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菏澤曹縣塊狀蜂窩活性炭

更新時間:2025-10-05 [舉報]

山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經不斷發(fā)展,現已成為一家綜合性濾料廠家,產品有:各種型號用途活性炭,廣泛應用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產20年的生產廠家,產品20多個型號,覆蓋不同領域的活性炭使用環(huán)境,產品營銷全國,質量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應有的貢獻,始終將青山綠水作為自己產品質量的要求。

地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村活性炭光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波長范圍的光,在某種催化劑存在的條件下,通過光化學反應將吸附質氧化分解,從而使飽和塊狀蜂窩活性炭的吸附性能得到恢復。在水溶液中,光催化劑如銳鈦礦型TiO?等表面受光子激發(fā)將產生高反應活性的羥基自由基,可將大部分有機物及部分無機污染物氧化降解,終生成 CO2、H2O等無害或低毒物。目前用于研究的催化劑以TiO2為主,經太陽光照即具有高反應活性。此法主要是在顆?;钚蕴可县撦d銳鈦礦型TiO2光催化劑,使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能結合起來。由于塊狀蜂窩活性炭的吸附作用,其表面污染物濃度高,因此有利于光催化反應的快速進行,從而將污染物原位降解,達到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用環(huán)境很復雜,在使用過程中可能會因某些較為復雜的因素(例如高溫和某些基團的積累)造成光催化劑因“中毒”而失效,所以研究人員開展了很多關于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附達到飽和后直接經紫外光照射甚至日光輻射即可實現原位再生,不需要其他操作,能耗低,而且再生工藝簡單,設備操作容易,生產規(guī)??梢噪S意控制。因此對光催化再生的研究具有重要意義。但該方法耗時長,而且可能由于活性炭自身強烈

制備活性炭物理法通常指氣體活化法,是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N?等的混合氣)、CO:或空氣等作為活化氣體,在800~1000℃的高溫下與已經過炭化的原材料接觸進行活化的過程。在這個過程中,具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面,使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開放并進一步擴大,某些結構因選擇性氧化而產生新的孔隙,同時焦油和未炭化物等也被除去,終得到活性炭產品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑,工藝流程相對簡單,產生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對環(huán)境污染小,而且終得到的活性炭產品比表面積高,孔隙結構發(fā)達,應用范圍廣,因此在活性炭生產廠家中70%以上都采用物理法生產活性炭。下面對物理活化法的機理、工藝流程、裝置設備及國內外發(fā)展現狀等進行具體闡述。
原料炭化
