活性炭及天然气吸附技术资料.doc

活性炭及天然气吸附技术资料1 活性炭1.1 简介活性炭是传统而现代的人造材料，又称活性碳。自从问世一百年来，活性炭应用领域日益扩展，应用数量不断递增。回述炭应用的历史，记载如下： (1) 公元前1550年，埃及又作为医用的记载;(2) 公元前460359年，希腊医生Hippocrate用以治羊癫疯;(3) 15181593年，中国李时珍的本草纲目中提及用于治病(4) 1993年有外用于溃疡；(5) 1794年，英国有家糖厂用于脱色。上述例证应用的都是木炭，不是活性炭。活性炭作为人造材料，是在1900年和1901年才发明的，发明者Raphael von Ostrejko,取得英国专利B.P.14224(1900);英国专利B.P.18040（1900）德国专利Ger.P.136792（1901）。他发明将金属氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸气与炭化材料反应制造活性炭。1911年在维也纳附近的工厂首次用于工业生产，当时产品是粉状活性炭，商品名使Epomit；同年在荷兰有Norit上市；1912年在捷克斯洛伐克又Carboraffin出售。（Ger.Pat.290656）。回顾百年来世界活性炭应用的历史，不妨粗略划分为三个阶段：(1)第一阶段，从20世纪初到约20世纪20年代为萌芽阶段:(2)第二阶段，从约20世纪20年代中期为中期为成长阶段;(3)第三阶段，从20世纪中期到20世纪末期为发展阶段，发展成为环保大应用阶段。这三个阶段可用活性炭应用历程中两件历史性大事。作为划分的界限。第一件大事使活性炭防毒面具，在20世纪20年代在第一次世界大战中的应用。可以次作为划分活性炭应用历史的第一阶段和第二阶段的界限。活性炭在初期主要应用使粉炭在糖业中逐步代替了原来的骨炭。在20世纪20年代的第一次世界大战中出现的颗粒大量应用于防毒面具。这是工业化学史辉煌的一页。当时荷兰的Norit和捷克斯洛伐克、德国=法国=瑞士等国的制造商和批发商曾成立一个联合公司，说明在欧洲萌芽的活性炭也是广为看好的新兴产业。通过防毒面具应用的推动，活性炭历史进入了第二阶段，活性炭市场不断扩大，活性炭的吸附和催化功能在众多行业的精制、回收、合成上的应用陆续开发，美国等的活性炭厂陆续开设。在20世纪中叶不断拓展应用面的活性炭，被视为“万能吸附剂”。第二件大事是活性炭除臭作用，在20世纪40年代数以百计的自来水厂中采用了活性炭除臭。以此作为划分活性炭应用历史的第二阶段与第三阶段的界限。1927年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受的自来水恶臭事故，这是由于原水中的苯酚和消毒用的氯生成异臭所致。德国等地的自来水厂也发生了同样的事故，这些事故都是用活性炭来解决的。此后，随着环境保护日益受到重视，政府法令的日趋严格。活性炭不仅在净水方面，而且在净气等方面的用量剧增，使得在20世纪的后半叶，环保产业成为活性炭应用的大户。由此活性炭历史进入了第三阶段，即发展阶段。我国活性炭在应用历史简分为三个阶段。(1)第一阶段使20世纪40年代以前，我国制药工业、化学工业中使用活性炭量大，都用进口货，例如用Carboraffin牌的活性炭。(2)第二阶段自20世纪50年代初开始，国产活性炭上市。1951年沈阳和抚顺的单管炉厂、青岛的反射炉闷烧法厂、上好的电热活化法厂，接着又氯化锌活化法厂，1958年福建、杭州、广州、烟台、东北等地纷纷建厂，1966年太原开创斯列普活化法厂，随后我国陆续开设数以百计的斯列普炉厂。此外，还有不少的转炉、粑式炉等工厂。总生产能力从1951年的三五十吨猛增到20世纪80年代的近十万吨。生产与应用相互促进，活性炭的应用范围被迅速开拓。从原来单一的通用炭向多种的专用炭发展，例如净水炭、糖炭、味精炭、油脂炭、黄金炭、载体炭、药用炭、针剂炭、试剂炭等等，足见活性炭因国内经济蒸蒸日上而应用量速增，又因产量扩大、陈本降低而使出口量上升。我国活性炭的应用，不仅在国内市场发展，而且进入了国际市场。 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。检验标准可按照中国国标GB，或按照其他国家标准，如：美国ASTM，日本JIS，德国DIN标准等。1.1.1 活性炭吸附性吸附性质是活性炭的首要性质。活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。在活化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状，活性炭按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类：(1) 按IUPAC分：微孔 25nm。(2) 按习惯分：微孔 20 000nm。由于这些孔隙，特别是微孔提供了巨大的表面积。活性炭微孔的孔隙容积一般只有0.25-0.9mL/g，孔隙数量约为1020个/g,全部微孔表面积约为500-1500m2/g，通常以BET法测算，也有称高达3500-5000 m2/g的。