烟台芝罘有机废气活性炭-废气吸附

有机废气活性炭的活化方法与用途
有机废气活性炭（英语：Active charcoal）是黑色粉末状或颗粒状的碳物质。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，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。
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。酸枣壳活性炭过滤是指用多孔海绵经过浸碳加胶处理。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。 活性炭，又名活性碳蜂窝状过滤网，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。 煤质柱状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。 煤质柱状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。
有机废气活性炭 以椰壳，木屑、煤质为原料，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。木质柱状活性炭燃点温度4504℃(根据不 同产品而定) 木质柱状活性炭分类： 有机废气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，我们称为木质柱状活性炭，一种我们是以煤、煤炭为原材料生产的产品为煤质柱状活性炭，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。 木质柱状活性炭用途： 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。 木质柱状活性炭优点： 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。 煤质柱状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。

有机废气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。Saka 等[33]采用氯化锌法活化橡子壳制备活性炭发现，在活化温度分别为300℃、400℃、500℃和600℃时，得到活性炭的比表面积分别为98㎡801m²/g、988m²/g和1289m²/g。Sayg山等[34]采用葡萄工业加工剩余物为原料，以氯化锌活化法制备了活性炭，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。
活化时间的影响
活化时间是指一定的活化温度下的保温时间，是活性炭质量的重要影响素之一。Saygh等[35]采用番茄工业加工剩余物为原料，以氯化锌活化法制备了活性炭，研究表明活化时间由0.5h升到1h，SBET、VT、V、D,分融522m²/g增加至1093m²/g，0.662cm/g增加至1.569cm/g.71%增加至92%，5.02nm 增加至5.92nm，但随着活化时间的延长，由于已生成孔幕幕

1.有机废气活性炭原料的影响
(1)木屑树种的影响 实验证明，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。
1.工艺流程
连续法生产粉状活性炭的工艺流程，一般由木屑筛选和干燥、氯化锌溶液配制、配料(或浸渍)、炭活化、回收、漂洗(包括酸处理和水洗)、脱水、干燥与磨粉等工序组成。另外附设的废气处理系统，以回收烟气中的氯化锌和盐酸，减少对环境的污染。常用的生产工艺流程见图2-6 和图2-7.
2工艺操作
(1)木屑的筛选与干燥为了产品的质量和工艺操作稳定，并降低超细颗粒在后续回收工段过滤流失导致的活化剂的浪费，用振动筛或滚筒筛对木屑进行初步筛选，选取0.425~3.35mm的木屑颗粒，除去杂物(如板皮、铁展、泥砂、石块等)，以免造成堵塞，增加回收、漂洗工序中的负荷、影响产品质量。
筛选后的木屑含水率一般在45%~60%，此时水分过高会影响配料工序段化学活化剂的渗透，因此需要进一步干燥控制工艺需要的水分含量。北方由于气候干燥，雨水少，一些中小工厂常利用自然风干方法干燥木屑，木屑进行机械于燥时，一般在气流式干燥器中或回转干燥器中进行干燥。

山东临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
有机废气活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。有机废气活性炭的表面积研究是非常重要的，活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看中国国家标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果性。