物理法制備活塊狀蜂窩性炭需要先將原料在400~600℃下進行炭化處理,使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除,通過CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去,殘留的碳元素則多數以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是,這些碳微晶的排列是雜亂無章的,因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結構。但是僅僅經過炭化處理,碳微晶的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產生的焦油或者無定形碳堵塞,因此需要進一步活化處理,除去這些堵塞孔隙的物質才能得到具有發(fā)達孔隙結構的活性炭。

塊裝蜂窩活性炭的再生技術
(1)低熱再生法常用于氣相吸附用活性炭的再生,這些吸附質通常是知燒經,俑經,苯系物等沸點較低的低分子有機物,一般在吸附塔內經100~200℃蒸汽吹靚即可使飽和炭達到再生的目的,脫附后含有機物的蒸汽可經冷量后將有機物回收利用,蒸汽吹脫方法除常用于氣相吸附活性炭的再生以外,也可用于啤酒。飲料行業(yè)工藝用水前級處理的飽和塊裝蜂窩活性炭再生。
(2)高溫熱再生法 在水處理中,活性炭的吸附對象多為分子較大、揮發(fā)性低或無揮發(fā)性的有機物,因此蒸汽吹脫法已不適用,只能將飽和活性炭經過850℃左右高溫加熱,使吸附在活性炭上的有機物炭化分解,進一步活化后達到再生目的。此法具有吸附能力恢復率較高且再生效果穩(wěn)定的優(yōu)點。因此這是對用于本處理的活性炭進行再生普遍采用的方法,
Roncken等用熱再生炭從飲用水中分離三氯乙烷,發(fā)現吸附效率降低,多次再生后吸附能力喪失的現象(**),Ferro和Moreno等研究了吸附酚類化合物的熱再生炭,發(fā)現吸附效率和比表面積都有所降低,其原因可能是酚的熱解殘留物堵塞了孔隙(,0),Ledesma等也發(fā)現用熱再生法處理吸附對硝基苯酚飽和的活性炭后可能是由于孔徑變大,氮氣吸附率降至原炭的70%),
熱再生法是目前工藝成熟且應用多的再生方法,它的優(yōu)點是再生效率離,再生時間短,工藝流程相對較簡易而且應用范圍廣,但也存在再生過程中炭損失較大(一般在5%-10%),而且再生炭的機械強度也有所下降的不足之處(*),
近些年來,在對熱再生充分認識的基礎之上,又有一些新的熱再生技術倆如高頻脈沖再生技術,紅外加熱再生技術、直流電加熱再生技術、弧放電加熱再生技術,微波再生技術等應運而生,這些技術與傳統(tǒng)的再生技術區(qū)別在于冊采用的熱源有所不同、由于設備以及防護問題,這些新技術目前仍活性炭的再生技術
(1)低熱再生法常用于氣相吸附用活性炭的再生,這些吸附質通常是知燒經,俑經,苯系物等沸點較低的低分子有機物,一般在吸附塔內經100~200℃蒸汽吹靚即可使飽和炭達到再生的目的,脫附后含有機物的蒸汽可經冷量后將有機物回收利用,蒸汽吹脫方法除常用于氣相吸附活性炭的再生以外,也可用于啤酒。飲料行業(yè)工藝用水前級處理的飽和活性炭再生。
(2)高溫熱再生法 在水處理中,活性炭的吸附對象多為分子較大、揮發(fā)性低或無揮發(fā)性的有機物,因此蒸汽吹脫法已不適用,只能將飽和活性炭經過850℃左右高溫加熱,使吸附在活性炭上的有機物炭化分解,進一步活化后達到再生目的。此法具有吸附能力恢復率較高且再生效果穩(wěn)定的優(yōu)點。因此這是對用于本處理的活性炭進行再生普遍采用的方法,
Roncken等用熱再生炭從飲用水中分離三氯乙烷,發(fā)現吸附效率降低,多次再生后吸附能力喪失的現象(**),Ferro和Moreno等研究了吸附酚類化合物的熱再生炭,發(fā)現吸附效率和比表面積都有所降低,其原因可能是酚的熱解殘留物堵塞了孔隙(,0),Ledesma等也發(fā)現用熱再生法處理吸附對硝基苯酚飽和的活性炭后可能是由于孔徑變大,氮氣吸附率降至原炭的70%),
