徐水十乘十蜂窝活性炭废气处理-耐水型

活性炭的吸附原理
活性炭（英语：Active charcoal），亦称活性碳（英语：Active carbon）、活化炭（英语：Activated charcoal；Activated char）或活化碳（英语：Activated carbon），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。

活性炭的制作
活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成， 而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用，这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有无比的表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。
活性炭的原理
1、过滤原理
活性炭过滤器是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程，被截留的悬浮物充塞于活性炭间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小，随活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗，可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强，纳污能力增加，截污量增大。同时，活性炭滤层孔隙越大，水中悬浮物越能被更深地输送至下一层活性炭滤层，在有足够保护厚度的条件下，悬浮物可以更多地被截留，使中下层滤层更好地发挥截留作用，机组截污量增加。
从严格的理论上讲，活性炭所具有的对悬浮物的截留能力来自活性炭所提供的表面积。流速低时，机组的过滤能力主要地来自活性炭的筛除作用，而流速快时，过滤能力来自活性炭颗粒表面的吸附作用，在过滤过程中活性炭所提供的颗粒表面积越大，对水中悬浮物的附着力越强。
2、吸附原理
根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同，可将吸附分为两大类：物理吸附和化学吸附（又称活性吸附）。在吸附过程中，当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力（或静电引力）时称为物理吸附；当活性炭分子和污染物分 子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关，与活性炭的化学性质基本无关。由于范德华力较弱，对污染物分子的结构影响不大，这种力与分子间内聚力一样，故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。
由于化学键强，对污染物分子的结构影响较大，故可把化学吸附看做化学反应，是污染物与活性炭间化学作用的结果。化学吸附一般包含电子对共享或电子转移，而不是简单的微扰或弱极化作用，是不可逆的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。
吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程，分子的自由能会降低，因此，吸附过程是放热过程，所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同，它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。
活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。20世纪70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物具有的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下，对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物，如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等，都有特的去除能力。所以，活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。

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，老龙湾畔，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、蜂窝、柱状、颗粒、粉末活性炭，石英砂.锰沙.无烟煤，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、污水处理、饮料纯净水处理、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理、废水处理、石化无碱脱醇、溶剂回收（因为活性炭可吸附有机溶剂）、化工催化剂载体黄金提取、化工品储存排气净化、制糖、酒类、味精、食品精制、脱色、乙烯脱盐水填料、汽车尾气净化、PTA氧化装置净化气体、印刷油墨的除杂、空气净化、新房装修、气体分离。
特种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、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。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）及其衍生物，可促进活性炭对酸性物质的吸附。 燕酸等酸性活化剂制备的活性炭表面以酸性基团为主 ，对碱性物质吸附较好；KOH、K2CO3等碱性活化剂制备的活性炭表面以碱性基团为主，适合于吸附酸性物质；而采用CO2、H2O等物理活化方法制备的活性炭表面官能团总体呈中性。

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为了净化空气进行了大量研究，其中以活性炭滤料为过滤吸附材料的研究应用也较广，活性炭容易清除单质碘蒸气，而甲基碘因具有较高蒸气压力，难以吸附。因此利用浸清活性炭在同位素交换或化学结合过程予以净化是当前较为满意的解决办法。
同位素交换利用的是没有放射性和不挥发的无机碘化物浸溃的活性炭，在放射性甲基碘于炭料层中短暂的停留时间内，在吸附剂上发生碘问位素的交换，因此由于无放射性碘的大量过剩，所以可达到良好的交换效率。
过滤装置是在相对湿度为99%~条件下，能净化程度大于99%的、炭层长度不小于20cm矩形截面的、特殊结构的过滤器。为了预先防止放射性炭尘埃的放出，悬浮微粒过滤器可设置在用活性炭制成的过滤器之后，在原子能发电站中空气不断的经过活性炭过滤器而循环。因为在这种情况下，浸溃活性炭的吸附能力由于吸收了在过滤器操作期间内严格控制的有机蒸气而有所降低。
化学结合是在利用叔胺浸溃的活性炭时，甲基碘可与其化合而生成季铵盐，它与其他胺相比具有较小的挥发性和较强的碱性而显得特别有效。然而胺易挥发，并降低活性炭的燃点温度，因此，像这样的浸溃组成在许多国家均不使用。
上海活性炭厂经筛选以2%TEDA(三亚乙基二胺)和2%K1浸溃的油棕炭制成活性炭，与复旦大学和上海原子核研究所合作研究应用，结果说明该浸溃活性炭可用作核电站中除碘过滤器的吸附材料。
(2)放射性稀有气体水反应堆废气中含有极少量的长衰期的同位素氪，主要是含短衰期的同位素氪和氙。

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活性炭滤料溶剂回收过程主要由以下4个基本阶段构成。
(1)吸附吸附过程可持续到从炭层到吸附区出口，使之达到极限的放空浓度。这样来选择吸附器的尺寸和物流速度，到放，炭层的操作时间与操作周期相吻合(例如:8h白天操作，夜晚进行再生)。然而，在很多情况下是临近放空时就转换到第二个吸附器(并联设备)，转换过程好利用浓度传感器控制的自动控制系统。
(2)解吸吸附饱和的活性炭是在120~140℃利用水蒸气进行再生;对于高沸点溶剂，则需要提高蒸汽温度。解吸时，可以使用萃取洗提部分溶剂，直到炭层的终温。对于容易分解的溶剂，解吸过程需要谨慎。有些需要在炭层中增加加热装置，这样可以减少蒸汽用量，增加冷凝液的浓度。使用的蒸汽，一部分用于解吸，一部分用于洗脱。而对于湿活性炭来说，用于解吸和用于洗脱的量会有不同，因为解吸活性炭吸附的水需要大量的能量。
因此，在从具有较高相对湿度的空气中回收溶剂时或者在利用湿蒸汽作为解吸剂时，装有炭层的吸附器的生产能力会有所降低。因此蒸汽耗量与被提取的溶剂量之比，仅在评价解吸程度时才有意义。通常从经济观点出发，解吸过程可在达到一定残余容量的条件下中止;在二次回收循环中，应考虑到原始吸附能力的降低。在大多数情况下，以蒸汽来解吸30~40min也已足够了，但却极少见到用60min的情况;在某种程度上，这是与所用蒸汽的湿度有关。
(3) 干燥在以蒸汽置换解吸过程结束时，活性炭的孔隙和炭料颗粒的间隙均被水蒸气所饱和。这就大大降低了在二次循环中，大量溶剂的吸附。因此，炭层应当干燥，这通常以热空气和干蒸气来实现。因为在设备的死角和炭料颗粒间的空间内仍有残留溶剂，尽管已被解吸，但还没有从吸附器中逸出，