活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中，因此除了有些大分子进不了外，微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容积一般约为0.02-1.0mL/g，表面积最高可达几百平方米，一般只有活性炭总蚕种的约5%。其作用能吸附蒸汽，并能为吸附物提供进入微孔的通道，又能直接吸附较大的分子。大孔的孔隙容积一般约为0.2-0.5 mL/g，表面积只约0.5-2 m2/g，其作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去；二是作为催化载体时，催化剂常少量沉淀在微孔内，大都沉淀在大孔和中孔之中。所提的活性炭表面积理应包括内表面积和外表面积，事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积，因此不能误认为：把活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附物为流体，在一定温度和压力下被活性炭吸附，在高温低压下被吸附物又解吸出来，活性炭内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附，学术上又称为范德华吸附。影响活性炭吸附的主要因素：活性炭吸附剂的性质其表面积越大，吸附能力就越强； 活性炭是非极性分子，易于吸附非极性或极性很低的吸附质；活性炭吸附剂颗粒的大小，细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。吸附质的性质取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等废水PH值活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响，从而影响吸附效果。共存物质共存多种吸附质时，活性炭对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差温度温度对活性炭的吸附影响较小接触时间应保证活性炭与吸附质有一定的接触时间，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。1.1.2 活性炭化学性活性炭的吸附除了物理吸附，还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构，又取决于化学组成。活性炭不仅含碳，而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢，例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。这些表面上含有的氧化物和络合物，有些来自原料的衍生物，有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。有时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分，灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类，如碳酸盐和磷酸盐等。这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。1.1.3 活性炭催化性活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应，表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在，对多种反应具有催化剂的活性，例如使氯气和一氧化碳生成光气。由于活性炭和载持物之间会形成络合物，这种络合物催化剂使催化活性大增，例如载持钯盐的活性炭，即使没有铜盐的催化剂存在，烯烃的氧化反应也能催化进行，而且速度快、选择性高。由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性，可作为催化剂的载体。例如，有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中，活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。1.1.4 活性炭机械性(1) 粒度：采用一套标准筛筛分法，求出留在和通过每只筛子的活性炭重量，表示粒度分布。(2) 静观密度或堆密度：饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。(3) 体积密度和颗粒密度：饮食孔隙容积而不饮食颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。(4) 强度：即活性炭的耐破碎性。(5) 耐磨性：即耐磨损或抗磨擦的性能。这些机械性质直接影响活性炭应用，例如：密度影响容器大小；粉炭粗细影响过滤；粒炭粒度分布影响流体阻力和压降；破碎性影响活性炭使用寿命和废炭再生。