山东 临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：型号用途活性炭，广泛应用于工业废气吸附、水质净化，工业产品脱色 提纯，建厂20年来，以活性炭为主业；不断加大科研投入，产品种类，质量稳定，深受广大客户好评。
经过臭氧处理后进行有机废气活性炭处理主要有以下三个好处:①破坏水中残余臭氧，一般发生在初炭层的几厘米处;②通过吸附去除化合物或臭氧副产物;③通过山东 临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：型号用途活性炭，广泛应用于工业废气吸附、水质净化，工业产品脱色 提纯，建厂20年来，以活性炭为主业；不断加大科研投入，产品种类，质量稳定，深受广大客户好评。
经过臭氧处理后进行有机废气活性炭处理主要有以下三个好处:①破坏水中残余臭氧，一般发生在初炭层的几厘米处;②通过吸附去除化合物或臭氧副产物;③通过活性炭表面细菌的生物活动降解物质。实验研究表明，在活性炭处理过程中，同时发生快速吸附、慢速吸附和生物作用。臭氧生物活性炭工艺运行之初，活性炭具有大的吸附容量，起主导作用的是快速吸附，既可以吸附小分子物质，也可以吸附非生物降解的大分子有机物。随着过滤器吸附能力饱和运转时间的增长、大量的有机物积累在活性炭表面，活性炭的吸附容量逐渐减少，吸附速率也随之下降，以慢速吸附为主，与此同时生物活动也开始，并逐步达到生物吸附平衡。大约要运行5~20d的时间，活性炭表面才会出现明显的生物活性。
在臭氧生物活性炭法进行水处理的过程中臭氧与生物活性炭两者的作用是互补的。臭氧与有机物的主要反应是破坏炭化物的双键产生酮和醛，这些产物是管网系统内细菌的养料，如果在处理过程中没有去除这些养料，细菌就会在管网中迅速滋生，为了避免这种现象，应采用适当的生物处理，如活性炭或慢滤池，利用滤料表面的细菌将这类化合物降解去除，也可以在处理厂出水前投加少量氧化剂，如CI，CIO;等，如果没有活性炭这种生物过滤器，就增加这类氧化剂的投加量，但绝大部分可溶有机物被活性炭上的生物去除后，则大大减少了这类氧化剂的投加量，这也同时降低了新的气味和色度污染问题，可根据检测管网的细菌量来不断调整臭氧的投加量，使加氯量降低50%。
随着有机废气活性炭性能的提高，使用得比较普遍的是简单装置的种方式，压力回转吸附中，简单的是两塔切换装置，均压工序也是上下同时进行均压。再生产是在均压后的减压进行，此时把一部分产品氮气作为载气的形式逆流具有一定的效果，逆流量有佳价值，10%左右经济性好，再生后，接在均压后面的是用供给的原料气体升压[11]。在制造高纯度氮气时，用产品氮气将均压时在塔内出口一侧生产的不纯气体回流压入入口侧，是一种升压的有效方法。作为一种廉价而又容易操作、方便的氮气发生装置，它的用途已经确立，并逐渐普及。活性炭表面细菌的生物活动降解物质。实验研究表明，在活性炭处理过程中，同时发生快速吸附、慢速吸附和生物作用。臭氧生物活性炭工艺运行之初，活性炭具有大的吸附容量，起主导作用的是快速吸附，既可以吸附小分子物质，也可以吸附非生物降解的大分子有机物。随着过滤器吸附能力饱和运转时间的增长、大量的有机物积累在活性炭表面，活性炭的吸附容量逐渐减少，吸附速率也随之下降，以慢速吸附为主，与此同时生物活动也开始，并逐步达到生物吸附平衡。大约要运行5~20d的时间，活性炭表面才会出现明显的生物活性。
在臭氧生物活性炭法进行水处理的过程中臭氧与生物活性炭两者的作用是互补的。臭氧与有机物的主要反应是破坏炭化物的双键产生酮和醛，这些产物是管网系统内细菌的养料，如果在处理过程中没有去除这些养料，细菌就会在管网中迅速滋生，为了避免这种现象，应采用适当的生物处理，如活性炭或慢滤池，利用滤料表面的细菌将这类化合物降解去除，也可以在处理厂出水前投加少量氧化剂，如CI，CIO;等，临朐县海源活性炭厂如果没有活性炭这种生物过滤器，就增加这类氧化剂的投加量，但绝大部分可溶有机物被活性炭上的生物去除后，则大大减少了这类氧化剂的投加量，这也同时降低了新的气味和色度污染问题，可根据检测管网的细菌量来不断调整臭氧的投加量，使加氯量降低50%。
随着有机废气活性炭性能的提高，使用得比较普遍的是简单装置的种方式，压力回转吸附中，简单的是两塔切换装置，均压工序也是上下同时进行均压。再生产是在均压后的减压进行，此时把一部分产品氮气作为载气的形式逆流具有一定的效果，逆流量有佳价值，10%左右经济性好，再生后，接在均压后面的是用供给的原料气体升压[11]。在制造高纯度氮气时，用产品氮气将均压时在塔内出口一侧生产的不纯气体回流压入入口侧，是一种升压的有效方法。作为一种廉价而又容易操作、方便的氮气发生装置，它的用途已经确立，并逐渐普及。

