潍坊柱形多孔活性炭-山东碘值

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。
臭氧处理后进行柱形多孔活性炭处理主要有以下三个好处，①破环水中残余具氧，一般发生在初炭层的几厘米处，②通过吸附人除化台物或臭氧刷产物: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或少，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，柱形多孔活性炭或慢滤池，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可题。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%。
(2)国内外应用实例
德国慕尼黑多奈自来水厂。多奈水厂是从莱茵河下游取的地表水，多年来一直沿用折点氯化法处理，用常规水处理工艺进行处理，但出水水质中的总有机氯化物和三卤甲烷的含量还很高，高时分别达到200μg/L和25pg/L,去除效果不是很理想。1978年多奈水厂水处理新流程(见图5-1)投入使用，

柱形多孔活性炭吸附原理
柱形多孔活性炭在制备过程中，由于活化剂(水蒸气、氯氧化钾，磷酸等)侵蚀清化作用、产生大量的孔隙结构，这些孔隙结构的形成，增加了活性炭的比表面积，使其具备的吸附能力，活性炭的吸附能力不但与其礼隙结构有关，还与其表面化学性质一一表面的化学官能团、表面杂原子和化合物有关，不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附所有明显的吸附差别。在活化过程中，活性炭的表面会形成大量的羟基，羧基、羰基等含氧表面配合物，不同种类的含氧基团是活性炭的活性位，它们能使活性炭表面呈现微弱的酸性，或性、氧化性、还原性、亲木性和疏水性等，这些构成了活性炭性能的多样性，同时影响活性炭与活性组分的结合能力，一般而言，活性炭表面含氧官能团中的酸性化合物越丰富，吸附极性化合物的效率越高，而碱性化合物较多的活性炭易吸附极性较弱的或非极性的物质。
为了增强活性炭的吸附能力，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。
活性炭的特殊功能及室内应用
1.特殊功能
①利用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。
①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。

柱形多孔活性炭等碳材料的储氢，储氢主要利用碳对氢气分子的吸附作用储氢、普通信性炭的储氟密度很低、即使在低温下也不到1%(质量分数)。超级送性安储属始于 20世纪70年代末，是在中低温(77-273K)，中高压(1~10MPs)下利用比表面积的活性炭作吸附剂的吸附储氯技术，与其他储氢技术相比，超级活性炭储氢具有经济、储氢量高、解吸快，植环使用寿命长和容易实现规模化生产等优点，是一种植具潜力的储装方注)，周理用比表面积高达3000m/g的超级活性炭储氢，在-196℃.3MPs下储氯密度为5%(质量分数)，但随着温度的升高，储氢密度降低，室温《MPs下的储氢密度仅0.4%(质量分数)。
①碳纳米纤维储氢，碳纳米纤维具有非常高的储氢密度，白期等用流动强化法制备的碳纳米纤维(直径约100mm)在室温下的储氢密度为10%(质量分数).
③碳纳米管储氢，由于纳米材料研究热潮的带动，以纳米碳材料进行储氢成为研究的热点。碳质储氢材料主要有碳纳米纤维和碳纳米管等几种，均具有优良的储氢性能，国内外对碳纳米管储氢做了大量的研究，成会明学要得在10MPa下单壁碳纳米管的储氢密度为4.2%(质量分数)，￥.Ye 等)报道在一293℃、12MPa下碳纳米管的储氢密度为8%(质量分数)，P.Chen等[)报道在380℃、常压下碳纳米管的储氢密度达20.0%(质量分数)。
④ 纳米石墨储氢。纳米石墨储氢近年来也取得了较大的进展，S.Orimo等[1]在1MPa氢气气氛中用机械球磨法制备的纳米石墨粉，储氢密度施球磨时间的延长而增加，当球磨80b后，氢浓度可达7.4%(质量分数)，热分析(TDS)出现了2个峰，解吸温度在377~677℃。等用炸药爆法制备了纳米石墨粉，其结构为六方结构，纳米晶平均粒度为1.86~2.61mm，比表面积为500~650m/g，在12MPa压力条件下，储氢密度仅为0.33%~
0.37%(质量分数)。
(2)碳材料储氢机理的研究
①碳纳米管储氢机理。碳纳米管储氢机理研究主要包括氢气在碳纳米管内的吸附性质、氢在碳纳米管中的存在状态、表面势和碳纳米管直径对储氢密度的影响。氢气在常温下的吸附温度和压强都远氢气的临界温度和临界压力(T,-240℃，P,=1.28kPa)，是一种超临界状态的吸附，根据吸附务理论。在纳米孔中由于分子力场的相互叠加形成宽而深的劳阱，即使压力非常低，吸附质氢气分子也很容易进入势阱中，并以分子簇的形式存在。