1.2 活性炭应用活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭（精制脱硫醇）、乙烯脱盐水（精制填料）、催化剂载体（钯、铂、铑等）、水净化及污水处理；电力行业的电厂水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制；食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收；环保行业的污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化；以及相关行业的香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等。活性炭在未来将会有极好的发展前景和广阔的销售市场。活性碳主要用途 1. 用于液相吸附类活性碳 自来水，工业用水，电镀废水，纯净水，饮料，食品，医药用水净化及电子超纯水制备。 蔗糖、木糖、味精、药品、柠檬酸、化工产品、食品添加剂的脱色、精制和去杂质纯化过滤油脂、油品、汽油、柴油的脱色、除杂、除味、酒类及饮料的净化、除臭、除杂 精细化工、医药化工、生物制药过程产品提纯、精制、脱色、过滤。 环保工程废水、生活废水净化、脱色、脱臭、降COD 2. 用于气相吸附类活性碳 苯、甲苯、二甲苯、丙酮、油气、CS2等有机溶剂吸附与回收。 香烟过滤嘴、装修除味、室内空气净化（甲醛，苯等的去除），工业用气的净化（如CO2、N2等) 石化行业生产、天然气净化、脱硫、除臭、废气的治理 生化、油漆工业、地下场所、皮革工厂、动物饲养场所的空气净化、脱臭。 烟道气的臭气吸附、硫化物吸附，汞蒸汽的去除，降低戴奥辛的生成。 3.用于高要求领域活性碳 催化剂及催化剂载体（钯炭催化剂、钌炭催化剂、铑炭催化剂、铂炭催化剂），贵重金属催化剂及合成金刚石、黄金提取。 血液净化、汽车炭罐、高性能燃料电池、双电层超级电容器、锂电池负极材料、贮能材料、军事、航天等高要求领域。 活性碳服务 活性炭选型为您的企业量体裁衣，特别定制，即符合本企业的生产需求而同时又能降低企业综合成本。 优化设计我们的应用工程人员将与您的企业一道，对吸附工艺、设备、活性炭品种进行优化设计，使其达到最佳性价比。 新产品研发：如果您认为现有的活性炭规格品种不能满足贵方生产应用的需要，请将您的需求告诉我们，我司工程技术人员可与贵方共同开发。 再生提供活性碳再生、活性炭装填、回收更换等服务。 活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积，具有丰富的微孔，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）被微孔吸附，起净化作用。1.3 活性炭的用途及种类1.3.1 活性炭的用途1、空气净化 2、污水处理场排气吸附 3、饮料水处理 4、电厂水预处理 5、废水回收前处理 6、生物法污水处理 7、有毒废水处理 8、石化无碱脱硫醇 9、溶剂回收 10、化工催化剂载体 11、滤毒罐 12、黄金提取 13、化工品储存排气净化 14、制糖、酒类、味精医药、食品精制、脱色 15、乙烯脱盐水填料 16、汽车尾气净化 17、PTA氧化装置净化气体 1.3.2 活性炭的种类由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类很多，到目前为止尚无精确的统计材料，大约有上千个品种。按原料来源分：1. 木质活性炭2. 兽骨、血炭3. 矿物质原料活性炭4. 其它原料的活性炭5. 再生活性炭 按制造方法分：1. 化学法活性炭（化学炭）2. 物理法活性炭3. 化学物理法或物理化学法活性炭 按外观形状分：1. 粉状活性炭2. 颗粒活性炭3. 不定型颗料活性炭4. 圆柱形活性炭5. 球形活性炭6. 其它形状的活性炭按孔径分：大孔 半径20 000nm 过渡孔 半径150 20 000nm 微孔 半径 150nm 活性炭的表面积主要是由微孔提供的，1.4 活性炭产品的应用方向及领域石化行业 无碱脱臭（精制脱硫醇）重催的精制装置 乙烯脱盐水（精制填料）乙烯装置 催化剂载体（钯、铂、铑等）苯乙烯、连续重整装置 水净化及污水处理上水及下水的深度处理 电力行业 电厂水质处理及保护锅炉装置 化工行业 化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收、及油脂等的脱色、精制 食品行业 饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色 黄金行业 黄金提取适用炭浆法、堆浸法提金工艺 尾液回收金矿的废物利用及环境保护 环保行业 用于污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化 相关行业 香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等。 活性炭吸附法在水处理中的应用：活性炭吸附广泛应用于在城市污水处理、饮用水及工业废水处理。城市污水处理废水中的一些有机物是难于为微生物或一般氧化法所氧化分解的，如酚、苯、石油及其产品、杀虫剂、洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成有机物，经生化处理后很难达到对排放要求较高的水体中排放的标准，也严重影响废水的回用，因此需要深度处理。