熱再生法是目前工藝成熟且應用多的再生方法,它的優(yōu)點是再生效率離,再生時間短,工藝流程相對較簡易而且應用范圍廣,但也存在再生過程中炭損失較大(一般在5%-10%),而且再生炭的機械強度也有所下降的不足之處(*),
近些年來,在對熱再生充分認識的基礎之上,又有一些新的熱再生技術倆如高頻脈沖再生技術,紅外加熱再生技術、直流電加熱再生技術、弧放電加熱再生技術,微波再生技術等應運而生,這些技術與傳統(tǒng)的再生技術區(qū)別在于冊采用的熱源有所不同。

山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經不斷發(fā)展,現已成為一家綜合性濾料廠家,產品有:各種型號用途活性炭,廣泛應用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產20年的生產廠家,產品20多個型號,覆蓋不同領域的活性炭使用環(huán)境,產品營銷全國,質量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應有的貢獻,始終將青山綠水作為自己產品質量的要求。

地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
塊狀蜂窩活性炭是一種用途十分廣泛的吸附劑,小孔徑的活性炭可用作氣體分離、回收溶劑蒸氣、冰箱脫臭劑、防毒面具中的吸附劑,大孔徑可用作脫色,清除溶液中的呈色物質,例如白糖、葡萄糖、酒類、油脂、醫(yī)藥、水的凈化等的脫色;催化劑。
1. 氣相吸附應用
塊狀蜂窩活性炭的氣相吸附應用有很多,如與儲氫合金形成的復合材料可以在溫和條件下吸附氫氣或天然氣混合物,從而可以應用于煉油廠催化干氣中氫氣的吸附;城市天然氣用量隨時間變化而或高或低,通過高比表面積的活性炭吸附罐可以有效實現天然氣管道下游調峰,進而降低投資成本。除用于能源氣體的儲存外,美國、德國等發(fā)達國家還開發(fā)出了基于活性炭的,具有多次再生功能的新型織物,并將之應用于許多特殊服裝如飛行服、抗皺內衣等的制造。
1)凈化室內空氣:與室外空氣污染相比,室內環(huán)境污染對健康的危害更為直接,是導致人們過敏、氣喘、疾病等的重要原因。室內環(huán)境污染的污染源很多,包括建筑裝潢材料、廚房油煙、家具用品以及煙草煙氣等。隨著人們對家居環(huán)境的重視程度越來越高,室內空氣凈化用活性炭的市場需求越來越大,因此適于室內用的即效性活性炭空氣凈化裝置也將會得到普及[14]。根據室內有毒氣體的種類和分子大小,經過孔徑調控的活性炭可以特異性的將之去除,從而室內污染?;瘜W噴涂方法只能暫時遮蓋或淡化污染物氣味,不能穩(wěn)定去除緩慢釋放的有害氣體。目前,民用活性炭的市場已超過10億元/年,競爭越來越激烈,但是暫沒有相關國家或行業(yè)質量標準,導致市場混亂,產品質量參差不齊。由中國林科院林產化學工業(yè)研究所承擔的室內空氣凈化活性炭的系列標準正在制定中,標準實施后將有效規(guī)范空氣凈化活性炭的市場。
2)電廠煙氣聯合脫硫、脫硝、脫汞:活性炭吸附脫硫、脫硝、脫汞是燃煤煙氣干法凈化技術的發(fā)展趨勢,尤其適用于缺水地區(qū),目前國家相關部門正在編制電廠煙氣治理用吸附劑國家標準,今后這一類的產品將得到迅速發(fā)展?;钚蕴棵摿蚣夹g在國外已比較成熟,新的脫硫技術是在活性炭上負載鈷、鎳、釩、鎂等金屬以提高對二氧化硫的脫除性能。通用方法是先將金屬離子引入煤和木質材料表面,引入的方式一般為絡合或者離子交換,隨后再對原料進行炭化和活化。此外也有報道稱9%的碳酸鈉溶液改性的活性炭對硫化氫具有特異吸附選擇性。
