭催化剂铂炭催化剂贵重金属催化剂及合成金刚石黄金提取·触媒载体维尼纶触媒载体三聚氯氰载体氯化汞触媒载体生物载体有机合成催化剂合成纤维载体醋酸乙烯载体·血液净化汽车炭罐高性能燃料电池双电层超级电容器锂电池负极材料贮能材料军事航天等高要求领域活性碳服务﹕·活性炭选型﹕为您的企业量体裁衣特别定制即符合本企业的生产需求而同时又能降低企业综合成本·优化设计﹕我们的应用工程人员将与您的企业一道对吸附工艺设备活性炭品种进行优化设计使其达到最佳性价比·应用整体解决方案只要有一定量我们就可以帮你出整体解决方案活性炭选型优化设计活性炭再生工程规划成本预算等一条龙服务做到您满意为止如废柴油脱色整体解决方案糖液脱色精制整体解决方案有机溶剂回收利用整体解决方案工业废水处理除COD脱色整体解方案等·新产品研发如果您认为现有的活性炭规格品种不能满足贵方生产应用的需要请将您的需求告诉我们我司工程技术人员可与贵方共同开发·再生﹕提供活性碳再生活性炭装填回收更换等服务·其它服务提供应用技术咨询活性炭价格查询进口高档活性炭定做等活性炭价格成本预算活性炭采用木质或椰壳为原料深度活化比表面积较大因此活性炭内部孔丰富密度轻就像海绵内部有很多孔有良好的吸附性一吨木质活性炭为27-35m3煤质活性炭一吨不到2m3说明他内部孔不丰富密度大如果按立方算的话煤质活性炭并不便宜还有活性炭吸附量和使用寿命上差距很大所以活性炭价格不一定就能决定成本不能光看吨价还需算算活性炭体积才知道性价比10m3活性炭3吨木质活性炭45吨椰壳炭55吨煤质活性炭原理活性炭是一种很细小的炭粒有很大的表面积具有丰富的微孔具有很强的吸附能力由于炭粒的表面积很大所以能与气体杂质充分接触当这些气体杂质被微孔吸附起净化作用日常生活中1冰箱空调在除味防菌抑菌方面采用了活性炭过滤网有高科技含量的活性炭过滤网还能捕捉和抑制空气中的病毒使室内空气始终保持清新纯净2我们直接饮用的净水就是水厂采用了臭氧消毒加活性炭过滤的深度处理工艺使水质达到国家的直接饮用净水标准303年为防非典传播也出现活性炭防护口罩厚厚的纸质过滤网内夹着一层活性炭可以连续使用10个小时保持干燥4游泳池更换池水时也使用活性炭过滤杂质5美容方面近年国际上非常流行的活性炭洁面配方据说能像磁石般吸走躲入毛孔内的污垢活性炭的用途及种类一活性炭的用途1空气净化2污水处理场排气吸附3饮料水处理4电厂水预处理5废水回收前处理6生物法污水处理7有毒废水处理8石化无碱脱硫醇9溶剂回收因为活性炭可吸附有机溶剂10化工催化剂载体11滤毒罐12黄金提取13化工品储存排气净化14制糖酒类味精医药食品精制脱色15乙烯脱盐水填料16汽车尾气净化17PTA氧化装置净化气体18印刷油墨的除杂二活性炭的种类由于原料来源制造方法外观形状和应用场合不同活性炭的种类很多到目前为止尚无精确的统计材料大约有上千个品种按原料来源分1木质活性炭2兽骨血炭3矿物质原料活性炭4其它原料的活性炭5再生活性炭按制造方法分1化学法活性炭化学炭2物理法活性炭3化学–物理法或物理–化学法活性炭按外观形状分1粉状活性炭2颗粒活性炭3不定型颗料活性炭4圆柱形活性炭5球形活性炭6其它形状的活性炭按孔径分大孔半径20000nm过渡孔半径150～20000nm微孔半径150nm活性炭的表面积主要是由微孔提供的活性炭产品的应用方向及领域◎石化行业无碱脱臭精制脱硫醇重催的精制装置乙烯脱盐水精制填料乙烯装置催化剂载体钯铂铑等苯乙烯连续重整装置水净化及污水处理上水及下水的深度处理◎电力行业电厂水质处理及保护锅炉装置◎化工行业化工催化剂及载体气体净化溶剂回收及油脂等的脱色精制◎食品行业饮料酒类味精母液及食品的精制脱色◎黄金行业黄金提取适用炭浆法堆浸法提金工艺尾液回收金矿的废物利用及环境保护◎环保行业用于污水处理废气及有