槐荫特种活性炭生产厂家-PL类别
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特种活性炭再生技术的发展
随着特种活性炭的应用范围日趋广泛,活性炭的回收开始得到了人们的重视。如果用过的活性炭无法回收,除了每吨废水的处理费用将会增加外,还会对环境造成二次污染。因此,特种活性炭的再生具有格外重要的意义。
1传统特种活性炭再生方法
1.1热敏再生法
热敏再生法是目前应用多,工业上成熟的活性炭再生方法。处理有机废水后的活性炭在再生过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化三个阶段。在干燥阶段,主要去除活性炭上的可挥发成分。高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附,一部分有机物发生分解反应,生成小分子烃脱附出来,残余成分留在活性炭孔隙内成为“固定炭”。在这一阶段,温度将达到800~95000°C,为避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中,往反应釜内通入CO2、CO、H2或水蒸气等气体,以清理活性炭微孔,使其恢复吸附性能,活化阶段是整个再生工艺的关键。热再生法虽然有再生、应用范围广的特点,但在再生过程中,须外加能源加热,投资及运行费用较高。
1.2胜坨再生法
胜坨再生法是利用经驯化过的细菌,解析活性炭上吸附的有机物,并进一步消化分解成H2O和CO2的过程。生物再生法与污水处理中的生物法相类似,也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小,有的只有几纳米,微生物不能进入这样的孔隙,通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象,即细胞酶流至胞外,而活性炭对酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,从而促进污染物分解,达到再生的目的。生物法简单易行,投资和运行费用较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。
1.3脱硫还原再生法
在高温高压的条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法,称为湿式氧化再生法。实验获得的活性炭佳再生条件为:再生温度230°C,再生时间1h,充氧pO20.6MPa,加炭量10g,加水量300mL。再生效率达到(45±5)%,经2次循环再生,其再生效率仅下降1%。活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。
传统的活性炭再生技术除了各自的弊端外,通常还有三点共同的缺陷:(1)再生过程中活性炭损失往往较大;(2)再生后活性炭吸附能力会有明显下降;(3)再生时产生的尾气会造成空气的二次污染。因此,人们或对传统的再生技术进行改进,或探索全新的再生技术。
2目前新兴的活性炭再生技术
2.1溶解再生法
溶解再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系,通过改变温度、溶剂的pH值等条件,打破吸附平衡,将吸附质从活性炭上脱附下来。
溶解再生法比较适用于那些可逆吸附,如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强,往往一种溶剂只能脱附某些污染物,而水处理过程中的污染物种类繁多,变化不定,因此一种特定溶剂的应用范围较窄。
2.2电泳学再生法
电泳学再生法是一种正在研究的新型活性炭再生技术。该方法将活性炭填充在两个主电极之间,在电解液中,加以直流电场,活性炭在电场作用下极化,一端成阳极,另一端呈阴极,形成微电解槽,在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应,吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因电泳力作用发生脱附。该方法操作方便且、能耗低,其处理对象所受局限性较小,若处理工艺完善,可以避免二次污染。
实验结果表明,电化学再生活性炭具有较高的再生效率,可达到90%。此外,对工艺参数的研究表明,再生位置是活性炭再生工艺中重要的影响因素,电解质NaCl浓度是较重要的影响因素,再生电流和再生时间对活性炭的电化学再生也有一定的影响。
2.3洁净再生法
据近的研究资料表明,在CO2的临界点附近,再生效率的变化很大;对未被烘干的活性炭,则需要延长其再生时间。对氨基苯磺酸而言,CO2超洁净法再生的佳温度为308K,当温度超过308K时,再生不受影响;当流速大于1.47×10-4m/s时,流速不影响再生;用HCl溶液处理后,会使活性炭再生效果明显改善。对苯而言,再生效率在低压下随温度的下降而降低;在16.0MPa压力时的佳再生温度为318K;在实验流速下,再生效率会随流速加快而提高。