3)油氣回收:隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車燃油揮發(fā)已成為空氣污染的重要源頭之一。研究表明:汽車總污染的40%左右來源于油氣揮發(fā)污染,這占到了尾氣排放污染的60%~70%。針對這個問題,國外科研工作者開發(fā)了具有吸附/脫附油氣功能的活性炭,并將之應用于汽車揮發(fā)性汽油回收,節(jié)約能源的同時還保護了環(huán)境。目前國外的活性炭正丁烷工作容量(BWC)已從幾年前的90~110g/L提高到150g/L,且高容量、低殘留的油氣回收用活性炭也在不斷開發(fā)當中。國內企業(yè)對油氣回收活性炭的使用也已開始,如北京燕山石化煉油廠通過使用活性炭油氣回收裝置,在2006年就回收了高達288t的汽油,合人民幣約150萬。這僅僅是在油氣回收率為0.24%的條件下單個煉油廠的汽油回收效益,若放大到全國,每年排放到大氣中的油氣高達幾萬噸,對之進行有效回收將具有十分可觀的經濟效益和環(huán)保效果。
4)吸附凈化有機廢氣:隨著全球工業(yè)化趨勢的加速,使用有機溶劑的行業(yè)及種類也越來越多,為防止這些溶劑在使用過程中直接排入大氣造成污染,進行回收或凈化處理?;钚蕴恳騼r格低廉,操作簡單等特性而被廣泛應用于有機溶劑的吸附?;钚蕴勘砻娑栊曰幚砗?,對高濃度貴重有機氣體進行吸附/解吸,避免有機溶劑在活性炭表面發(fā)生催化改性,導致回收的貴重有機溶劑無法重復使用。對于低濃度有機廢氣,建議使用負載金屬催化劑的活性炭,在吸附過程同時將有機溶劑催化降解為CO2和H2O,目前比較容易凈化到10-6濃度級別。隨著國家對環(huán)保和資源循環(huán)利用重視度的提高,活性炭整套回收有機溶劑系統(tǒng)的需求也必將越來越大。
5)空氣分離:富氧化學工業(yè)中存在的主要問題之一是如何從空氣中的分離出氧氣。雖然困難重重,但是以活性炭特異性吸附以實現氧氣的分離的研究早有報道,如通過化學蒸氣沉積法對活性炭的孔徑進行定向調控,制備成具有分子篩性能,孔徑均勻分布的活性炭,對空氣中的氧氣進行分離富集已在國外商業(yè)化中應用。
6)氫氣/甲烷的儲存:含能物質(如氫氣、天然氣)的有效儲存作為一種新型的節(jié)能技術而受到科技工作者的高度關注。在航天領域中應用的氫,都是在高壓下液化儲存的,不僅費用昂貴,而且非常不安全,因此研制在常溫和較低壓力下,方便、地儲存和釋放氫能的材料一直是科研人員追求的目標。近年來,國內外學者開發(fā)了比表面積超大(3500m2/g),孔徑小且分布均勻的超級活性炭作為儲存燃料氣體的載體,常溫和4MPa條件下可儲存2%;而在77K低溫條件下,采用3MPa就可吸氫5%。目前儲氫炭材料主要有單壁納米碳管(SWNT)、多壁納米碳管(NWNT)、碳納米纖維(CNF)、碳納米石墨、高比表面積活性炭、活性炭纖維(ACF)和納米石墨等。與上述儲氫材料相比,超級活性炭的優(yōu)點是儲氫量高、經濟、解吸快、循環(huán)使用壽命長和易產業(yè)化,從而成為很具

塊狀蜂窩活性炭凈水
塊狀蜂窩活性炭在水處理領域的應用已經有70年左右的歷史。美國使用粉末狀活性炭去除氯酚產生的異味,之后活性炭逐漸成為了水處理過程中去味、除色、除臭的有效措施之一。大量研究表明,活性炭對水中的二氯苯酚、三氯苯酚、農藥中的有機物以及消毒副產物二氯乙酸和三氯乙酸等都有很好的吸附效果,其凈化作用已經得到公認。
美國在20世紀80年代初、每年用于水處理的活性炭為2.5X10°t,并且逐年增加。我國在20世紀60年末開始關注水污染防治,且在近些年來逐步重視,相關科研機構開展了大量的研究工作并取得了大量的成果,同時也開展了相關的實踐應用工作。1975年,甘肅白銀金屬有限公司建成了日處理能力為3X10°m?的顆?;钚蕴績羲b置。用于凈化石油化工污染的地面水、目前仍在使用:1985年北京建成供水1.7X10m/b的水廠。目前。在上海浦東自來水廠、安亭自來水廠應用活性炭做深度處理。自來水水質達到直接應用的標準;首鋼采用活性炭處理焦化高濃度污水。處理后本質達到排放的標準。