由于活性炭对有机物的吸附能力大，在废水深度处理中得到广泛的应用，具有以下优点：处理程度高，城市污水用活性炭进行深度处理后，BOD可降低99%，TOC可降到13mg/L。应用范围广，对废水中绝大多数有机物都有效，包括微生物难于降解的有机物。适应性强，对水量及有机物负荷的变动有较强的适应性能，可得到稳定的处理效果。粒状炭可进行再生重复使用，被吸附的有机物在再生过程中被烧掉，不产生污泥。可回收有用物质，例如用活性炭处理含酚废水，用碱再生吸附饱和的活性炭，可以回收酚钠盐。设备紧凑、管理方便。饮用水深度处理中的应用活性炭吸附是建立在常规给水处理基础上，一般设置在砂过滤之后，也可与砂滤料组成双层滤料过滤或以活性炭过滤代替砂过滤。在利用活性炭吸附进行饮用水深度处理的过程中，发现在活性炭滤料上生长有大量的微生物，使出水水质提高且再生延长，于是发展了一种经济有效的去除水中的微污染物质的生物活性炭工艺，流程为原水（加入混凝剂）澄清过滤（加入臭氧）再利用活性炭吸附，最后是出水。工业废水处理中的应用很多工业废水很难或不能采用生化处理，采用其他方法时，有的不能达到排放标准，或运行费用较高，或操作较麻烦等，例如有毒的有机化合物和某些金属及其化合物等。工程实践表明，活性炭对这些物质有很强的吸附能力。1.5 活性炭产品的再生活性炭目前在环境保护，工业与民用方面己被大量使用，并且取得了相当的成效，然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃，掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。 活性炭吸附是一个物理过程，因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附，并使其恢复原有之活性，以达到重复使用的目的，具有明显的经济效益。 再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。活性炭再生技术的发展：随着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0.830.90元外，还会对环境造成二次污染。因此,活性炭的再生具有格外重要的意义。1.5.1 传统活性炭再生方法1. 热再生法热再生法是目前应用最多,工业上最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800900C,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效率高、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。2. 生物再生法生物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。 3. 湿式氧化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。实验获得的活性炭最佳再生条件为:再生温度230C,再生时间1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率达到(455)%,经5次循环再生,其再生效率仅下降3%。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。1.5.2 目前新兴的活性炭再生技术1. 溶剂再生法溶剂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。溶剂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.电化学再生法电化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。该方法操作方便且效率高、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最重要的影响因素,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。3. 超临界流体再生法据最近的研究资料表明,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超临界流体法再生的最佳温度为308K,当温度超过308K时,再生不受影响;当流速大于1.4710-4m/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压力时的最佳再生温度为318K;在实验流速下,再生效率会随流速加快而提高。4. 超声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。超声再生的最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。研究表明经超声波再生后,再生排出液的温度仅增加23。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。