害气体的治理气体净化◎相关行业香烟滤嘴木地板防潮吸味汽车汽油蒸发污染控制各种浸渍剂液的制备等比如活性炭可以作为活性碳罐的填充物用来生产摩托车碳罐汽车碳罐等活性炭吸附法在水处理中的应用活性炭吸附广泛应用于在城市污水处理饮用水及工业废水处理⑴城市污水处理废水中的一些有机物是难于为微生物或一般氧化法所氧化分解的如酚苯石油及其产品杀虫剂洗涤剂合成染料胺类化合物以及许多人工合成有机物经生化处理后很难达到对排放要求较高的水体中排放的标准也严重影响废水的回用因此需要深度处理由于活性炭对有机物的吸附能力大在废水深度处理中得到广泛的应用具有以下优点①处理程度高城市污水用
活性炭进行深度处理后BOD可降低99TOC可降到1～3mgL②应用范围广对废水中绝大多数有机物都有效包括微生物难于降解的有机物③适应性强对水量及有机物负荷的变动有较强的适应性能可得到稳定的处理效果④粒状炭可进行再生重复使用被吸附的有机物在再生过程中被烧掉不产生污泥⑤可回收有用物质例如用活性炭处理含酚废水用碱再生吸附饱和的活性炭可以回收酚钠盐⑥设备紧凑管理方便⑵饮用水深度处理中的应用活性炭吸附是建立在常规给水处理基础上一般设置在砂过滤之后也可与砂滤料组成双层滤料过滤或以活性炭过滤代替砂过滤在利用活性炭吸附进行饮用水深度处理的过程中发现在活性炭滤料上生长有大量的微生物使出水水质提高且再生延长于是发展了一种经济有效的去除水中的微污染物质的生物活性炭工艺流程为原水加入混凝剂澄清过滤加入臭氧再利用活性炭吸附最后是出水⑶工业废水处理中的应用很多工业废水很难或不能采用生化处理采用其他方法时有的不能达到排放标准或运行费用较高或操作较麻烦等例如有毒的有机化合物和某些金属及其化合物等工程实践表明活性炭对这些物质有很强的吸附能力活性炭产品的再生活性炭目前在环境保护工业与民用方面己被大量使用并且取得了相当的成效然而活性炭在吸附饱合被更换后使用单位均将其废弃掩埋或烧掉造成资源的浪费和对环境的再污染活性炭吸附是一个物理过程因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附并使其恢复原有之活性以达到重复使用的目的具有明显的经济效益再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生活性炭再生技术的发展随着活性炭的应用范围日趋广泛活性炭的回收开始得到了人们的重视如果用过的活性炭无法回收除了每吨废水的处理费用将会增加083～090元外还会对环境造成二次污染因此活性炭的再生具有格外重要的意义1传统活性炭再生方法11热再生法热再生法是目前应用最多工业上最成熟的活性炭再生方法处理有机废水后的活性炭在再生过程中根据加热到不同温度时有机物的变化一般分为干燥高温炭化及活化三个阶段在干燥阶段主要去除活性炭上的可挥发成分高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部分有机物沸腾汽化脱附一部分有机物发生分解反应生成小分子烃脱附出来残余成分留在活性炭孔隙内成为固定炭在这一阶段温度将达到800～900°C为避免活性炭的氧化一般在抽真空或惰性气氛下进行接下来的活化阶段中往反应釜内通入CO2COH2或水蒸气等气体以清理活性炭微孔使其恢复吸附性能活化阶段是整个再生工艺的关键热再生法虽然有再生效率高应用范围广的特点但在再生过程中须外加能源加热投资及运行费用较高12生物再生法生物再生法是利用经驯化过的细菌解析活性炭上吸附的有机物并进一步消化分解成H2O和CO2的过程生物再生法与污水处理中的生物法相类似也有好氧法与厌氧法之分由于活性炭本身的孔径很小有的只有几纳米微生物不能进入这样的孔隙通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