活性炭

活性炭不同制造方法可分为五种发布时间：2013-03-01新闻来源：浏览次数：875活性炭是一种黑色粉状，粒状或丸状的无定形具有多孔的碳，主要成分为碳，还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500～1000米2/克)，有很强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。反之，减压，升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯，溶剂的回收，糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水及冰箱的除臭剂，防毒面具中的滤毒剂，还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨，后来主要采用煤，经干馏、活化处理后得到活性碳生产方法有：不同制造方法的活性炭分类种类造孔活化剂化学药品活化法活性炭氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等化学药品强碱活化法活性炭氢氧化钾、氢氧化钠等气体活化法活性炭水蒸气、二氧化碳、烟道气和空气等水蒸气活化法活性炭水蒸气物理化学法化学药品与气体先后或者同时组合使用详解活性炭制造方法：1.1原料几乎所有含碳材料都可用来征税活性炭，例如木材、锯屑、泥炭、稻草等含纤维素材料通常仅以化学品活化法处理。有使用稻草和玉米秆的蹭试验，也有以豆渣为原料用碳酸钾的活化制成活性炭。虽然通常在气体活化法中先要把原料炭化，但是国外公司有用泥炭直接气体活化，而不以蹭的炭化的报道。很适用于气体活化法的原料是木炭、坚果壳炭、褐煤或泥炭制得的焦炭。1.2活化制造活性炭的关键工艺是活化。由于所用活化剂的不同，可分为两类方法：(1)用氯化锌或磷酸等化学品为活化剂的化学品活化法；(2)用水蒸气或二氧化碳等为活化剂的气体活化法。前者称为化学活化法，后者称为物理活化法。其实两类活化过程都各自民生质的变化，都是化学变化的过程。1.2.2化学品活化法(一)氯化锌活化法以化学品氯化锌为活化剂。将0.1-0.5份氯化锌浓溶液和1份泥炭或锯屑混合，在转炉中干燥，加热到600-700℃，成品以酸洗和水洗回收锌盐。有时化学品活化后继续进行水蒸气活化，藉以增加大量的细孔。氯化锌活化的活性炭具有较多大也。虽然这是有效和简单的方法，但因锌化合物化合物的环境污染而渐衰。(二)磷酸活化法以化学品磷酸为活化剂。炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。例如将研细的锯屑和磷酸混成浆状，在转炉中干燥，加热到100-600℃。萃取回收磷酸，有时中和后回收磷酸盐。干燥得活性炭，一般较氯化锌法的活性炭具有更细的细孔。也可采用磷酸和水蒸气联合活化法。近年磷酸活化法趋向广泛应用，磷酸回收等革新未见发表。(三)氢氧化钾活化法以化学品氢氧化钾为活化剂。将含碳原料以熔融的无水氢氧化钾处理，激烈的反应产生非常高的多孔性，比表面积可高达3000m2/g。(四)其他化学品活化法硫酸、硫化钾、氯化铝、氯化铵、硼酸盐、硼酸、氯化钙、氢氧化钙、氯气、氯化氢、铁盐、镍盐、硝酸、亚硝气、三氧化二磷、金属钾、高锰酸钾、金属钠、氧化钠和二氧化硫均可用于活化。1.2.2气体活化法以水蒸气、二氧化碳或两者混合气体为活化剂，将含碳物料和气体在转炉或者沸腾炉内，在800-1000℃高温下进行碳的氧化反应，制成细孔结构发达的活性炭。水蒸气、二氧化碳和碳的反应是吸热反应，而氧和碳的反应是很强的放热反应，因此炉内反应温度难以控制，尤其要避免局部过热，防止不均匀活化更难，故氧或空气不宜作为活化剂。有时使用空气和水蒸气的混合气体，用碳的燃烧作为热源。多数情况下用烟道气和水蒸气的混合气体，由于不可避免地会混入少量氯气，造成水蒸气、二氧化碳和氧气三种气体同时参与活化。