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。试验中的最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最大的是微波功率,其次是辐照时间,最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。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,人们考虑借助高效催化剂,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重点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。1.6 实验室制备方法1、试剂与仪器 试剂：氯化锌，盐酸 仪器：马弗炉，电动振荡器，干燥箱，200目筛。 2、制备工艺 先将花生壳洗净、烘干、粉碎，与一定浓度的氯化锌溶液按一定的料液比混合，充分搅拌后，放置14h后，将料液移至坩埚中放在马弗炉中烧制活化，冷却，用1稀盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤至pH值为57，烘干，研磨，用200目筛筛分，即得产品。 活化温度和活化时间是最主要的影响因素。经优化的料液质量比1：2.5，ZnCl2 质量分数60，活化温度600，活化时问90min。1.7 工业制备方法【加工品原料类别】花生壳 【加工产品名称】活性炭 【加工技术】花生壳制取活性炭。 【原料制备】将花生壳洗净，晾干，粉碎，过40目筛备用。购买聚乙烯珠状物料备用。 【产品名称】活性炭。 【生产设备、仪器及药品】混合机、塑料模具、炭化炉、搅拌机、活化炉、木桶、试纸、120目筛、炒锅、氢氧化钠、甲醛、氯化锌、盐酸、氯化铵、苯乙烯、己烷、硬脂酸钙、滑石粉。 【工艺流程】备用料炭化冷却活化洗涤翻炒烘干粉碎过筛得活性炭成品。 【操作步骤】将备用料加入3倍量的44%氯化锌液(用盐酸调pH=1)，充分搅拌浸渍，静置吸收5小时，再充分搅拌复静置吸收5小时，至氯化锌液全被吸收干，移入敞口平底炭化炉中密闭炭化，于400炭化3小时，隔30分钟左右彻底搅拌一次，搅拌前将炉温降至100以下，搅拌后再升温密闭炭化，直至变成黑焦，表明炭化完成，出料冷却，用2倍量的44%氯化锌液(pH=1)浸渍，充分搅拌，使氯化锌液全部被吸收，移入活化炉中，于650活化70分钟，出料冷却，移入木桶内，加入等量的40%氯化铵液，充分搅拌洗涤，静置澄清，虹吸出清液，依次用30%、12%和3%的氯化铵液搅拌洗涤，再用等量的30%盐酸搅拌洗涤，滤取炭粒，入锅，加入等体积的清水，煮沸洗涤几次，至洗涤无氯化铵为止，加热蒸发，搅拌翻炒，弃掉水分，烘干、粉碎，过120目筛，得活性炭，密封包装。 【注意事项】(1)盐酸和氢氧化钠为强酸强碱，甲醛为剧毒，操作时应穿戴防护衣、手套和口罩等，防止酸碱液灼伤。废弃酸碱溶液的处理与排放必须遵照国家有关规定，防止对环境造成污染。(2)炭化和活化过程中操作应注意高温，安全生产。 【效益分析】制取活性炭1吨，需耗花生壳4吨左右。1.8 国家标准活性炭国家标准1 GB/T 7702.10-2008 煤质颗粒活性炭试验方法 苯蒸气 氯乙烷蒸气防护时间的测定 2 GB/T 7702.6-2008 煤质颗粒活性炭试验方法 亚甲蓝吸附值的测定 3 GB/T 7702.7-2008 煤质颗粒活性炭试验方法 碘吸附值的测定 4 GB/T 7702.8-2008 煤质颗粒活性炭试验方法 苯酚吸附值的测定 5 GB/T 7702.9-2008 煤质颗粒活性炭试验方法 着火点的测定 6 GB/T 20449-2006 活性炭丁烷工作容量测试方法 7 GB/T 20450-2006 活性炭着火点测试方法 8 GB/T 20451-2006 活性炭球盘法强度测试方法 9 GB/T 13803.2-1999 木质净水用活性炭 10 GB/T 13803.1-1999 木质味精精制用颗粒活性炭 11 GB/T 13803.3-1999 糖液脱色用活性炭 12 GB/T 12496.4-1999 木质活性炭试验方法 水分含量的测定 13 GB/T 12496.5-1999 木质活性炭试验方法 四氯化碳吸附率（活性）的测定 14 GB/T 12496.16-1999 木质活性炭试验方法 氯化物的测定 15 GB/T 17665-1999 木质颗粒活性炭对四氯化碳蒸气吸附试验方法 16 GB/T 12496.12-1999 木质活性炭试验方法 苯酚吸附值的测定 17 GB/T 13803.4-1999 针剂用活性炭 18 GB/T 12496.9-1999 木质活性炭试验方法 焦糖脱色率的测定 19 GB/T 12496.19-1999 木质活性炭试验方法 铁含量的测定 20 GB/T 12496.10-1999 木质活性炭试验方法 亚甲基蓝吸附值的测定 21 GB/T 12496.13-1999 木质活性炭试验方法 未炭化物的测定 22 GB/T 12496.6-1999 木质活性炭试验方法 强度的测定 23 GB/T 12496.15-1999 木质活性炭试验方法 硫化物的测定 24 