象即细胞酶流至胞外而活性炭对酶有吸附作用因此在炭表面形成酶促中心从而促进污染物分解达到再生的目的生物法简单易行投资和运行费用较低但所需时间较长受水质和温度的影响很大13湿式氧化再生法在高温高压的条件下用氧气或空气作为氧化剂将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法称为湿式氧化再生法实验获得的活性炭最佳再生条件为再生温度230°C再生时间1h充氧pO206MPa加炭量15g加水量300mL再生效率达到45±5经5次循环再生其再生效率仅下降3活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因传统的活性炭再生技术除了各自的弊端外通常还有三点共同的缺陷1再生过程中活性炭损失往往较大2再生后活性炭吸附能力会有明显下降3再生时产生的尾气会造成空气的二次污染因此人们或对传统的再生技术进行改进或探索全新的再生技术2目前新兴的活性炭再生技术21溶剂再生法溶剂再生法是利用活性炭溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系通过改变温度溶剂的pH值等条件打破吸附平衡将吸附质从活性炭上脱附下来溶剂再生法比较适用于那些可逆吸附如对高浓度低沸点有机废水的吸附它的针对性较强往往一种溶剂只能脱附某些污染物而水处理过程中的污染物种类繁多变化不定因此一种特定溶剂的应用范围较窄22电化学再生法电化学再生法是一种正在研究的新型活性炭再生技术该方法将活性炭填充在两个主电极之间在电解液中加以直流电场活性炭在电场作用下极化一端成阳极另一端呈阴极形成微电解槽在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解小部分因电泳力作用发生脱附该方法操作方便且效率高能耗低其处理对象所受局限性较小若处理工艺完善可以避免二次污染实验结果表明电化学再生活性炭具有较高的再生效率可达到90此外对工艺参数的研究表明再生位置是活性炭再生工艺中最重要的影响因素电解质NaCl浓度是较重要的影响因素再生电流和再生时间对活性炭的电化学再生也有一定的影响23超临界流体再生法据最近的研究资料表明在CO2的临界点附近再生效率的变化很大对未被烘干的活性炭则需要延长其再生时间对氨基苯磺酸而言CO2超临界流体法再生的最佳温度为308K当温度超过308K时再生不受影响当流速大于147×10-4ms时流速不影响再生用HCl溶液处理后会使活性炭再生效果明显改善对苯而言再生效率在低压下随温度的下降而降低在160MPa压力时的最佳再生温度为318K在实验流速下再生效率会随流速加快而提高24超声波再生法由于活性炭热再生需要将全部活性炭被吸附物质及大量的水份都加热到较高的温度有时甚至达到汽化温度因此能量消耗很大且工艺设备复杂其实如在活性炭的吸附表面上施加能量使被吸附物质得到足以脱离吸附表面重新回到溶液中去的能量就可以达到再生活性炭的目的超声波再生就是针对这一点而提出的超声再生的最大特点是只在局部施加能量而不需将大量的水溶液和活性炭
加热因而施加的能量很小研究表明经超声波再生后再生排出液的温度仅增加2～3℃每处理1L活性炭采用功率为50W的超声发生器120min相当于每m3活性炭再生时耗电100kWh每再生一次的活性炭损耗仅为干燥质量的06～08耗水为活性炭体积的10倍但其只对物理吸附有效目前再生效率仅为45左右且活性炭孔径大小对再生效率有很大影响25微波辐照再生法微波辐照再生法是在热再生法基础上发展起来的活性炭再生技术其原理是以电为能源利用微波辐照加热实现再生试验中的最佳再生效率出现在功率为HIW辐照时间约为80s时比