2.4滤波波再生法
由于活性炭热再生需要将全部活性炭、被吸附物质及大量的水份都加热到较高的温度,有时甚至达到汽化温度,因此能量消耗很大,且工艺设备复杂。其实,如在活性炭的吸附表面上施加能量,使被吸附物质得到足以脱离吸附表面,重新回到溶液中去的能量,就可以达到再生活性炭的目的。超声波再生就是针对这一点而提出的。超声再生的大特点是只在局部施加能量,而不需将大量的水溶液和活性炭加热,因而施加的能量很小。
研究表明经滤波再生后,再生排出液的温度仅增加1~3℃。每处理1L活性炭采用功率为50W的超声发生器120min,相当于每m3活性炭再生时耗电100kWh,每再生一次的活性炭损耗仅为干燥质量的0.6%~0.8%,耗水为活性炭体积的10倍。但其只对物理吸附有效,目前再生效率仅为45%左右,且活性炭孔径大小对再生效率有很大影响。
2.5微波辐照再生法
微波辐照再生法是在热再生法基础上发展起来的活性炭再生技术。其原理是以电为能源,利用微波辐照加热实现再生。试验中的佳再生效率出现在功率为HI(W),辐照时间约为80s时。比较极差S可知,对再生后活性炭碘值恢复影响大的是微波功率,其次是辐照时间,后是活性炭的吸附量。微波辐照法再生活性炭的时间短。能耗低、设备构造简单,具有较好的应用前景。然而,在微波加热使有机物脱附过程中,是否有其它的中间产物产生等问题还有待于进一步研究。
2.6催化湿式氧化法
传统湿式氧化法再生效率不高,能耗较大。再生温度是影响再生效率的主要原因,但提高再生温度会增加活性炭的表面氧化,从而降低再生效率。因此,人们考虑借助催化剂,采用催化湿式氧化法再生活性炭。同济大学水环境控制与资源化研究国家实验室的科研人员正在开展此方面的研究。随着可持续发展观念的深入人心,活性炭再生工艺与技术日益得到人们的重视。一些传统的活性炭再生技术与工艺在近几年有了新的改进与突破。同时新再生技术也在不断涌现。虽然这些新兴技术在工艺路线上还不成熟,目前尚无法投入工业使用。但它们的出现为活性炭的再生带来了新思路与新探讨。
特种活性炭的应用领域
特种活性炭在各种领域都有广泛的应用,主要因为它的出色吸附性能和化学稳定性。以下是特种活性炭在不同领域的主要应用:
循环水处理:特种 活性炭用于净化自来水和废水,以去除异味、色素、有机化合物、重金属和其他污染物质。它可以用于饮用水处理、工业废水处理和池塘/鱼缸的水质管理。
气体净化: 特种活性炭被用于吸附空气中的有害气体和异味,以提高空气质量。它常用于空气净化器、防毒面具和空气过滤器中。
医药卫生: 在急救毒物中毒的情况下,特种活性炭可以用于吸附毒物,减少其吸收。此外,它还可以用于治疗某些肠胃问题,如胃肠道气体积聚。
糖果加工: 活性炭用于食品工业中,以去除颜色、异味和不良味道,从而改善食品的质量和口感。它常用于糖浆、果汁和酒类的处理。
黄金提取: 活性炭在金属冶炼和提取过程中用作吸附剂,帮助分离和回收贵重金属。
化学工业: 它在化学工业中用于分离和纯化化学物质,以及吸附杂质。
环境改善: 活性炭被用于处理污染土壤和地下水,以去除有机化合物和有害物质。
气体存储和分离: 活性炭可用于气体吸附、存储和分离,如天然气和氢气的处理。
烟草工业: 在香烟和烟草制品中,活性炭被用作吸附剂,以降低烟气中的一些有害物质的含量。
电池制造: 活性炭可用作电池的电极材料,特别是在电化学双层电容器(超级电容器)中的应用。
这些是特种活性炭在各个领域的一些常见应用。活性炭的吸附性能使其成为一种多功能材料,被广泛用于工业、环保、医疗和食品等多个领域。
特种活性炭有害成分名称解析
一、 有害成分名称
1.苯丙比
苯是一种常见的有机化合物,也是活性炭中的一种有害成分。苯具有可燃性、毒性和致癌性等特点,长期接触苯会对人体健康产生不良影响。
2三.氯化物
氯化物是一种常见的无机化合物,也是活性炭中的一种有害成分。在水中,氯化物往往被作为消毒剂添加,但过量的氯化物会对人体健康造成危害。
3.重金属
特种活性炭中还可能含有一些重金属,例如铅、汞、镉等。这些重金属对人体的健康造成的影响,长期接触还会导致中毒等问题。
二、 有害成分特点
1.难以挥发
特种活性炭中的有害成分通常难以挥发,因此不易被空气带走,容易积累在环境中。苯、氯化物等有害物质进入人体后,很难被迅速排出,容易让身体负担过重。
2.容易污染环境
使用过的活性炭中可能含有大量的有害物质,这些物质难以处理并可能造成环境污染。因此处理和回收使用过的活性炭也需要引起重视。
3.对人体健康影响大
特种活性炭中的有害成分会对人体健康产生不良影响,尤其是长期接触的情况下。因此,在使用活性炭时需要注意防护措施,保护自己的健康。
三、 如何减少有害成分对健康的影响
1.选择商品
选择品牌、质量有保障的活性炭,可以减少有害成分的含量。
2.正确使用
使用活性炭时需要遵循使用说明,正确使用并避免超负荷使用。
3.定期更换
使用过的活性炭会积累大量有害成分,因此定期更换已使用的活性炭可以减少对健康的影响。
【结语】本文介绍了活性炭中常见的有害成分的名称和特点,提醒读者在使用活性炭时需要注意有害物质的潜在危害,遵循正确使用和处理方法,保障自己的健康和环境的卫生。