GB/T 12496.17-1999 木质活性炭试验方法 硫酸盐的测定 25 GB/T 12496.2-1999 木质活性炭试验方法 粒度分布的测定 26 GB/T 12496.20-1999 木质活性炭试验方法 锌含量的测定 27 GB/T 12496.7-1999 木质活性炭试验方法 PH值的测定 28 GB/T 12496.11-1999 木质活性炭试验方法 硫酸奎宁吸附值的测定 29 GB/T 12496.14-1999 木质活性炭试验方法 氰化物的测定 30 GB/T 12496.8-1999 木质活性炭试验方法 碘吸附值的测定 31 GB/T 12496.18-1999 木质活性炭试验方法 酸溶物的测定 32 GB/T 12496.1-1999 木质活性炭试验方法 表观密度的测定 33 GB/T 12496.21-1999 木质活性炭试验方法 钙镁含量的测定 34 GB/T 13803.5-1999 乙酸乙烯合成触媒载体活性炭 35 GB/T 12496.22-1999 木质活性炭试验方法 重金属的测定 36 GB/T 12496.3-1999 木质活性炭试验方法 灰分含量的测定 37 GB/T 7702.21-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-比表面积的测定 38 GB/T 7702.18-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-焦糖脱色率的测定 39 GB/T 7701.7-1997 高效吸附用煤质颗粒活性炭 40 GB/T 7702.20-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-孔容积的测定 41 GB/T 7702.9-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-着火点的测定 42 GB/T 7702.16-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-PH值的测定 43 GB/T 7702.15-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-灰分的测定 44 GB/T 7702.12-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-氯乙烷蒸气防护时间的测定 45 GB/T 7701.3-1997 触媒载体用煤质颗粒活性炭 46 GB/T 7702.19-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-四氯化碳脱附率的测定 47 GB/T 7702.11-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-苯蒸气防护时间的测定 48 GB/T 7702.2-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-粒度的测定 49 GB/T 7702.14-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-饱和硫容量的测定 50 GB/T 7702.1-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-水分的测定 51 GB/T 7702.10-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-防护时间的测定 52 GB/T 7701.5-1997 净化空气用煤质颗粒活性炭 53 GB/T 7701.6-1997 防护用煤质颗粒活性炭 54 GB/T 7702.22-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-穿透硫容量的测定 55 GB/T 7702.17-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-漂浮率的测定 56 GB/T 7702.8-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-苯酚吸附值的测定 57 GB/T 7702.6-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-亚甲蓝吸附值的测定 58 GB/T 7701.2-1997 回收溶剂用煤质颗粒活性炭 59 GB/T 7701.1-1997 脱硫用煤质颗粒活性炭 60 GB/T 7702.3-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-强度的测定 61 GB/T 7702.7-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-碘吸附值的测定 62 GB/T 7701.4-1997 净化水用煤质颗粒活性炭 63 GB/T 