较极差S可知对再生后活性炭碘值恢复影响最大的是微波功率其次是辐照时间最后是活性炭的吸附量微波辐照法再生活性炭的时间短能耗低设备构造简单具有较好的应用前景然而在微波加热使有机物脱附过程中是否有其它的中间产物产生等问题还有待于进一步研究26催化湿式氧化法传统湿式氧化法再生效率不高能耗较大再生温度是影响再生效率的主要原因但提高再生温度会增加活性炭的表面氧化从而降低再生效率因此人们考虑借助高效催化剂采用催化湿式氧化法再生活性炭同济大学水环境控制与资源化研究国家重点实验室的科研人员正在开展此方面的研究随着可持续发展观念的深入人心活性炭再生工艺与技术日益得到人们的重视一些传统的活性炭再生技术与工艺在近几年有了新的改进与突破同时新再生技术也在不断涌现虽然这些新兴技术在工艺路线上还不成熟目前尚无法投入工业使用但它们的出现为活性炭的再生带来了新思路与新探讨工业制备方法加工品原料类别花生壳加工产品名称活性炭加工技术花生壳制取活性炭原料制备将花生壳洗净晾干粉碎过40目筛备用购买聚乙烯珠状物料备用产品名称活性炭生产设备仪器及药品混合机塑料模具炭化炉搅拌机活化炉木桶试纸120目筛炒锅氢氧化钠甲醛氯化锌盐酸氯化铵苯乙烯己烷硬脂酸钙滑石粉工艺流程备用料→炭化→冷却→活化→洗涤→翻炒→烘干→粉碎过筛→得活性炭成品操作步骤将备用料加入3倍量的44氯化锌液用盐酸调pH1充分搅拌浸渍静置吸收5小时再充分搅拌复静置吸收5小时至氯化锌液全被吸收干移入敞口平底炭化炉中密闭炭化于400℃炭化3小时隔30分钟左右彻底搅拌一次搅拌前将炉温降至100℃以下搅拌后再升温密闭炭化直至变成黑焦表明炭化完成出料冷却用2倍量的44氯化锌液pH1浸渍充分搅拌使氯化锌液全部被吸收移入活化炉中于650℃活化70分钟出料冷却移入木桶内加入等量的40氯化铵液充分搅拌洗涤静置澄清虹吸出清液依次用3012和3的氯化铵液搅拌洗涤再用等量的30盐酸搅拌洗涤滤取炭粒入锅加入等体积的清水煮沸洗涤几次至洗涤无氯化铵为止加热蒸发搅拌翻炒弃掉水分烘干粉碎过120目筛得活性炭密封包装注意事项1盐酸和氢氧化钠为强酸强碱甲醛为剧毒操作时应穿戴防护衣手套和口罩等防止酸碱液灼伤废弃酸碱溶液的处理与排放必须遵照国家有关规定防止对环境造成污染2炭化和活化过程中操作应注意高温安全生产效益分析制取活性炭1吨需耗花生壳4吨左右国内最先进的新型活性炭生产设备一《一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉》木林森高级椰壳活性炭由此专利设备精制而成最新活性炭专利型生产设备为一种炭化活化一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉包括炉体其特征在于所述炉体旋转时其炉腔内前部为物料活化区后部为物料碳化区在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽输入装置和空气输入装置位于物料碳化区的空气输入装置与物料碳化区隔断连接位于物料活化区的空气输入装置与物料活化区连通位于物料碳化区的蒸汽输入装置与物料碳化区连通位于物料活化区的蒸汽输入装置与物料活化区隔断连接缩短了活性炭生产过程降低了生产成本本专利一步法炭化活化缩短了生产过程能耗低产品收率高投资少成本低具有以下特点1生产原料取材方便可用任何果壳和木工下脚料做为生产原料2生产成本低活化过程产生的大量水煤气能够充分供给炭化活化和余热锅炉使用且有剩余生产过程无需再加其他燃料和外接蒸汽大大降低生产用燃料成本3产品质量好生产碘吸附值大于1150mgg亚甲基蓝兰吸值大于200mgg的中高级性能活性炭得率为13-14二《外热内热双功能活性碳生产装置》木林森高级椰壳活性炭由此专利设备精制而成最新活性炭专