活性炭工艺简介.docx

活性炭项目分析一、活性炭定义活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂，其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成。其組成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份。活性炭的原料非常丰富，如煤、果壳、稻壳、木材、石油焦、树脂、沥青、废旧轮胎等。其中，果壳类原材料来源广泛、成本低廉，并且具有优质的天然结构，利于形成发达微孔结构，己经得到越来越多的关注。活性炭制备方法主要分为两大类:化学活化法和物理活化法。化学活化是通过化学试剂如KOH、Zncl2等与碳材料发生一系列的交联或缩聚反应，进而创造出丰富微孔；物理活化是利用空气、二氧化碳、水蒸气等氧化性气体在高温下与碳材料内碳原子反应。化学活化优点是活化时间短、活化温度低。但是，大量化学试剂的使用提高了制备成本，高温下对设备有较强腐蚀作用，在洗涤过程中需要大量水，这些废水经过复杂处理工艺后才能达到环保排放要求。正是这一原因，在工业上大多采用水蒸气活化来制备活性炭。二、活性炭工艺过程（一）碳化：活性炭的制备首先要对原料进行碳化碳化也称热解，是在隔绝空气的条件下对原材料加热，一般温度在600以下。有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳化。活性炭原材料经碳化后，会分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢气等气体，一氧化碳、氢气可收集用作燃料。原料分解成碎片，并重新结合成稳定的结构，这些碎片可能是由一些微晶体组成。微晶体是由两片以上的、有碳原子以六角晶格排列的片状结构堆积而成。但堆积无固定的晶型。微晶体的大小和原材料的成份和结构有关，并受碳化温度的影响，大致是随碳化温度的升高而增大的。碳化后微晶体边界原子上还附有一些残余的碳氢化合物。（二）活化：活性炭半成品进行活化活化是在有氧化剂的作用下，对碳化后的材料加热，以生产活性炭产品。当氧化过程的温度在800-900时，一般用蒸汽或二氧化碳为氧化剂；当氧化温度在600以下时，一般用空气做氧化剂。在活化过程中，烧掉了碳化时吸附的碳氢化合物，把原有空隙边上的碳氢原子烧掉，起了扩大孔隙的作用，并把孔隙与孔隙之间烧穿。活化使活性炭变成一种良好的多孔结构。 三、活性炭用途主要用途1、家用活性炭空气净化：用活性炭摆放在室内有效的吸收空气中含有的甲醛、二甲苯等有害物质（特别是新装修的房子）。家具去异味：活性炭可适用于新买的家具放于橱柜、抽屉、冰箱中，也可放在鞋子里面除臭。汽车除味：新车一般都含有很多的有害物质，难闻刺鼻的气味，用活性炭可以有效的去除。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（因为活性炭可吸附有机溶剂） 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 18、印刷油墨的除杂19、气体分离：例如从城市煤气中回收苯；从天然气中回收汽油、丙烷和丁烷；用于处理费托合成中的废气，以回收其中的烃类等。20、液相吸附：例如在制糖工业中用活性炭吸附法使糖液脱色；在化学工业中用活性炭使有机物质脱色；用活性炭净化电镀浴中的有机杂质，以保证电镀表面的质量及用于废水脱酚等。四、活性炭分类由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，环保活性炭的种类很多，到目前为止尚无精确的统计材料，大约有上千个品种，下面只介绍常用的几种活性炭。按材质可分为椰壳活性炭、果壳活性炭（包括杏壳活性炭、果核壳活性炭、核桃壳活性炭）、木质活性炭、煤质活性炭等。种类原料木质活性炭以木屑、木炭等制成的活性炭果壳活性炭以椰子壳、核桃壳、杏核壳等制成的活性炭煤质活性炭以褐煤、泥煤、烟煤、无烟煤等制成的活性炭石油类活性炭例如以沥青等为原料制成的沥青基球状活性炭（一）果壳活性炭果壳活性炭主要以果壳和木屑为原料，经炭化、活化、精制加工而成。具有比表面积大、强度高、粒度均匀、孔隙节构发达、吸附性能强等特点。并能有效吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物和其他有机污染以及有机溶剂的回收，特别是致突变物(THM)的前驱物质，达到净化除杂去异味的效果。用途：适用于制药、石油化工、制糖、饮料、酒类净化行业，对有机物溶剂的脱色、精制、提纯和污水处理等方面。被广泛应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化生活、工业水质净化及气相吸附，如电厂、石化、炼油厂、食品饮料、制糖制酒、医药、电子、养鱼、海运等行业水质净化处理，还可用于工业尾气净化、气体脱硫、石油催化重整，气体分离、变压吸附、空气干燥、食品保鲜、防毒面具、解媒载体，工业溶剂过滤、脱色、提纯等。（二）椰壳活性炭椰壳活性炭是选用优质椰子壳为原料，经过高温活化及特殊孔径调节工艺处理，外观呈黑色颗粒状、片状。它的孔隙结构发达，是普通活性炭的5倍，其比表面积为1500m2/g（一般活性炭比表面积为700m2/g），孔隙直径大于0.45nm且小于2nm微孔占总数90%以上，具有发达的孔隙结构，比表面积大，吸附能力强等功能。用途：主要用于食品、饮料、酒类、空气净化活性炭和高纯饮用水的除臭、去除水中重金属、除氯及液体脱色。并可广泛用于化学工业的溶剂回收和气体分离等。（三）木质活性炭木质活性炭是以优质木材为原料，外形为粉末状，经高温炭化、活化及多种工序精制而成。木质活性炭具有比表面积大、活性高、微孔发达、脱色力强及孔隙结构较大等特点，孔隙结构大，能有较吸附液体中的颜色等较大的各种物质、杂质。用途：主要用于食品、酒类、油类、饮料、染料、化工、自来水净化、污水处理、降COD、药用活性炭等。木质柱状活性炭采用优质木屑、椰壳等为原料，经粉碎、混合、挤压、成型、干燥、炭化、活化而制成。独创性：采用非粘结成型活性炭专有技术。改变传统用煤焦油、淀粉等传统粘结剂成型的办法。不含粘结剂成份，完全靠炭分子之间的亲和力和原料本身的特殊性质。科学配方，制作而成，有效避免炭孔堵塞，充分发挥丰富发达炭孔的吸附功能。先进性：由于采用优质木屑、椰壳为原料，制成的柱状活性炭比传统的煤质柱状炭灰份低、杂质少、气相吸附值、CTC占绝对优势。产品孔径分布合理，达到最大吸附与脱附，从而大大提高产品的使用寿命（平均2-3年），是普通煤质炭的1.4倍。有柱状和球形颗粒等规格。适用性：、气相吸附 、有机溶剂回收（苯系气体甲苯、二甲苯、醋酸纤维行业中的丙酮回收） 、杂质和有害气体去除，废气回收 、炼油厂、加油站、油库过量汽油回收。（四）煤质活性炭该品选用优质无烟煤作为原料精制而成，外形分别为柱状、颗粒、粉末、蜂窝状、球形等形状，具有强度高，吸附速度快，吸附容量高，比表面积较大，孔隙结构发达，孔隙大小在于椰壳活性炭和木质活性炭之间。用途：主要用于高端空气净化、废气净化、高纯水处理、废水处理、污水处理、水族、脱硫、水处理活性炭脱硝并可有效去除气体与液体中的杂质和污染物以及各种气体分离和提纯，还可广泛用于各种低沸点物质的吸附回收，脱臭除油等。煤质柱状活性炭煤质柱状活性炭选用优质无烟煤为原料，采用先进工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；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。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、酒厂