采用活性炭厭氧流化床處理含酚廢水,可得到高達99.9%的去酚率和96.4%的CODo,去除率,因為活性炭對酚類的吸附作用與生物降解作用結合起來,發(fā)揮了兩方面的活性,載體流態(tài)化也解決了氣液分離及介質堵塞問題。用碳酸鉀化學活化的煤矸石制得的活性炭,BET比表面積達1236m2/g.孔體積0.679cm/g、表面是疏水性的,對水溶液中酚類污染物有良好的吸附性能?;钚蕴繉椒拥膹U水處理是一種實用的方法,優(yōu)點是無另外的廢物和毒物,無二次污染,又可以有效地再生。研究進口活性炭的飽和吸附容量等性能,提出生產脫苯酚的工藝條件及參數。在生產用于醫(yī)藥、染料等工業(yè)的對氨基苯酚過程中,會有大量高濃度有機廢水,可以采用Fenton試劑法降解,此法具有反應迅速、溫度和壓力等反應條件緩和的特點,但其缺點是利用率偏低,成本較高,還需加入均相催化劑,易引起二次污染。采用活性炭與雙氧水協(xié)同作用(活性炭作催化劑,雙氧水作氧化劑),對降解含有對氨基苯酚廢水有良好的效果:在H:O:/COD=1.0,活性炭/H2O2=0.5.pH=2的條件下,降解反應可在180min內結束,對氨基苯酚的去除率達74.0%,與Fenton試劑法相比較,COD去除率提高1.75倍。處理含酚廢水,以活性炭作催化劑,用濕空氣催化氧化酚是有前途的方法。與r氧化鋁上的氧化銅為催化劑作對比,經十天運作,用活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。
以用過的茶葉制成的活性炭可從廢水中吸附去除苯酚、磷甲酚、間甲酚、對硝基苯酚、對氯苯酚、2.4二硝基苯酚、2.4-二氯苯酚,并按以上序次增加吸附量。
1953年發(fā)生在日本的水俁病事件,就是含甲基汞工業(yè)廢氣污染水體,使水俁灣大批居民發(fā)生神經性中毒的公害大事,汞害為人們所關注。
活性炭上引入聚硫脲有利于提高對汞的吸附能力。將椰殼炭吸附聚胺和二硫化碳后,繼續(xù)反應,可獲得固定有聚硫脲的活性炭。當相對分子質量為1800的聚胺在活性炭上的固定率為11.8%時,該活性炭對汞吸附能力佳。超過11.8%時,對汞吸附能力急劇下降,因為固定率越高,活性炭的比表面積就急劇下降。
某廠含汞廢水經硫化鈉沉淀,以石灰調整pH值,加硫酸亞鐵作混凝劑處理后,含汞量為1~3mg/L,遠0.05mg/L的允許排放標準。如果再以活性炭處理,采用兩個40m靜態(tài)間歇吸附池,裝1m厚的活性炭,交換工作。使進吸附池的廢水近滿,以壓縮空氣攪拌30min后,靜置2h,該廠每天廢水量約1~2m3,經活性炭處理后的出水含汞量符合排放標準,
粉狀活性炭可以用于處理低濃度的含汞廢水,為我國生產水銀溫度計工廠所采用,通過飽和炭加熱升華、冷凝回收汞。
載有鹽酸的活性炭,好其微孔半徑<80nm,用<30%的水蒸氣活化適用于去除液相碳氫化合物中含有的汞或汞的化合物。
活性炭吸附水溶液中的二價汞與pH值成反比。pH值在酸性范圍時,性炭對汞的吸附較高。pH值從9降到酸性范圍時,去汞多達兩倍。
活性炭去汞效率與活性炭性質和活化工藝有關。由木材、椰子殼和煤通過蒸汽法活化制造的活性炭從pH值低于5的溶液中去汞量高,如pH值提高.去汞量降低;由木材通過氯化鋅法活化制造的活性炭去汞量較高,甚至在提高
活性炭能吸附溶液中的四價釩離子和五價釩離子,溶液的pH值和活性炭表面性質對其吸附有一定影響。四價或五價釩離子的被吸附在一定pH值范圍內都因pH值增加而增加,在pH值范圍2.5~3之間達到大,此后降低;氧化處理后的活性炭對釩離子有較大的吸附率,從偏釩酸鈉溶液中以氧化改性的粉狀活性炭吸附釩,可從含量50mg/L的溶液中去除90%的釩。
當使用較大量的活性炭或較長吸附時間時,活性炭的吸附率有所提高、即溶液中更多的釩被吸附。例如:以0.5gC/100mL和5.0g C/100mL,同樣吸附時間3h比較,溶液中釩的殘留百分比:前者約40%,后者約9%。再以
5.0gC/100mL的吸附時間1h和3h比較溶液中釩的殘留量百分比:前者約22%,后者約9%,