利型生产设备本专利节能环保产品质量高具有以下特点1节能环保生产利用先进的气体回收系统使可燃气体充分燃烧和烟气二次回收利用环保节能利用科学的蒸汽过热系统将出料携带的大量热能进行回收过热水蒸气供生产使用实现了高效节能2温控均匀产品得率高该专利技术能够均匀分配和控制活化炉内的各段温度确保产品活化合理得率高3产品品质好通过先进的工艺调试用可合理调动硬件设施实现产品合理活化生产出多重技术指标产品活性炭包封口机又称缝合机超声波花边机是一种高效的缝合设备主要用于合成纤维布料的缝边熔接熔切压花等加工产品具有水密性好生产效率高不用针线辅料熔切面平滑无毛边手感好等特点活性炭封口机对比于传统的针式有线利用超声波焊接免用针线省去频繁换针线的麻烦没有传统线缝合的断线接头情况还可对纺织品进行整洁的局部剪切与密封缝合的同时也起到了装饰的作用粘固力强可达到防水效果压纹清晰表面更加具有立体浮雕效果工作速度快产品效果好更显高档美观品质有保证2利用超声波及特制钢轮加工密封的边缘不开裂不伤布类边缘且没有毛边卷边现象3制造时不需预热并可连续操作4操作简便和传统缝纫机操作的方法没有多大区别普通缝纫工可以操作5成本低比传统机器快到5到6倍效率高活性炭封口机的工作原理1工作原理是利用高频率振荡由焊头将声波传送至工作物熔接面瞬间使工作物分子产生摩擦达到塑料熔点从而完成固体材料迅速溶解完成焊接使用活性炭注意事项1使用前要清洗去除粉尘否则这些黑色的粉尘可能暂时会影响水质的清洁度但建议不要直接用新鲜的自来水冲洗因为活性炭的多孔隙一旦吸附大量自来水中的氯以及漂白粉在随后放置到
过滤器中使用时对水质造成的破坏相信勿需我多言2靠平时简单的清洗是无法将活性炭的多孔隙中堵塞的杂物清洁干净的所以务必定期更换活性炭以免活性炭因吸附饱和而失去功效且更换的时机最好不要等它失效以后再更换如此方可确保活性炭能不断地把水族箱水质中的有害物质去除建议每月更换1-2次活性碳3活性炭的处理水质的效率与其处理用量相关通常为用量多处理水质的效果也相对好4定量的活性炭被使用后在使用初期应该经常观测水质的变化并留意观测结果以作为多长时间活性炭失效而更换的时间判断依据5在使用治疗鱼病的药剂时应该暂时将活性炭取出暂停使用以免药物被活性炭吸附而降低治疗效果活性炭过滤器在水质预处理系统中活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质对水中异味胶体及色素重金属离子等有较明显的吸附去除作用还具有降低COD的作用可以进一步降低RO进水的SDI值保证SDI5TOC2Oppm活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积具有很强的物理吸附能力水通过炭床水中有机污染物被活性炭有效地吸附此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备作为水处理脱盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命提高出水水质防止污染特别是防止后级反渗透膜离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有污染物的种类和浓度气流在过滤材料中的滞留时间空气的温度和湿度实际选用时要根据污染物种类浓度和处理风量等条件确定过滤器形式和活性炭种类活性炭过滤器的上下游均应有好的除尘过滤器其效率规格应不低于F7上游过滤器防止灰尘堵塞活性炭材料下游过滤器拦住活性炭本身的发尘外观示意图活性炭的挑选方法世界公认活性炭为万能吸附剂专家提示活性炭吸附法去除室内污染是目前应用最广泛最成熟最安全效果最可靠吸收物质种类最多的一种方法活性炭作为一种优良的物理化学吸附剂越