值得注意：在混合气体中少量的氧会使活性炭具有很大的孔隙。氧与碳的作用速度百倍于二氧化碳，而且因钾盐存在而大增，因此含钾的原料在含氧的气体中会剧烈反应，以致发生失控的燃烧而不是活化。各种少量化合物，例如碱金属和碱土金属的盐类，几乎全部氯化物、硫酸盐、醋酸盐和碳酸盐，还有大多酸类和氢氧化物，在气体活化中具有催化加速作用。工业上常用的催化剂是氢氧化钾和碳酸钾，用量在0.1%到5%之间。以固态催化剂和含碳物料混合，或以溶液加入，或成型低温炭化。如果烟煤中加碱金属盐类活化，那么不单用水蒸气活化，而要用含二氧化碳的混合气体活化。1.3活化炉：活化炉的型式很多。国外活性炭制造工厂采用的炉型主要有竖炉、转炉和流化床炉等。(1)竖炉：原由几个简单垂直的燃烧室构成，室壁砌以耐火砖。后来改进混料，又设法控制炉内气流的方向、速度和温度。该炉还可用来再生回收炭。(2)转炉：是最通用的卧式活化炉。(3)流化床炉：又称沸腾床炉，是固体粒子补充流体吹成悬浮状态，气固之间传热、传质速率快，但粒子磨损大，以前常以间歇法生产粉炭，现已民展成连续生产，并能制成而磨的粒炭。我国目前常用的活化炉主要有：(1)斯列普炉：又称鞍式炉，因其活化带的耐火砖是马鞍型，原为法国专利，20世纪50年代由原苏联引进我国。后经一系列改进，成为我国目前生产颗粒状活性炭的最主要炉型。活化气体：水蒸气。主要优点：连续生产、产量大、质量高、过热蒸汽温度高、稳定、不需外部供热。主要问题：对原料要求高、造价高、技术要求高、维修费用大。(2)焖烧炉：活化气体：燃煤所产生的高温烟道气。主要优点：简单投资省。主要问题：耗燃料多、活化不均匀、劳动强度大、粉尘大。(3)土耙炉：活化气体：水蒸气(空气)主要优点：最简易炉型。主要问题：得率低、质量不高、原始作坊式、污染环境。(1)多管炉：活化气体：水蒸气主要优点：不需燃料、稳定、易控制、产量较大。主要问题：活化不均匀、炭质量不高、过热蒸汽温度低、耐火管易损坏、投资较大。(5)回转炉：活化气体：烟道气、水蒸气主要优点：连续操作、活化较均匀、适合生产气相活性炭。主要问题：设备庞大、热效率差、耗燃料、成品质量较低。(6)沸腾炉活化气体：空气、水蒸气。主要优点：气固接触好、活化均匀、机械化占地面积小。主要问题：间歇生产、易结渣影响正常操作、耗燃料。(7)多层耙式炉活化气体：烟道气、水蒸气。主要优点：国外引进大型设备、活化强度大、产量大。适应多种产品。主要问题：投资大、技术要求高、操作费用较高。此外，还有多管沸腾炉、外溢流式沸腾炉、旋流喷动活化炉、隧道窑活化炉、斜板式活化炉、等。1.4活性炭后处理去杂：活化时加过催化剂如氯化锌、磷酸、碳酸钾的活性炭常用酸洗或用水洗处理，以减少各种化合物含量。低灰分活性炭可用水、盐酸或硝酸洗涤，去除一些杂质。用于精细化学品、药物、催化剂、催化剂载体的活性炭，需要特殊的充分洗涤。浸渍：活性炭的浸渍是针对特定用途的一种后处理。(1)用于防护毒气的活性炭铜盐和铬盐浸渍。(2)用于去氮的活性炭以锌盐浸渍。(3)用于从含氧气体中去硫化氢、从废气中去汞蒸气的活性炭以碘化合物处理。(1)用于提取核装置发生的放射性甲基碘和其他气体的活性炭也以碘化合物处理。(5)用于将硫化氢和甲醛氧化为无毒物的活性炭以二氧化锰浸渍。高温下甲醛不氧化到甲酸，而直接生成二氧化碳。(6)用于从低氧的气体混合物中除去二价化合物的活性炭以铁盐浸渍，再加热转变为三价的氧化铁。(7)用于从天然气、氢气和其他气体中消除汞蒸气的活性炭以元素硫处理。(8)用于饮用水净化的活性炭以银盐浸渍。(9)用于各种目的的催化剂的活性炭以贵金属化合物浸渍。例如涂钯的活性炭是典型的氢化催化剂。(10)用于矿物油中硫醇的氧化的活性炭以酞菁钴浸渍。溶液的酸碱度对活性炭吸附色素的影响较大发布时间：2013-04-16新闻来源：浏览次数：249溶液的pH对活性炭吸附色素的影响较大。来自农副产品的天然色素大多为酸性色素，也存在少量的碱性色素。活性炭对一些物质的吸附均随介质pH的变化而变化，包括水溶液和非水溶液。