7702.5-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-水容量的测定 64 GB/T 7702.4-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-装填密度的测定 65 GB/T 7702.13-1997 煤质颗粒活性炭试验方法-四氯化碳吸附率的测定 66 GB/T 16143-1995 建筑物表面氡析出率的活性炭测量方法 67 GB/T 13805-1992 糖液脱色用活性炭 68 GB/T 13804-1992 木质净水用活性炭 69 GB/T 13803-1992 木质味精精制用颗粒活性炭 70 GB/T 12496.20-1990 木质活性炭检验方法-PH值 71 GB/T 12496.12-1990 木质活性炭检验方法-酸溶物 72 GB/T 12496.17-1990 木质活性炭检验方法-未炭化物含量 73 GB/T 12496.1-1990 木质活性炭检验方法-焦糖脱色力 74 GB/T 12496.19-1990 木质活性炭检验方法-粒度 75 GB/T 12496.10-1990 木质活性炭检验方法-钙镁含量 76 GB/T 12496.13-1990 木质活性炭检验方法-重金属含量 77 GB/T 12496.5-1990 木质活性炭检验方法-苯酚吸附值 78 GB/T 12496.7-1990 木质活性炭检验方法-碘吸附值 79 GB/T 12496.9-1990 木质活性炭检验方法-氯含量 80 GB 12495-1990 活性炭型号命名法 81 GB/T 12496.3-1990 木质活性炭检验方法-乙酸吸附值 82 GB/T 12496.18-1990 木质活性炭检验方法-充填密度 83 GB/T 12496.16-1990 木质活性炭检验方法-氰化物含量 84 GB/T 12496.15-1990 木质活性炭检验方法-硫化物含量 85 GB/T 12496.22-1990 木质活性炭检验方法-强度测定 86 GB/T 12496.6-1990 木质活性炭检验方法-硫酸奎宁吸附力 87 GB/T 12496.11-1990 木质活性炭检验方法-灼烧残渣 88 GB/T 12496.4-1990 木质活性炭检验方法-乙酸锌吸附值 89 GB/T 12496.14-1990 木质活性炭检验方法-锌盐含量 90 GB/T 12496.8-1990 木质活性炭检验方法-铁含量 91 GB/T 12496.21-1990 木质活性炭检验方法-干燥减量 92 GB/T 12496.2-1990 木质活性炭检验方法-亚甲基蓝脱色力 93 GB 10333-1989 车间空气中活性炭粉尘卫生标准 94 GB 7701.4-1987 净化水用煤质颗粒活性炭 95 GB 7702.5-1987 煤质颗粒活性炭水容量测定方法 96 GB 7701.5-1987 净化空气用煤质颗粒活性炭 97 GB 7702.12-1987 煤质颗粒活性炭对氯乙烷蒸气防护时间测定方法 98 GB 7702.9-1987 煤质颗粒活性炭着火点测定方法 99 GB 7701.2-1987 回收溶剂用煤质颗粒活性炭 100 GB 7701.6-1987 防护用煤质颗粒活性炭 101 GB 7702.14-1987 煤质颗粒活性炭硫容量测定方法 102 GB 7702.11-1987 煤质颗粒活性炭对苯蒸气防护时间测定方法 103 GB 7702.3-1987 煤质颗粒活性炭强度测定方法 104 GB 7702.10-1987 煤质颗粒活性炭有效防护时间测定总方法 105 GB 7702.13-1987 煤质颗粒活性炭对四氯化碳蒸气吸附率测定方法 106 GB 7702.7-1987 煤质颗粒活性炭碘吸附值测定方法 107 GB 7701.1-1987 脱硫用煤质颗粒活性炭 108 GB 7702.6-1987 煤质颗粒活性炭亚甲蓝吸附值测定方法 109 GB 7701.3-1987 触媒载体用煤质颗粒活性炭 110 GB 7702.2-1987 煤质颗粒活性炭粒度测定方法 111 GB 7702.1-1987 煤质颗粒活性炭水分测定方法 112 GB 7702.4-1987 煤质颗粒活性炭装填密度测定方法 113 GB 7702.8-1987 煤质颗粒活性炭苯酚吸附值测定方法 114 YC/T 223.2-2007 特种滤棒第2部分：复合滤棒活性炭一醋纤二元复合滤棒 115 MT/T 1011-2006 煤基活性炭用煤技术条件 116 MT/T 996-2006 活性炭丁烷工作容量的测试方法 117 MT/T 997-2006 活性炭吸附NH3穿透容量和穿透时间的试验方法 118 MT/T 998-2006 活性炭吸附SO2饱和容量的试验方法 119 MT/T 999-2006 活性炭水溶物的试验方法 120 HG/T 3922-2006 活性炭纤维毡 121 LY/T 1615-2004 木质活性炭 术语 122 DL/T 582-2004 火力发电厂水处理用活性炭使用导则 123 LY/T 1616-2004 活性炭水萃取液电导率测定方法 124 LY/T 1617-2004 双电层电容器专用活性炭 125 LY/T 1623-2004 木糖液脱色用活性炭 126 DIN EN 13649-2002 固定源辐射.