山东临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
有机废气活性炭的吸附主要包括可逆吸附(又称物理吸附)和不可逆吸附(又称化学吸附)。化学吸附是指吸附质分子与活性炭表面的官能团发生化学反应形成圾为稳定的化学键，因此吸附质与活性炭结合牢固，不易脱除，使用酸碱再生的目的就是降低吸附质与活性炭的亲和力，增加吸附质的溶解度从而达到良好的再生效果。酸碱再生法相较于热再生法有许多优点:①可在现场进行。无需卸载、运输、再包装的操作;②由于不经过热解步骤，炭损失几乎没有:@可回收有价值的吸附质;④用适当回收方法可将化学再生剂加以重复使用，酸碱再生法有针对性地选用酸、碱浸洗活性炭(同时辅以加温，搅拌)。使之与吸附质反应生成可溶性盐类，从炭表面脱附达到使炭再生的目的，就再生机理而言，一方面酸碱改变了溶液pH值，可增大活性炭中被脱除物的溶炼度，从而使吸附的物质从炭中脱出;另一方面，酸碱可直接与吸附质发生化学反应，生成易溶于水的盐类。该法特别适用于吸附量受pH值影响很大的场合，再生处理后用水将活性炭洗净即可重新投入吸附应用。此法可直接在活性炭吸附装置中进行再生，设备和运行管理均较方便，而且再生，炭损失小。但由于活性炭的物理吸附和化学吸附同时存在，随着再生次数增加，再生炭的吸附率仍会渐次降低。
电化学再生法是一种新型有机废气活性炭再生技术，也是目前有机废气活性炭再生领域的研究热点之一[4]，电化学再生的工作原理如同电解池的电解，即在电解质存在的条件下使吸附质脱附并氧化，从而使活性炭得以再生。该方法将活性炭填充在两个主电极之间，在电解液中，通以直流电场，活性炭在电场作用下极化，一端呈阳性，另一端呈阴性，从而形成微电解槽，在活性发的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应，大部分吸附在活性炭上的有机物将因此而分解，其余少部分将因电泳力的作用而发生脱附，其工艺流程如图 4-9所示。厦门大学化学工程系张会平、傅志鸿等研究分析认为，活性炭的电化学再生过程中包括电脱附、NaOH再生、NaCIO化学氧化等过程，实验结果表明，电化学法再生活性炭效率可达到90%[14]。此外，还有研究表明再生位置、电解质NaCI浓度、再生电流和再生时间对再生效果感有不同程度的影响。

山东临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
地址：山东临朐县冶源镇西圈村
有机废气活性炭孔隙结构： 有机废气活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成，其中石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构，其微晶结构的层间距在0.34～0.35nm之间，间隙大。即使温度高达2000 ℃以上也难以转化为石墨，这种微晶结构称为非石墨微晶，绝大部分活性炭属于非石墨结构。石墨型结构的微晶排列较有规则，可经处理后转化为石墨。非石墨状微晶结构使活性炭具有发达的孔隙结构，其孔隙结构可由孔径分布表征。活性炭的孔径分布范围很宽，从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类：孔径小于2nm为微孔，孔径在2～50nm为中孔，孔径大于50nm为大孔。
活性炭中的微孔比表面积占活性炭比表面积的95%以上，在很大程度上决定了活性炭的吸附容量。中孔比表面积占活性炭比表面积的5%左右，是不能进入微孔的较大分子的吸附位，在较高的相对压力下产生毛细管凝聚。大孔比表面积一般不超过0.5m2/g，仅仅是吸附质分子到达微孔和中孔的通道，对吸附过程影响不大。
有机废气活性炭表面化学性质： 环保活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构，活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理（孔隙）结构，而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中，炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键，能与诸如氧、、氮和等杂环原子反应形成不同的表面基团，这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。X 射线研究表明，这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边缘，产生含氧、含和含氮表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时，这些表面化合物就改变了活性炭的表面特征和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性 3 种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、等，可促进活性炭对碱性物质的吸附；碱性表面官能团主要有吡喃酮（环酮）及其物，可促进活性炭对酸性物质的吸附。