有人對水中痕量釩用活性炭進行預富集,研究了水中痕量釩的吸附和解吸條件以及活性炭對釩的吸附容量。50mg活性炭可對500mL的水中80μg以內的釩進行定量回收,回收率在93%~104%之間。本法對合成海水樣品痕量釩量進行分析測試,結果滿意。
活性炭在液相中的應用
含有機釀廢水
活性炭對有機酸具有良好的吸附性能,能吸附各種脂肪酸、芳香酸、氨基酸及其取代衍生物。含微量乙酸的廢水可用活性炭吸附處理,飽和活性炭可用加熱法再生回收乙酸,為了獲得更佳的處理效果,可將活性炭吸附法和氧化法聯用、處理含主要污染物乙酸的廢水??傆袡C碳(total organic carbon, TOC值為120mg/L,可加入5g/L活性炭和3400mg/L的過氧化氫,然后用氫氧化鈉調整為pH值8.6,在35℃下以400r/min的速度攪拌,攪拌時間分別為20min、60min及90min,TOC的去除率分別為35%、84%及90%。
含乙酸及苯酚的食鹽溶液,可用活性炭吸附回收。吸附飽和的活性炭可用氯氧化鈉溶液淋洗加以再生,精制后的食鹽溶液可生產氯氣及燒堿。連續(xù)蒸餾制備糠醛的廢水可用活性炭處理,吸附后可減壓回收乙酸。
含鄰苯二甲酸、硝基對苯二甲酸、硝基苯甲酸及若味酸等的廢水(例如生產對苯二酸的廢水),可用活性炭精制。
廢水中如果含有10g/L的溶解性芳香酸時,可用16~25g/L的活性炭處理,能降低60%一75%的廢水污染。
草酸存在于木漿、精制糖、精制橄欖油等工廠的生產廢水中,對人體、水產、植物有害,并使土壤中的鈣沉淀為草酸鈣。含草酸的廢水中,在活性炭催化作用下溶解的草酸被氧氧化分解。
從泥煤制得的含較多微孔和中孔的活性炭具有高催化活性?;钚蕴拷洘崽幚砜商岣叽呋钚?。
有機物如苯酚和對苯二酚被活性炭吸附后,會遲緩催化活性。溶液中存在硝酸鉀會降低活性炭的催化活性。
反應率在給定的pH值下,不受草酸濃度的影響。反應率在給定濃度下,當pH值2.6時為高。14、含甲醇廢水
活性炭對甲醇有一定的吸附性能,但是吸附量不大,適用于處理含甲醇量較低的廢水。活性炭用于處理含甲醇廢水,可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下,對甲醇的去除率達到93.15%~,出水的水質可以達到鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進水的水質要求。
含酯廢水
含氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯的廢水可用活性炭吸附處理。含有鄰苯二甲酸二異辛酯的廢水用硫酸鋁處理可去除80%~90%,如果同時加入20mg/L.的活性炭可提高去除率。但加入活性炭對鄰苯二甲酸二丁酯并無提高去除率的作用。

山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經不斷發(fā)展,現已成為一家綜合性濾料廠家,產品有:各種型號用途活性炭
間歇法的平板爐和連續(xù)法的回轉爐是生產氯化鋅法粉狀活性炭的主體設備、平板爐法具有設備簡單、投資少、上馬快等優(yōu)點,是國內早期氯化鋅法活性炭的主體設備。但此法存在手工操作多、勞動強度大、環(huán)境污染嚴重等問題,導致了此法目前已被淘汰。回轉爐法具有生產能力大、機械化程度高、產品質量較穩(wěn)定等優(yōu)點,是目前國內外氯化鋅法活性炭的主體設備,工藝難點在于尾氣處理和氯化鋅回收方面,國內尚未有成熟的工藝,日本已實現環(huán)保排放達標生產。
1.工藝流程
連續(xù)法生產粉狀活性炭的工藝流程,一般由木屑篩選和干燥、氯化鋅溶液配制、配料(或浸漬)、炭活化、回收、漂洗(包括酸處理和水洗)、脫水、干燥與磨粉等工序組成。另外附設的廢氣處理系統(tǒng),以回收煙氣中的氯化鋅和鹽酸,減少對環(huán)境的污染。常用的生產工藝流程見圖2-6 和圖2-7.