当平衡浓度为0.1g/L时，每克活性炭吸附苯胺量随溶液pH变化的情况如图所示：活性炭pH的变化对椰子油脱色率的影响如下图所示：含多氯联苯的废水可用粉状或颗粒活性炭去除发布时间：2013-04-16新闻来源：浏览次数：411963年日本九州市生产米糠油使用的多氯联苯，污染了水和食物，发生了几千人中毒的米糠油事件。含多氯联苯的废水可用粉状或颗粒活性炭去除，以热再生法再生，或用苯淋洗，以萃取法回收，如用200g活性炭，已吸附0.1%的多氯联苯，用400ml苯在50℃加热3~5h，即可去除95%~98%的多氯联苯、出水中尚含的多氯联苯可在1ug/L以下，国外已用于工业性装置。含烃类废水用活性炭极易去除发布时间：2013-04-19新闻来源：浏览次数：55含烃类如苯、甲苯、二甲苯的废水，用活性炭极易去除。如果结合曝气，再用活性炭处理，去除效果更好。为了增加活性炭吸附性能，提高对水中苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯的去除效率，可进行活性炭表面处理，例如使活性炭吸附环氧氯丙烷和四乙五胺；也可先将溴和活性炭制得溴化活性炭，再与二氯三胺作用，使活性炭表面有胺或季铵盐集团，以此处理含有表面活性剂的乳化的废轮油废水时，在50个工作小时内，可将其含油含量由80~120mg/L降到20~30mg/L。黄金活性炭处理含氰废水作用极佳发布时间：2013-08-14新闻来源：浏览次数：23活性炭用于处理黄金生产中尾矿库含氰溢流水，取得良好效果。郑州鑫利达水处理材料有限公司活性炭厂用进口椰壳与木屑混合配比压条后生产的黄金用活性炭，其载金量较其他原料生产的活性炭为优，处理后含氰废水基本上符合排放标准。在乌拉嘎金矿进行了工业规模应用。所用黄金炭质量指标是：粒度Φ1.5~2.5mm，L4~11mm碘值800~1000mg/g强度≥85%干燥减量≤10%堆积密度0.4~0.6g/cm3水容量≥60PH71989年，在日本处理尾矿库含氰废水2000m³条件下，经过近150d运转后，取出1.2t载金炭，经焚烧、熔炼后得到518.27g黄金锭，经计算平均每吨黄金炭可回收黄金456.9g。通过黄金活性炭处理过的尾矿库含氰废水的含氰量符合排放标准，六个月的检测数据范围如下：吸附前氰的浓度为0.72~1.9mg/L；吸附后氰的浓度为0.03~0.08mg/L。黄金活性炭去除废水中氰化物的吸附容量只有活性炭质量的1%。我国某厂采用空气催化氧化法，处理氰化镀镉废水，氰和镉的去除率均达到99%以上。北京机电研究院将活性炭渗浸铜氧化物用于处理氰化镀铜合金废水，出水总氰和游离氰的含量均可达国家标准的排放标准。用过的活性炭以次氯酸钠和硫酸铵再生，再生液加碱加热去氨转化为氧化铜，重新使用。对含有硫氰酸盐、游离氰化物和铬合氰化物的氰化废水，可用黄金活性炭有效地处理。活性炭吸附可有效降解高浓度含磷废水发布时间：2013-08-16新闻来源：浏览次数：54高浓度含磷废水可采用化学沉淀—混凝气浮—活性炭吸附的物理化学方法处理，总磷的去除率约为达99.9%。废水中含有机磷农药，如对硫磷、甲基对硫磷等可用活性炭吸附。用过的活性炭可用蒸气再生。马拉硫磷、磷酰胺、敌百虫及敌敌畏等有机磷化合物，可先用活性炭吸附，再用硫酸铝及氯化铁进行混凝沉淀去除。生产甲基异柳磷、增效磷的废水以活性污泥法处理过程中投入粒径为0.4~0.6um活性炭，投配率为20%，提高COD的去除率。臭氧氧化再生椰壳活性炭发布时间：2013-07-02新闻来源：浏览次数：61臭氧氧化再生法是臭氧氧化剂将吸附在椰壳活性炭上的有机物进行氧化分解，从而实现椰壳活性炭再生的方法。对于臭氧再生的装置，文献资料记载将放电反应器中间做成活性炭的吸附床，废水通过椰壳活性炭吸附床，有机物就被吸附，当椰壳活性炭吸附饱和需要再生时，炭床外面的放电反应器就以空气流制造臭氧，随冲洗水将臭氧带入椰壳活性炭床实现再生。（见下图）粒状活性炭吸附装置如何防止活性炭流失发