来越受到人们的重视高效环保活性炭包能够吸附空气中的甲醛氨苯二甲苯氡等室内所有有害气体分子快速消除装修异味均匀调节空间湿度对于居室家具衣橱书柜鞋柜鞋内冰箱卫生间地板鱼缸汽车空调电脑办公宾馆及娱乐场所都有很好的效果它是甲醛的克星杀毒的专家那么怎样才能选择购买到优质的活性炭碘值碘值是活性炭的一个性能差数果壳竹炭煤制的碘值都在几百活性炭原料碘值从01100mgg等多种吸附能力也不同成本价格也不同同碘值的活性炭也只有椰壳的效果最好用手掂重量上面已经介绍过了要想提高活性炭的吸附性能只有尽可能多地在活性炭上制造孔隙结构孔隙越多活性炭越酥松相对密度也就会越轻因此好的活性炭手感上会比较轻在同等重量包装的情况下性能好的活性炭会比劣质活性炭体积大许多看气泡将一小把活性炭投入水中由于水的渗透作用水会逐渐浸入活性炭的孔隙结构中迫使孔隙中的空气排出从而产生一连串的极为细小的气泡在水中拉出一条细小的气泡线同时会发出丝丝的气泡声十分有趣这种现象发生得越剧烈持续时间越长活性炭的吸附性就越好看脱色能力活性炭吸附能力的另一个表现就是脱色能力活性炭具有能将有色液体变成浅色或无色的神奇能力这其实就是因为活性炭吸附了有色液体里的色素分子的原因造成的正因为活性炭的这种特性被广泛应用于制糖工业领域中红糖变白糖的生产过程中取两只透明杯子在一只杯子里放入纯净水然后滴入一滴红墨水这里可以用任何一种便于观察但不改变水的性质的色素都可以例如蓝墨水打印机彩色墨水但不能使用墨汁和碳素墨水搅拌均匀后将一半有色水倒入另一个杯子中留作对比样将活性炭放入有色水中数量应达到水的一半或更多这样效果会比较明显静置10―20分钟后与对比水样进行对照在同等条件下脱色效果越强说明活性炭吸附性越好活性炭虽然在外型和用途方面可以有许多品种但活性炭有一个共同的特性那就是吸附性活性炭产生吸附性的原因就是因为它有发达的孔隙结构就象我们所见到的海绵一样在同等重量的条件下海绵比其他物体能吸收更多的水原因也是因为它具有发达的孔隙结构但活性炭的这种孔隙结构是肉眼无法看见的因为他们只有1×10-12mm―10-5mm之间比一个分子大不了多少活性炭孔隙发达的程度是难以想象的若取1克活性炭将里面所有的孔壁都展开成一个平面这个面积将达到1000平方米既比表面积为1000gm2影响活性炭吸附性的主要因素就取决于内部孔隙结构的发达程度只有具备大量孔径略大于有毒有害气体分子直径的活性炭才有极强的吸附能力而要达到这一要求对活性炭的材料选择和加工造孔活化要求就极为严格活性炭完全符合气相吸附颗粒大小在20-40目比表面积极大内部空隙发达密度小手感轻气泡现象剧烈同样重量体积更大可有效净化室内空气能够吸附空气中的有味有毒及各种有害气体特别是对空气中的甲醛苯系物TVOCCO一氧化碳NH3氨氧O3臭氧CL2氯气等有独特的吸附净化及催化的能力广泛用于装修污染去除过虑器和空调等设备中重要提示目前消费者对活性炭认识还不够往往把没有活化过的竹炭木炭椰壳炭等炭化料误认为是活性炭其次把低吸附值的炭雕普通活性炭看成是优质活性炭所以选购时请加以区分不要上当受骗活性炭的主要用途主要用于以下几个方面①气体净化例如用活性炭从含有溶剂蒸气的空气中回收溶剂用活性炭过滤法使空气脱臭用于防毒面具和工业用呼吸器中以防御毒物等②气体分离例如从城市煤气中回收苯从天然气中回收汽油丙烷和丁烷用于处理费托合成中的废气以回收其中的烃类等③液相吸附例如在制糖工业中用活性炭吸附法使糖液脱色在化学工业中用活性炭使有机物质脱色用活性炭净化电镀浴中的有机杂质以保证电镀表面的质量及用于废水脱酚等④活性炭还可作为某些反应的催化剂或催化剂载体例如用作工业煤气的脱硫和光气生产的催化剂等
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