柱形多孔活性炭也是双电层电容器(EDLC)使用多的电材料、早在1954年就有了以感世安猫于EDLC电级获得的专件)
一般认为、柱形多孔活性炭的比表面积越大、其比容就越高、通常认为用大比表面积的电级材料来获得高比容量，因为EDLC主要靠电解液进入活性炭的孔隙形成双电装存储电荷、一般认为水溶液中锻材料中2nm的孔对形成双电层比胶利、如小干2mm 以下的孔则很少有双电层形成:对非水电解液则该孔径为Smm、因为孔经过小时电解质溶液很难进入并浸涧这些微孔。因此这些微孔所时应的装面积就成为无效表面积、所以需要对活性炭的孔径和比表面选择一个佳范围值，用以提高中孔的含量，充分利用有效表面积、从而增大电极
自20世纪70 年代以来，人们为了获得高比容量的AC电极材料进行了大量的工作，目前用氢氧化钾溶液活化的AC电极比容量高可达 400F/g*).张宝宝等采用 Co”真空浸溃、碱性处理的方法对 AC电极进行了修饰，结果麦明修饰后的AC 电极比容量提高了26.80%，电容器经1000次循环，电容量价保持在91N以上。且该电容器漏电电流较小，其原因是Co修饰后的AC不仅产生服电脑电、还产生氧化还原反应的法拉第准电容，是Co和AC协简作用的结果，邓梅根等的实验表明，用比表面积为2000m/g、孔径在2~2m的活性炭在水系和非水电解质中获得280F/g和120F/g的比容。这是目前活性碳材料所能达到的大比容
2炭凝胶
发凝胶(carbon scrogel)是一种质轻、比表面积大、中孔发达、导电性好、电化学性能稳定的碳材料，具有结构可控性。

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：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。
为了净化空气进行了大量研究，其中以柱形多孔活性炭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携意的解决办法。
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清的活性炭，在放射性甲基碘于炭料层中短暂的停留时间内，在吸附剂上发生碘同位素的交换，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，浸渍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渍的活性炭时，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，像这样的浸渍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%KI浸渍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，结果说明该浸渍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。在吸附剂上长时间以大浓度保留这些稀有气体是不可能的。

柱形多孔负载型活性炭催化剂的应用技术
活性炭负载酸催化剂及其应用
采用活性炭负载酸作为催化剂，具有催化活性高、选择性好、操作方便、设备腐蚀少和环境污染小等优点。活性炭负载酸催化剂可在酯化等反应中广泛应用。
活性炭负载对甲苯磺酸催化剂的制备可采用以下过程:用10%的稀硝酸淋洗400~600目的活性炭，再水洗至中性，蒸馏水浸泡后再用去离子水回流2h，减压过滤，150℃下干燥3h，将所得干净的活性炭与一定浓度的对甲苯磺酸(TsOH)溶液回流吸附12h，减压过滤后晾干，后在(120±2)℃下活化 2h，就可得到一系列不同固载量的催化剂TsOH/C.
乙酸乙酯是化工、医药生产的基本原料，也是重要的染料、香料中间体，传统的制备方法是乙酸与乙醇在浓硫酸催化下酯化而成。该酯化工艺虽然速度快，但酯收率低(70%~80%)，而且反应后处理工序复杂，有“三废”污染，且浓硫酸在工业生产中不仅腐蚀设备，还会引起副反应，如醇的脱水、聚合等。为提高酯收率，避免对设备的腐蚀，可用对甲苯磺酸代替浓硫酸制备乙酸乙酯，但因对甲苯磺酸在反应中易随乙酸乙酯流失，使得催化成本大为提高，且该工艺的后处理仍十分复杂。研究表明，与非固载型对甲苯磺酸工艺相比，采用廉价易得的活性炭负载对甲苯磺酸作为催化剂具有催化剂用量少、使用寿命长、酯收率高、反应后处理工序简单、不污染环境、不腐蚀设备、酯化反应既可间歇操作又可连续操作等优点，因此逐渐受到广泛关注。刘红梅[以活性炭为载体，通过浸渍法制备了活性炭负载对甲苯磺酸催化剂，发现其对合成三乙酸甘油酯的催化效果优于常用的酯化催化剂，收率大于92%，比以硫酸为催化剂收率高15%，比以对甲苯磺酸为催化剂收率高10%，。