2工藝操作
(1)木屑的篩選與干燥為了產品的質量和工藝操作穩(wěn)定,并降低超細顆粒在后續(xù)回收工段過濾流失導致的活化劑的浪費,用振動篩或滾筒篩對木屑進行初步篩選,選取0.425~3.35mm的木屑顆粒,除去雜物(如板皮、鐵展、泥砂、石塊等),以免造成堵塞,增加回收、漂洗工序中的負荷、影響產品質量。
篩選后的木屑含水率一般在45%~60%,此時水分過高會影響配料工序段化學活化劑的滲透,因此需要進一步干燥控制工藝需要的水分含量。北方由于氣候干燥,雨水少,一些中小工廠常利用自然風干方法干燥木屑,木屑進行機械于燥時,一般在氣流式干燥器中或回轉干燥器中進行干燥。
臨朐海源活性炭廠建廠多年以來,一直秉承產品質量為主,客戶信賴為本,誠信,互利互惠的原則,積累了全國各地固定客戶,贏得了良好的口碑,歡迎您的到來。 我廠生產的新標活性炭,空隙發(fā)達,吸附率高,強度好,具有耐水、防火、放油等特點。新標活性炭物理活化法 物理法通常又稱氣體活化法,是將已炭化處理的原料在800 ~1000℃的高溫下與水蒸氣,煙道氣(水蒸氣、CO2、N2等的混合氣)、CO或空氣等活化氣體接觸,從而進行活化反應的過程。物理活化法的基本工藝過程主要包括炭化、活化、除雜、破碎(球磨)、精制等工藝,制備過程清潔,液相污染少。 在制備過程中,具有氧化性的高溫活化氣體無序碳原子及雜原子先發(fā)生反應,使原來封閉的孔打開,進而基本微晶表面暴露,然后活化氣體與基本微晶表面上的碳原子繼續(xù)發(fā)生氧化反應,使孔隙不斷擴大。一些不穩(wěn)定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體,從而產生新的孔隙,同時焦油和未炭化物等也被除去,終得到活性炭產品。活性炭發(fā)達的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加,形成的大孔、中孔和微孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對簡單,產生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對環(huán)境污染較小,而且終得到的活性炭產品比表面積高、孔隙結構發(fā)達、應用范圍廣,因此世界范圍內的活性炭生產廠家中70%以上都采用物理法生產活性炭。炭活化過程中產生大量的余熱,可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產品的洗滌烘干等所需熱能。 物理-化學活化法 物理-化學一體化制備技術 物理-化學活化法顧名思義就是結合應用物理活化和化學活化的方法,即炭先經化學法處理,隨后再進一步用物理法(水蒸氣或 CO2)活化。國外研究人員通過H3PO4和CO2聯合活化法制得了比表面積高達3700m2/g 的活性炭,具體步驟是在85℃下先用H3PO4浸泡木質原料,經450℃炭化4h后再用CO2活化。將物理法和化學法聯合,利用物理法的炭化尾氣為化學法生產供熱,實現生產過程無燃煤消耗,同時得到物理法活性炭和化學法活性炭。 [2] 微波化學活化 由于在活性炭制備過程中,傳統(tǒng)的爐膛加熱存在耗工、耗時且物料受熱不均的缺點,因此微波的引入可以實現物料內部均勻加熱,同時可方便地快速啟動和停止,耗時比傳統(tǒng)工藝短得多。