雜木柱狀活性炭
柱狀活性炭以椰殼,木屑、煤質(zhì)為原料,經(jīng)過(guò)一系列的生產(chǎn)工藝精制而成。外觀黑色圓柱形顆粒,廣泛用于氣體處理、污水處理、脫硫脫硝、溶劑回收、制氮機(jī)、空分設(shè)備、油漆車間等領(lǐng)域。木質(zhì)柱狀活性炭燃點(diǎn)溫度4504℃(根據(jù)不同產(chǎn)品而定)
木質(zhì)柱狀活性炭分類:
柱狀活性炭以原材料分類可以分為三種,一種是以木屑、木材為原材料,我們稱為木質(zhì)柱狀活性炭,一種我們是以煤、煤炭為原材料生產(chǎn)的產(chǎn)品為煤質(zhì)柱狀活性炭,一種是以椰子殼為原材料,我們稱為椰殼柱狀活性炭,因?yàn)檫@三種活性炭采用的原料不同,用途也不同。
木質(zhì)柱狀活性炭用途:
廣泛使用在:生活污水、化學(xué)廢水、自來(lái)水廠、氣體脫硫、凈化空氣、化工行業(yè)等領(lǐng)域。
木質(zhì)柱狀活性炭?jī)?yōu)點(diǎn):
由于的木材,椰殼為原料,制成的柱狀活性炭是低于傳統(tǒng)的煤柱狀炭,雜質(zhì)少,氣相吸附值,CTC占優(yōu)勢(shì)。
煤質(zhì)柱狀活性炭具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、床層阻力小、化學(xué)穩(wěn)定性好、易再生、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。
產(chǎn)品孔徑分布合理,達(dá)到吸附和解吸,從而大大提高產(chǎn)品的使用壽命(平均為2到3年),是普通煤的1.4倍。
雜木柱狀活性炭作用:
雜木柱狀活性炭廣泛使用在工業(yè)和食品行業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,如石化行業(yè)的無(wú)堿(精制脫硫醇)、乙烯脫鹽水(精制填料)、催化劑(鈀、鉑、銠、等)、水凈化及污水處理;電力工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)電廠水處理及保護(hù);化工催化劑與載體、氣體凈化、溶劑回收及油的脫色、精制;食品飲料行業(yè),酒,味精母液及食品的精制、脫色;黃金提取液、黃金工業(yè)回收;環(huán)保行業(yè)的污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化;濾嘴、吸附除味、木板防潮,汽車汽油蒸發(fā)污染吸附及相關(guān)的行業(yè),各種浸漬劑液的制備等。煤質(zhì)柱狀活性炭在未來(lái)將有一個(gè)良好的發(fā)展前景和廣闊的銷售市場(chǎng)。
雜木柱狀活性炭特性:
由于原煤制成的煤質(zhì)柱狀活性炭比傳統(tǒng)的煤質(zhì)活性炭性能要搞,具有粉塵少、雜質(zhì)少、氣相吸附值高等特性
煤質(zhì)柱狀活性炭具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、床層阻力小、化學(xué)穩(wěn)定性好、易再生、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品孔徑分布合理,達(dá)到吸附與脫附,從而大大提高產(chǎn)品的使用壽命(平均2-3年),是普通煤質(zhì)炭的1.4倍。
煤質(zhì)柱狀活性炭適用性:
1、氣相吸附;
2、回收(苯系氣體、醋酸纖維行業(yè)中的回收);
3、雜質(zhì)和有害氣體祛除,廢氣回收;
4、煉油廠、加油站、油庫(kù)過(guò)量汽油回收;
5、用于活性炭催化均四脫HCl制備三氯乙烯。
活性炭理化特性: 根據(jù)活性炭的外形,通常分為粉狀和粒狀兩大類。粒狀活性炭又有圓柱形、球形、空心圓柱形和空心球形以及不規(guī)則形狀的破碎炭等。隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了許多活性炭新品種,如炭分子篩、微球炭、活性炭納米管、活性炭纖維等。
活性炭孔隙結(jié)構(gòu): 活性炭是由石墨微晶、單一平面網(wǎng)狀碳和無(wú)定形碳三部分組成,其中石墨微晶是構(gòu)成活性炭的主體部分?;钚蕴康奈⒕ЫY(jié)構(gòu)不同于石墨的微晶結(jié)構(gòu),其微晶結(jié)構(gòu)的層間距在0.34~0.35nm之間,間隙大。即使溫度高達(dá)2000 ℃以上也難以轉(zhuǎn)化為石墨,這種微晶結(jié)構(gòu)稱為非石墨微晶,絕大部分活性炭屬于非石墨結(jié)構(gòu)。石墨型結(jié)構(gòu)的微晶排列較有規(guī)則,可經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為石墨。非石墨狀微晶結(jié)構(gòu)使活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),其孔隙結(jié)構(gòu)可由孔徑分布表征。活性炭的孔徑分布范圍很寬,從小于1nm到數(shù)千nm。有學(xué)者提出將活性炭的孔徑分為三類:孔徑小于2nm為微孔,孔徑在2~50nm為中孔,孔徑大于50nm為大孔。
活性炭中的微孔比表面積占活性炭比表面積的95%以上,在很大程度上決定了活性炭的吸附容量。中孔比表面積占活性炭比表面積的5%左右,是不能進(jìn)入微孔的較大分子的吸附位,在較高的相對(duì)壓力下產(chǎn)生毛細(xì)管凝聚。大孔比表面積一般不超過(guò)0.5m2/g,僅僅是吸附質(zhì)分子到達(dá)微孔和中孔的通道,對(duì)吸附過(guò)程影響不大。
