四氯化碳吸附33-68水分5灰分2碘值500-1500脱色力10-30未炭化物1
颗粒活性炭的活化方法与用途 ,颗粒活性炭是黑色粉末状或颗粒状的碳物质。颗粒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,也是做一个过滤器的主要物料。 种类 多孔表面 由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同,颗粒活性炭的种类很多,到目前为止尚无的统计材料,大约有上千个品种。
颗粒活性炭的孔隙半径大小可分为: 大孔:半径 > 20,000nm过渡孔:半径150 ~ 20,000nm微孔:半径 < 150nm 活化方法 主要活化方法:木炭、果壳炭、煤等原料经造粒后,在1000℃下用水蒸气、二氧化碳、进行活化的气体活化法。 干燥后的原料用氯化锌溶液浸渍,混合,在500~700℃下加热,进行碳化或活化,称为药剂活化法。颗粒活性炭过滤是指用多孔海绵经过浸碳加胶处理。
颗粒活性炭的特点是去除空气中的异味。一般须配合立的初、中效过滤器的使用。我司生产各种活性碳窝状过滤网,是利用颗粒活性炭特的微孔吸附件原理制造的。通过吸附作用除掉空气中的异味和有害气体。具有良好的吸附性能,成型性好、强度高、气流阻力较小。 其特点是:表面积大、吸附能力强、祛除空气中的异味和有害气体等。 颗粒活性炭,是在聚氨酯发泡海绵上载负活性炭制成的,其含炭量35%-55%,具有的吸附性能,可用于空气净化,去除挥发性有机化合物和通常空气中的污染物质,可在大风量的净化器中使用,气阻、压降很小,具有很好的净化效果。主要用于各种家用、车用空调、空气净化器、水质净化、气相吸附等领域采用煤为原材料,经过炭化→冷却→活化→洗涤等一系列工序研发而成。其外观普遍为黑色圆柱状煤质柱状活性炭,不定形煤质颗粒煤质柱状活性炭,又称破碎炭。圆柱形煤质柱状活性炭又称柱状炭,一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制作而成。也可以用粉状煤质柱状活性炭加粘结剂挤压成型。具有发达的孔隙结构,良好的吸附能力,机械强度较高,易反复再生,造价低等优势;可用于有毒气体的净化,废气处理,工业和生活用水的净化处理,溶剂回收等方面。 是一种多孔性的含炭物质,它具有高度发达的孔隙构造,是一种优良的吸附剂,每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球之多.而其吸附作用是借助物理性吸附力与化学性吸附力达成.其组成物质除了炭元素之外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份,其结构则为炭形成六环物堆积而成。由于六环炭的不规则排列,造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。颗粒活性炭可适用于电厂原水净化、自来水净化.尤其在化工污水的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果。
颗粒活性炭还可是适用于电厂原水净化、尤其在化工污水的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果。 颗粒活性炭 以椰壳,木屑、果壳为原料,经过一系列的生产工艺精制而成。外观黑色圆柱形颗粒,广泛用于气体处理、污水处理、脱硫脱硝、溶剂回收、制氮机、空分设备、油漆车间等领域。
颗粒活性炭燃点温度4504℃(根据不 同产品而定) 颗粒活性炭分类: 颗粒活性炭以原材料分类可以分为三种,一种是以木屑、木材为原材料,我们称为颗粒活性炭,一种我们是以煤、煤炭为原材料生产的产品为颗粒活性炭,一种是以椰子壳为原材料,我们称为椰壳柱状活性炭,因为这三种有机废气活性炭采用的原料不同,用途也不同。 颗粒活性炭用途: 广泛使用在:生活污水、化学废水、自来水厂、气体脱硫、净化空气、化工行业等领域。 颗粒活性炭优点: 由于的木材,椰壳为原料,制成的柱状活性炭是低于传统的煤柱状炭,杂质少,气相吸附值,CTC占优势。 颗粒活性炭具有孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强、机械强度高、床层阻力小、化学稳定性好、易再生、耐久性好等优点。 产品孔径分布合理,达到吸附和解吸,从而大大提高产品的使用寿命(平均为2到3年),是普通煤的1.4倍。