因此,微波化學活化可以顯著縮短生產時間,從而大地提高生產效率,亦可降低環(huán)境污染。通常的法、法和活化法均可采用微波加熱,而且研究表明微波加熱法亦可得到的活性炭,尤其適用于KOH活化法制備電容活性炭。然而微波加熱制備活性炭仍處于實驗階段,主要原因是設備投資大,能耗高。 催化活化 金屬類催化劑在含碳原料表面可形成活性點,降低炭與水或CO2的反應活化能,從而降低活化溫度,提高反應速率,形成發(fā)達的孔隙,同時,金屬顆粒移動時也會產生孔道。催化劑在制備活性炭時可以降低活化

活性炭在有機合成中的作用主要有脫色、吸附和助濾,通常在活性炭的一次操作過程中,主要表現其中一個方面,其它方面的作用是次要的。
活性炭常見的作用是脫色,根據與極性分析,活性炭可以視為非極性物質,可以用來吸附非極性和小極性色素,適合在大極性溶劑中使用。物質中含有的色素大多屬于非極性或小極性色素,所以在常用脫色劑中常用的就是活性炭,常用的溶劑是水和醇類。一般在需要脫色時,不需要考慮色素的極性,直接以活性炭脫色,通過觀察溶液在脫色前后的變化來判斷脫色效果。
一般的操作過程如下:
待脫色物質加入到一定量溶劑中,加熱全溶,加入一定量活性炭,攪拌一段時間,熱濾,濾液濃縮。待脫色物質為含有可見色素的固體或液體,以固體居多;溶劑量一般為3-10倍,太少不易操作,在熱濾時損失大;太多成本過高,也沒有必要;溶劑一般為大極性溶劑,甲醇、乙醇和水等,如果脫色后需要結晶,一般需要篩選出適合的溶劑;活性炭加入量一般為溶質(即待脫色物質)的5-10%,視情況可以增減;攪拌時間一般在30分鐘到2小時不等,視情況可以增減;濾液視情況處理,如果脫色前后外觀顏色變化不大,可以再加活性炭重復脫色;如果需要重結晶,直接冷卻結晶或適當濃縮后冷卻結晶;如果待脫色物質是液體,一般濃縮至干。
這里的雜質主要指不溶物,如無機鹽、灰塵和物理雜質等,活性炭脫色其實也屬于除雜,只是脫色除的是有機可見光吸收雜質。除雜的過程非常簡單,和脫色過程類似,全溶后加活性炭攪拌后直接過濾,濃縮。單純除雜其實可以不加活性炭,直接全溶過濾即可,加活性炭主要是利用其有助濾的作用,對過濾有利。
吸附主要針對焦油和粘性雜質,這一類物質如果不加活性炭,直接過濾則堵塞過濾介質,以活性炭吸附后一般作用明顯。主要利用吸附作用時,活性炭可以用硅膠或硅藻土代替,區(qū)別不大。通常在活性炭的使用過程中,活性炭同時表現出脫色、除雜和吸附三種作用,有色雜質進入活性炭分子內部,焦油和粘性雜質存在于活性炭顆粒之間,在過濾時活性炭助濾了不溶雜質的過濾過程。三種作用不可割裂來看。
活性炭在有機合成中的作用其實很簡單,但活性炭的使用中經常出現其它問題。常見的問題有:
活性炭脫色效果不佳,多次脫色后濾液顏色仍較重;活性炭脫色損失大,脫色一次損失10%以上;活性炭穿透濾紙濾布,產品中含有少量活性炭;加活性炭過濾時過濾很慢,總堵濾紙濾布;用完活性炭后的反應釜非常難洗,怎么洗都洗不干凈;
活性炭脫色效果不佳通常與色素的極性有關,同一種脫色劑不可能適用所有的色素;脫色損失大,一般是由于產品在活性炭上吸附過大有關;活性炭穿透濾紙濾布,主要原因是活性炭型號選擇有誤;堵塞濾紙濾布除與活性炭型號有關外,還與不溶物粒度有關;至于反應釜難洗,與活性炭本身性質有關。
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