活性炭表面化學(xué)性質(zhì): 活性炭?jī)?nèi)部具有晶體結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu),活性炭表面也有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)?;钚蕴课叫阅懿粌H取決于活性炭的物理(孔隙)結(jié)構(gòu),而且還取決于活性炭表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在活性炭制備過(guò)程中,炭化階段形成的芳香片的邊緣化學(xué)鍵斷裂形成具有未成對(duì)電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學(xué)鍵,能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環(huán)原子反應(yīng)形成不同的表面基團(tuán),這些表面基團(tuán)的存在毫無(wú)疑問(wèn)地影響到活性炭的吸附性能。X 射線研究表明,這些雜環(huán)原子與碳原子結(jié)合在芳香片的邊緣,產(chǎn)生含氧、含氫和含氮表面化合物。當(dāng)這些邊緣成為主要的吸附表面時(shí),這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質(zhì)?;钚蕴勘砻婊鶊F(tuán)分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團(tuán)有羰基、羧基、內(nèi)酯基、羥基、醚、苯酚等,可促進(jìn)活性炭對(duì)堿性物質(zhì)的吸附;堿性表面官能團(tuán)主要有吡喃酮(環(huán)酮)及其物,可促進(jìn)活性炭對(duì)酸性物質(zhì)的吸附。
磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團(tuán)為主 ,對(duì)堿性物質(zhì)吸附較好;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團(tuán)為主,適合于吸附酸性物質(zhì);而采用CO2、H2O等物理活化方法制備的活性炭表面官能團(tuán)總體呈中性。
活性炭吸附機(jī)理: 活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對(duì)水中的一種或多種物質(zhì)的吸附作用,以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的?;钚蕴康奈侥芰εc活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),顆粒越小,孔隙擴(kuò)散速度越快,活性炭的吸附能力越強(qiáng)。吸附能力和吸附速度是衡量吸附過(guò)程的主要指標(biāo)。吸附能力的大小是用吸附量來(lái)衡量的,吸附速度是指單位時(shí)間內(nèi)單位重量的吸附劑所吸附的量。在水處理中,吸附速度決定了吸附劑與污水的接觸時(shí)間。
活性炭分類: 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將活性炭按照兩部分進(jìn)行分類:一部分按制造使用的主要原材料,另一部分按制造使用的原材料及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品形狀組合分類。
活性炭按制造使用的主要原材料分為四類:煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭、合成材料活性炭和其他類活性炭。按制造使用主要原材料及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品形狀組合分類分為16種類型。其中,煤質(zhì)活性炭分為:柱狀煤質(zhì)顆粒活性炭、 破碎煤質(zhì)顆粒活性炭、粉狀煤質(zhì)顆?;钚蕴俊⑶蛐蚊嘿|(zhì)顆?;钚蕴?。木質(zhì)顆?;钚蕴糠譃椋褐鶢钅举|(zhì)顆粒活性炭、破碎狀木質(zhì)顆粒活性炭、粉狀木質(zhì)顆?;钚蕴俊⑶蛐文举|(zhì)顆?;钚蕴?。合成材料活性炭分為:柱狀合成材料顆?;钚蕴俊⑵扑闋詈铣刹牧项w?;钚蕴俊⒎蹱詈铣刹牧项w?;钚蕴?、成形活性炭、球形合成材料顆?;钚蕴?、 布類合成材料活性炭(炭纖維布)、氈類合成材料活性炭(炭纖維氈)。其他類活性炭,指除上述三種類型活性炭外,由其他原材料(如煤瀝青、石油焦等)制備的活性炭,這類活性炭,在產(chǎn)品形狀分類中,暫列了瀝青基微球活性炭。詳細(xì)分類見(jiàn)下表活性炭按材料和形狀命名。命名的方法則依據(jù)命名原則規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行,有三層內(nèi)容:層表示活性炭制造主要原材料,用主要原材料英文單詞的字母大寫(xiě)表示;第二層表示活性炭的形狀,用形狀英文單詞的字母大寫(xiě)表示;第三層為活性碳的名稱,由漢字組成。
