灰分2碘值500-1500脫色力10-30未炭化物1四氯化碳吸附33-68水分5
顆?;钚蕴渴且活愔匾牧之a(chǎn)化工產(chǎn)品,因具有的比表面積和優(yōu)良的選擇性吸附能力,在工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中發(fā)揮著不可或缺的作用。 我國顆粒活性炭工業(yè)經(jīng)歷了50余年的發(fā)展,取得了令人矚目的成績,尤其在生產(chǎn)設(shè)備機械化、生產(chǎn)工藝自動化、生產(chǎn)過程清潔化、生產(chǎn)能耗節(jié)約化等諸多方面都取得了令人驕傲的成果,已經(jīng)跨入世界活性炭行業(yè)的前列。我國顆?;钚蕴磕戤a(chǎn)量已超過60萬噸,出口量占一半以上,是名副其實的世界活性炭生產(chǎn)和出口的大國。
顆?;钚蕴?,是一個歷史悠久的產(chǎn)品;活性炭行業(yè),是我國現(xiàn)代工業(yè)體系中一個新興的工業(yè)。顆?;钚蕴恐阅芙?jīng)久不衰,至今仍煥發(fā)著蓬勃的發(fā)展勢頭和活力,其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從傳統(tǒng)的制糖、制藥、食品、輕工、醫(yī)藥、冶金、化工、兵工等領(lǐng)域,逐漸向著與人類生存環(huán)境息息相關(guān)的環(huán)保、凈水、新能源、電子信息、原子能、生物工程、納米新材料等高新科技領(lǐng)域滲透擴展,具有更為廣闊的新用途。因此,無論在理論研究方面,還是在制造工藝、應(yīng)用技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)備改進等方面,始終吸引著科技人員為不斷加深對活性炭的認(rèn)識而探索。

吸附飽和的顆?;钚蕴康脑偕椒ㄍǔS惺褂盟?、堿的藥品再生祛以及在高溫下利用水煤氣進行活化反應(yīng)的高溫?zé)嵩偕鷥煞N。藥品再生法曾經(jīng)作為醫(yī)藥品的脫色精制及發(fā)酵液脫色活性炭的再生方法,但由于再生過程中將產(chǎn)生大量廢水,同時增加中和、生物處理等廢水處理裝置,因此這種方法的實施在對排水水質(zhì)要求嚴(yán)格的地區(qū)有一定的困難;在高溫?zé)嵩偕ㄖ?,由于吸附在顆?;钚蕴可系挠袡C物質(zhì)被加熱分解,若直接排放將造成空氣污染,但如果通過使用二次燃燒室等必要的對策,則能夠成為環(huán)保性能的裝置。
化學(xué)法再生一般都在原炭柱內(nèi)進行,不需再生設(shè)備,本節(jié)中對工業(yè)上廣泛使用的熱再生裝置進行敘述。
20世紀(jì) 70年代中期,對顆?;钚蕴繜嵩偕b置的技術(shù)開發(fā)取得了突破性進展,多種再生爐在各個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)外使用較多的再生爐型有回轉(zhuǎn)爐、多層爐、移動層爐、流態(tài)化爐等,其中回轉(zhuǎn)爐與多層爐適用于大規(guī)模再生處理,其設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝控制都與顆?;钚蕴恐圃旃に囍械幕罨癄t相似,而流態(tài)化爐再生設(shè)備是近年來出現(xiàn)的。
回轉(zhuǎn)爐
回轉(zhuǎn)爐的大特征是物料容易從爐中全部卸出,因此進行顆?;钚蕴吭偕钠髽I(yè)為了承擔(dān)不同種類活性炭的再生作業(yè),大多采用回轉(zhuǎn)設(shè)備爐進行再 生?;剞D(zhuǎn)爐爐腺有一段式和兩段式兩種形式,加熱方式則有內(nèi)熱式、外熱式和內(nèi)外兼熱式三種。其中內(nèi)熱式雖然可制造大型設(shè)備,一次性處理量大,但其結(jié)構(gòu)不密封,而且難以控制高溫?zé)煹罋饬髁?、溫度等參?shù),使得活性炭的燃燒損失非常大:外熱式回轉(zhuǎn)爐由于是從爐體外側(cè)加熱,為了將熱量傳遞給顆粒活性炭,爐體只能采用耐熱金屬板制成,因此制造大型設(shè)備工藝較為困難,但是小型外熱式回轉(zhuǎn)爐完全可以滿足日生產(chǎn)量為300kg這樣小規(guī)模生產(chǎn)的需要。

物理法生產(chǎn)顆?;钚蕴窟^程中應(yīng)注意的問題
當(dāng)氣化損失率小于50%的時候?qū)⒌玫揭晕⒖诪橹鞯念w?;钚蕴?氣化損失率大于75%時則得到以大孔為主的顆粒活性炭;氣化損失率介于二者之間時則得到的活性炭兼具微孔和大孔結(jié)構(gòu)。一般氣體活化法得率為20%~30%,因此原料總利用率只有10%左右,其余部分已隨活化反應(yīng)尾氣逸出。因此在產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡可能提高原料利用率是獲得大經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。有研究表明在原料炭化還有活化過程中加入一些化學(xué)試劑均可提高反應(yīng)得率,例如,木材炭化過程中加入一定量的磷酸可以使得率由39%提升至45%,纖維素炭化過程中加入一定量的磷酸鹽亦可大幅提高炭化得率。
此外在氣體活化法中,所產(chǎn)生的尾氣中含有CO、Hz等高熱值氣體,并且尾氣溫度也很高。充分利用尾氣的熱量和其中的可燃?xì)怏w也是降低成本、實現(xiàn)節(jié)能減排、增加經(jīng)濟效益的有效途徑。
后處理工段
后處理是顆?;钚蕴可a(chǎn)中產(chǎn)品的精制和均質(zhì)過程,通常包括酸洗和干燥這兩個過程。目的是為了除去活性炭產(chǎn)品中的灰分、鐵及重金屬含量。一般氣體活注制備的氣相吸附用活性炭和廢水處理用活性炭可不需進行后處理,但生產(chǎn)對雜質(zhì)含量要求高的產(chǎn)品則需要進行此過程。
酸洗一般用鹽酸,加入量一般是炭質(zhì)量的10%~30%,在加入至沸騰且充分?jǐn)嚢璧臈l件下進行。待樣品雜質(zhì)含量達到質(zhì)量要求后再進行多次充分水洗以除去鹽酸。為保護環(huán)境,酸洗中排出的酸霧和酸性廢水均需進行中和處理方可排放。
干燥的目的是控制產(chǎn)品的含水量。干燥設(shè)備主要有烘房式干燥器、回轉(zhuǎn)干餐爐等。在干燥過程中,尤其是粉炭的干燥過程應(yīng)重視粉塵的收集,這樣既可降低產(chǎn)品損失又可消除粉塵污染。