颗粒活性炭活化温度的影响 ,活化温度是指活化时活化料的高温度,是有机废气活性炭孔性能的重要影响因素之一。采用氯化锌法活化制备颗粒活性炭发现,在活化温度分别为300℃、400℃、500℃和600℃时,得到颗粒活性炭的比表面积分别为98㎡801m²/g、988m²/g和1289m²/g。采用葡萄工业加工剩余物为原料,以氯化锌活化法制备了颗粒活性炭,研究表明活化温度由400℃升到600元比表面积SBET、总孔隙体积Vr、中间层次的孔隙体积Vmes、平均孔径D,别由819.40m²/g增加至1455m/g,0.556cm3/g增加至2.318cm/g.74.645增加至94.61%,2.71nm增加至6.81nm,但微孔容积Vme由25.36%降低至5.39%。由以上分析可知,氯化锌法活性炭制备的较佳温度为600℃,过高的话化温度会导致已经生成的孔塌陷,且氯化锌的挥发量也会增加,不仅造成活就剂的浪费,生成成本提高,还导致严重的环境污染问题。
1.有机废气处理颗粒活性炭原料的影响 (1)木屑树种的影响 实验证明,颗粒活性炭的吸附性能与木屑树种有密切的关系,多数情况下,认为杉木屑较松木屑好,松木屑较硬杂木屑好,软杂木屑较硬杂木屑好,材质硬的木屑会影响氯化锌溶液的渗透速度。但通过选择适当的生产条件,采用混合木屑作原料,也可以克服由原料所引起的不利影响,生产出合格的活性炭。 (2)木屑含水率的影响木屑含水率对炭活化过程没有直接影响,但会影响氯化锌溶液的渗透速度,因而影响氯化锌溶液浸渍的时间。对连续浸渍或混合过程尤为重要。含水率高(在纤维饱和点以上)的木屑不仅会降低氯化锌溶液的渗透速度,而且要降低氯化锌溶液浓度,从而影响炭活化效果。因此,当木屑含水率超过30%时,浸渍时间要求在8h以上,当木屑含水率在纤维饱和点以下时,氯化锌溶液的渗透速度要快一些。木屑含水率在15%以下时,混合时间短(15min)。木屑含水率还影响其对氯化锌溶液的吸收量。例如,生产颗粒活性炭,吸收一定数量的浓度较低的氯化锌溶液,因此要求木屑含水率不超过 5%。
当生产糖用活性炭时,吸收足够数量的高浓度的氯化锌溶液,如果木屑含水率过高,就会降低氯化锌溶液的浓度,从而影响锌屑比,终影响活性炭的孔径分布。 间歇法的平板炉和连续法的回转炉是生产氯化锌法粉状活性炭的主体设备、平板炉法具有设备简单、投资少、上马快等优点,是国内早期氯化锌法活性炭的主体设备。但此法存在手工操作多、劳动强度大、环境污染严重等问题,导致了此法目前已被淘汰。回转炉法具有生产能力大、机械化程度高、产品质量较稳定等优点,是目前国内外氯化锌法活性炭的主体设备,工艺难点在于尾气处理和氯化锌回收方面,国内尚未有成熟的工艺,日本已实现环保排放达标生产。
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为了增强颗粒活性炭的吸附能力,常常对其进行改性处理,通过化学氧化,还原以及负载等改性方法可使活性炭表面的化学性质发生改变,增加酸碱基团的相对含量可选择吸附极性不同的物质,或通过增加特定的表面杂原子或化合物来增强对特定吸附质的吸附。颗粒 活性炭的特殊功能及室内应用 1.特殊功能 ①利用棕榈蓝煤活性炭物理吸附与化学吸附的协同作用,经过孔经调节工艺,使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构,完全吸附有害气体而不是遮盖或淡化气味,从根本上清除室内污染, ②颗粒活性炭能够对室内所有有害气体分子进行吸附,同时具有调节催化等性能,能够有效地吸附形成空气中各种有害气体与气味的苯系物、卤代烷烃,醛、酮、酸等有机物成分及空气中的浮游细菌,杀灭霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、脓菌等致病菌,抑制流行性病原的传播,具有去毒、吸味、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能,如表6-11所示。 ③室内环保指出:装饰装修所造成的室内污染,其污染源挥发甲醛、苯、甲苯、氨气、氧等是一个缓慢释放过程,甚至将会持续3~15年,开窗通风法、化学喷除法、花卉去除法等只是迅速遮盖或驱散已挥发的有害气体,而不能根本去除缓慢释放的有害气体,而活性炭的吸附过程是一个长效稳定过程,基本与有害气体的释放过程相吻合,从而达到完全去除的效果。 颗粒活性炭是选用绿色环保的果壳为原料,在加工时没有添加任何化学成分,对人体副作用,同时又可避免喷剂等对家具造成的褪色、潮湿等。