单个气态有机化合物质量浓度的测定.活性炭 127 LYT 1581-2000 化学试剂用活性炭 128 LYT 1582-2000 柠檬酸脱色用活性炭 129 LYT 1442-1999 醋酸乙烯合成触煤载体活性炭 130 HGT 3491-1999 化学试剂 活性炭 131 JIS K1474 AMD 1-1999 活性炭的试验方法(修改件1) 132 LYT 1400-1999 针剂用活性炭 133 LYT 1331-1999 净水载银活性炭 134 LYT 1281-1998 味精用粉状活性炭 135 DLT 582-1995 水处理用活性炭性能试验导则 136 WJ 2284-1995 活性炭、浸渍炭测试用试验筛检定规程 137 WJ 2276-1995 活性炭、浸渍炭粒度测定仪检定规程 138 WJ 2285-1995 活性炭、浸渍炭试验用测定管检定规程 139 WJ 2283-1995 活性炭、浸渍炭强度测定仪检定规程 140 WJ 2249-1994 活性炭标准物质通用规范 141 WJ 2253-1994 浸渍活性炭标准物质通用规范 142 WJ 2250-1994 活性炭比表面积测定仪检定规程 143 WJ 2252-1994 活性炭、浸渍炭防护性能试验装置检定规程 144 EJT 824-1994 活性炭吸附氡子体测量仪 145 LYT 1125-1993 提取黄金用颗粒状活性炭 146 GJB 1468-1992 军用活性炭和浸渍活性炭通用规范 147 CB 1202-1991 含鱼推-3的废水处理规范 活性炭吸附法 148 ZB G13 001-1988 醋酸乙烯合成触媒载体活性炭 149 ZB G13 002-1988 针剂用活性炭 150 HG 3-1290-1980 活性炭 151 HGT 3-1290-1980 化学试剂活性炭 152 LY 216-1979 粉状活性炭1.9 国内最先进的新型活性炭生产设备一、一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉空卫高级椰壳活性炭由此专利设备精制而成最新活性炭专利型生产设备，为一种炭化、活化一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，包括炉体，其特征在于：所述炉体旋转时，其炉腔内前部为物料活化区，后部为物料碳化区，在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽输入装置和空气输入装置，位于物料碳化区的空气输入装置与物料碳化区隔断连接，位于物料活化区的空气输入装置与物料活化区连通；位于物料碳化区的蒸汽输入装置与物料碳化区连通，位于物料活化区的蒸汽输入装置与物料活化区隔断连接。缩短了活性炭生产过程，降低了生产成本。本专利一步法炭化、活化缩短了生产过程，能耗低、产品收率高、投资少、成本低。具有以下特点： 1、生产原料取材方便：可用任何果壳和木工下脚料做为生产原料。 2、生产成本低：活化过程产生的大量水煤气能够充分供给炭化、活化和余热锅炉使用且有剩余，生 产过程无需再加其他燃料和外接蒸汽，大大降低生产用燃料成本。 3、产品质量好：生产碘吸附值大于1150mg/g,亚甲基蓝兰吸值大于200mg/g的中高级性能活性炭 得率为13%-14%。二、外热、内热双功能活性碳生产装置空卫高级椰壳活性炭由此专利设备精制而成！最新活性炭专利型生产设备，本专利节能环保、产品质量高，具有以下特点： 1、节能环保生产：利用先进的气体回收系统，使可燃气体充分燃烧和烟气二次回收利用，环保节能。 利用科学的蒸汽过热系统，将出料携带的大量热能进行回收过热水蒸气，供生产使用，实现了高 效节能。 2、温控均匀、产品得率高：该专利技术能够均匀分配和控制活化炉内的各段温度，确保产品活化合 理，得率高。 3、产品品质好：通过先进的工艺调试用，可合理调动硬件设施，实现产品合理活化，生产出多重技术 指标产品。2 活性炭应用于超级电容2.1 简介超级电容器作为一种新型储能装置，具有显著的特点和优势，可以在某些领域取代传统蓄电池，在节能环保日益成为主题的今天，它的应用越来越引起世界各国的重视。超级电容器产业化受到各国重视美国、日本、俄罗斯、瑞士、韩国、法国的一些公司凭借多年的研究开发和技术积累，目前处于领先地位。国内从事大容量超级电容器研发的厂家共有50多家，能够批量生产并达到实用化水平的厂家只有10多家在超级电容器的产业化方面，美国、日本、俄罗斯、瑞士、韩国、法国的一些公司凭借多年的研究开发和技术积累，目前处于领先地位。如美国的Maxwel，日本的Nec、松下、Tokin和俄罗斯的Econd公司等，这些公司目前占据着全球大部分市场。国外主要的生产企业有：美国的Maxwell公司，俄罗斯的Econd公司、Elit公司，日本的Elna公司、Panasonic公司、Nec-Tokin公司，韩国的Ness公司、Korchip公司、Nuintek公司等。美国、日本、韩国等国家一直致力于开发高比功率和高比能量的超级电容器。在超级电容器的研究中，许多工作都是开发在各种电解液中有较高比能量的电极材料。目前应用于超级电容器的材料主要有碳基