原材料分類符號(hào): 活性炭制造原材料命名的分類符號(hào)以材料名稱英文單詞的字母大寫(xiě)表示,若名稱字母重復(fù),則在英文單詞字母后綴一個(gè)小寫(xiě)英文字母,該字母來(lái)源于材料名稱的英文單詞(輔音)。制造原材料分類符號(hào)中,由于類屬于木質(zhì)活性炭的加工原材料種類較多,而各種木質(zhì)原材料制造后的活性炭性能有一定的區(qū)別,因此,將木質(zhì)活性炭的制造的原材料細(xì)分為四類:木屑類活性炭、果殼類活性炭、椰殼類活性炭、生物質(zhì)類活性炭。這四類木質(zhì)活性炭的分類符號(hào),用原材料分類符號(hào)(W)和其具體的原料(木屑、果殼、椰殼、生物質(zhì))英文單詞的字母大寫(xiě)用下腳標(biāo)標(biāo)注共同表示。 其分類符號(hào)詳見(jiàn)2016年發(fā)布的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 32560-2016 。
活性炭處理含油污水: 由于活性炭對(duì)水的預(yù)處理要求高,而且活性炭的價(jià)格昂貴,因此在廢水處理中,活性炭主要用來(lái)去除廢水中的微量污染物,以達(dá)到深度凈化的目的。 煉油廠含油廢水,先經(jīng)隔油、氣浮和生物處理,再經(jīng)砂濾和活性炭過(guò)濾深度處理。廢水的含酚量從0.1 mg/L(經(jīng)生物處理后)降至0.005mg/L,含氰量從0.19mg/L降至0.048mg/L,COD從85mg/L 降至18mg/L。
果殼活性炭在眾多的活性炭中屬于性能比較的一個(gè)品種,無(wú)論是氣體方面的吸附,還是液體方面的吸附,作為安全的吸附材料,果殼活性炭的吸附能力都要在部分活性炭,因此果殼活性炭有著廣的適用范圍,并且還會(huì)不斷的擴(kuò)展和延伸。
廢氣治理:果殼活性炭在對(duì)廢氣進(jìn)行處理時(shí)擁有非常好的吸附能力,并且操作起來(lái)非常簡(jiǎn)單,只需要讓廢氣通過(guò)果殼活性炭吸附層即可達(dá)到預(yù)期的吸附效果,根據(jù)炭層不同可分為固定層、移動(dòng)層和流動(dòng)層等,可以靈活的做出改變。在冰箱、衣柜等局部范圍內(nèi)可以利用氣體的對(duì)流和擴(kuò)散從根源上進(jìn)行吸附,效果也是十分的明顯。
室內(nèi)凈化:當(dāng)室內(nèi)的空氣遭受到是外界污染源污染時(shí),或者 是室內(nèi)空氣不流通時(shí),通常伴隨臭味、煙味、有機(jī)硫等成分,或多或少對(duì)人體健康造成不利影響,利用果殼活性炭放置在此類空間,可以有效的從源頭有害氣體和異味,并去除空氣中的雜質(zhì)成分,起到凈化室內(nèi)空氣的作用。
工業(yè)脫硫:在工業(yè)當(dāng)中,有很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行脫硫,比如合成氨、、煤氣和合成燃燒加工和生產(chǎn)過(guò)程中的脫硫,也可以在城市氣體、水氣、天然氣的精脫硫,果殼活性炭都能起到穩(wěn)定有效的脫除效果。
溶劑回收:由于果殼活性炭的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,因此也不容易和其它物質(zhì)發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng),可以用于苯、醇類、四等有機(jī)溶劑的回收,利用化學(xué)物質(zhì)或者蒸氣手段使用物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)沉淀累積,再利用果殼活性炭時(shí)行吸附回收,達(dá)到再次利用的目的。果殼活性炭?jī)r(jià)格低成本少,其化學(xué)反應(yīng)回收材料
果殼活性炭的優(yōu)點(diǎn)在于具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、床層阻力小、化學(xué)穩(wěn)定性能好、易再生、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn),并且果殼活性炭具有各種規(guī)格的顆粒度。
由于果殼活性炭在使用過(guò)程中,尤其是在處理污染物的環(huán)境中,期間果殼活性炭在吸附過(guò)程中所吸收的會(huì)在活性炭中大量繁殖增生,并且導(dǎo)致出水中菌落總數(shù)超標(biāo),所以在水處理及空氣凈化中的果殼活性炭是需要定時(shí)的去處理,以免造成二次污染。
那么如何防止已經(jīng)使用過(guò)的活性炭造成二次污染呢?先,我們要分批次、分周期的去更換活性炭,把換下來(lái)的果殼活性炭進(jìn)行加溫、暴曬等處理,以起到和清理作用。如果對(duì)于工程質(zhì)量要求較高的就需要更換新的活性炭或者對(duì)已使用過(guò)的活性炭再次活化,使我們的工程得到大的效益保障。
果殼活性炭選用果殼為原料,采用的工藝精制而成。外觀為黑色不定型顆粒,具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、化學(xué)性能穩(wěn)定、易再生、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)。
由于果殼活性炭對(duì)水中的預(yù)處理要求高,而且活性炭?jī)r(jià)格較昂貴,因此在廢水處理中,果殼活性炭主要用來(lái)去除廢水中的微量污染物,以達(dá)到深度凈化的目的。