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颗粒活性炭是一类重要的林产化工产品,因具有的比表面积和优良的选择性吸附能力,在工业生产和人们的生活中发挥着不可或缺的作用。 我国颗粒活性炭工业经历了50余年的发展,取得了令人瞩目的成绩,尤其在生产设备机械化、生产工艺自动化、生产过程清洁化、生产能耗节约化等诸多方面都取得了令人骄傲的成果,已经跨入世界活性炭行业的前列。我国颗粒活性炭年产量已超过60万吨,出口量占一半以上,是名副其实的世界活性炭生产和出口的大国。
颗粒活性炭,是一个历史悠久的产品;活性炭行业,是我国现代工业体系中一个新兴的工业。颗粒活性炭之所以能经久不衰,至今仍焕发着蓬勃的发展势头和活力,其应用领域已经从传统的制糖、制药、食品、轻工、医药、冶金、化工、兵工等领域,逐渐向着与人类生存环境息息相关的环保、净水、新能源、电子信息、原子能、生物工程、纳米新材料等高新科技领域渗透扩展,具有更为广阔的新用途。因此,无论在理论研究方面,还是在制造工艺、应用技术、产品开发和设备改进等方面,始终吸引着科技人员为不断加深对活性炭的认识而探索。
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吸附饱和的颗粒活性炭的再生方法通常有使用酸、碱的药品再生祛以及在高温下利用水煤气进行活化反应的高温热再生两种。药品再生法曾经作为医药品的脱色精制及发酵液脱色活性炭的再生方法,但由于再生过程中将产生大量废水,同时增加中和、生物处理等废水处理装置,因此这种方法的实施在对排水水质要求严格的地区有一定的困难;在高温热再生法中,由于吸附在颗粒活性炭上的有机物质被加热分解,若直接排放将造成空气污染,但如果通过使用二次燃烧室等必要的对策,则能够成为环保性能的装置。
化学法再生一般都在原炭柱内进行,不需再生设备,本节中对工业上广泛使用的热再生装置进行叙述。
20世纪 70年代中期,对颗粒活性炭热再生装置的技术开发取得了突破性进展,多种再生炉在各个领域中得到了广泛应用。目前国内外使用较多的再生炉型有回转炉、多层炉、移动层炉、流态化炉等,其中回转炉与多层炉适用于大规模再生处理,其设备结构、工艺控制都与颗粒活性炭制造工艺中的活化炉相似,而流态化炉再生设备是近年来出现的。
回转炉
回转炉的大特征是物料容易从炉中全部卸出,因此进行颗粒活性炭再生的企业为了承担不同种类活性炭的再生作业,大多采用回转设备炉进行再 生。回转炉炉腺有一段式和两段式两种形式,加热方式则有内热式、外热式和内外兼热式三种。其中内热式虽然可制造大型设备,一次性处理量大,但其结构不密封,而且难以控制高温烟道气流量、温度等参数,使得活性炭的燃烧损失非常大:外热式回转炉由于是从炉体外侧加热,为了将热量传递给颗粒活性炭,炉体只能采用耐热金属板制成,因此制造大型设备工艺较为困难,但是小型外热式回转炉完全可以满足日生产量为300kg这样小规模生产的需要。
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物理法生产颗粒活性炭过程中应注意的问题
当气化损失率小于50%的时候将得到以微孔为主的颗粒活性炭;气化损失率大于75%时则得到以大孔为主的颗粒活性炭;气化损失率介于二者之间时则得到的活性炭兼具微孔和大孔结构。一般气体活化法得率为20%~30%,因此原料总利用率只有10%左右,其余部分已随活化反应尾气逸出。因此在产品质量的前提下尽可能提高原料利用率是获得大经济效益的关键。有研究表明在原料炭化还有活化过程中加入一些化学试剂均可提高反应得率,例如,木材炭化过程中加入一定量的磷酸可以使得率由39%提升至45%,纤维素炭化过程中加入一定量的磷酸盐亦可大幅提高炭化得率。
此外在气体活化法中,所产生的尾气中含有CO、Hz等高热值气体,并且尾气温度也很高。充分利用尾气的热量和其中的可燃气体也是降低成本、实现节能减排、增加经济效益的有效途径。
后处理工段
后处理是颗粒活性炭生产中产品的精制和均质过程,通常包括酸洗和干燥这两个过程。目的是为了除去活性炭产品中的灰分、铁及重金属含量。一般气体活注制备的气相吸附用活性炭和废水处理用活性炭可不需进行后处理,但生产对杂质含量要求高的产品则需要进行此过程。
酸洗一般用盐酸,加入量一般是炭质量的10%~30%,在加入至沸腾且充分搅拌的条件下进行。待样品杂质含量达到质量要求后再进行多次充分水洗以除去盐酸。为保护环境,酸洗中排出的酸雾和酸性废水均需进行中和处理方可排放。
干燥的目的是控制产品的含水量。干燥设备主要有烘房式干燥器、回转干餐炉等。在干燥过程中,尤其是粉炭的干燥过程应重视粉尘的收集,这样既可降低产品损失又可消除粉尘污染。