活性炭廠家--活性炭的工業用途

　　活性炭各種工業通途

　　活性炭作為人造材料，是在1900年和1901年才發明的，發明者Raphael von Ostrejko,取得英國專利B.P.14224(1900);

　　英國專利B.P.18040(1900)德國專利Ger.P.136792(1901)。

　　他發明將金屬氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸氣與炭化材料反應制造活性炭。1911年在維也納附近的工廠首次用

　　于工業生產，當時產品是粉狀活性炭，商品名使Epomit;同年在荷蘭有Norit上市;1912年在捷克斯洛伐克又Carboraffin出售。

　　(Ger.Pat.290656)。

　　回顧百年來世界活性炭應用的歷史，不妨粗略劃分為三個階段：

　　(1)第一階段，從20世紀初到約20世紀20年代為萌芽階段:

　　(2)第二階段，從約20世紀20年代中期為中期為成長階段;

　　(3)第三階段，從20世紀中期到20世紀末期為發展階段，發展成為環保大應用階段。

　　這三個階段可用活性炭應用歷程中兩件歷史性大事。作為劃分的界限。

　　第一件大事使活性炭防毒面具，在20世紀20年代在第一次世界大戰中的應用。可以次作為劃分活性炭應用歷史的第一階段和

　　第二階段的界限。

　　活性炭在初期主要應用使粉炭在糖業中逐步代替了原來的骨炭。在20世紀20年代的第一次世界大戰中出現的顆粒大量應用于

　　防毒面具。這是工業化學史輝煌的一頁。當時荷蘭的Norit和捷克斯洛伐克、德國=法國=瑞士等國的制造商和批發商曾成立一個聯

　　合公司，說明在歐洲萌芽的活性炭也是廣為看好的新興產業。

　　通過防毒面具應用的推動，活性炭歷史進入了第二階段，活性炭市場不斷擴大，活性炭的吸附和催化功能在眾多行業的精制

　　、回收、合成上的應用陸續開發，美國等的活性炭廠陸續開設。在20世紀中葉不斷拓展應用面的活性炭，被視為“萬能吸附劑”。

　　第二件大事是活性炭除臭作用，在20世紀40年代數以百計的自來水廠中采用了活性炭除臭。以此作為劃分活性炭應用歷史的

　　第二階段與第三階段的界限。

　　1927年美國芝加哥自來水廠發生了廣大居民難以接受的自來水惡臭事故，這是由于原水中的苯酚和消毒用的氯生成異臭所致。

　　德國等地的自來水廠也發生了同樣的事故，這些事故都是用活性炭來解決的。

　　此后，隨著環境保護日益受到重視，政府法令的日趨嚴格。活性炭不僅在凈水方面，而且在凈氣等方面的用量劇增，使得在20

　　世紀的后半葉，環保產業成為活性炭應用的大戶。由此活性炭歷史進入了第三階段，即發展階段。

　　我國活性炭在應用歷史簡分為三個階段。

　　(1)第一階段使20世紀40年代以前，我國制藥工業、化學工業中使用活性炭量大，都用進口貨，例如用Carboraffin牌的活性炭。

　　(2)第二階段自20世紀50年代初開始，國產活性炭上市。1951年沈陽和撫順的單管爐廠、青島的反射爐悶燒法廠、上好的電熱

　　活化法廠，接著又氯化鋅活化法廠，1958年福建、杭州、廣州、煙臺、東北等地紛紛建廠，1966年太原開創斯列普活化法廠，隨后

　　我國陸續開設數以百計的斯列普爐廠。此外，還有不少的轉爐、粑式爐等工廠。總生產能力從1951年的三五十噸猛增到20世紀80年

　　代的近十萬噸。

　　生產與應用相互促進，活性炭的應用范圍被迅速開拓。從原來單一的通用炭向多種的專用炭發展，例如凈水炭、糖炭、味精炭、

　　油脂炭、黃金炭、載體炭、藥用炭、針劑炭、試劑炭等等，足見活性炭因國內經濟蒸蒸日上而應用量速增，又因產量擴大、陳本降低

　　而使出口量上升。我國活性炭的應用，不僅在國內市場發展，而且進入了國際市場。活性炭是一種非常優良的吸附劑，它是利用木炭、

　　竹炭、各種果殼和優質煤等作為原料，通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加

　　工制造而成。它具有物理吸附和化學吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質，以達到脫色精制、消毒除臭和去

　　污提純等目的。檢驗標準可按照中國國標GB，或按照其他國家標準，如：美國ASTM，日本JIS，德國DIN標準等。

　　活性炭廣泛應用于工農業生產的各個方面，如石化行業的無堿脫臭(精制脫硫醇)、乙烯脫鹽水(精制填料)、催化劑載體(鈀、

　　鉑、

　　銠等)、水凈化及污水處理;電力行業的電廠水質處理及保護;化工行業的化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等的

　　脫色、精制;食品行業的飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色;黃金行業的黃金提取、尾液回收;環保行業的污水處理、廢氣

　　及有害氣體的治理、氣體凈化;以及相關行業的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發污染控制，各種浸漬劑液的制備等。活

　　性炭在未來將會有極好的發展前景和廣闊的銷售市場。

　　活性碳主要用途：

　　1.用于液相吸附類活性碳

　　•自來水，工業用水，電鍍廢水，純凈水，飲料，食品，醫藥用水凈化及電子超純水制備。

　　•蔗糖、木糖、味精、藥品、檸檬酸、化工產品、食品添加劑的脫色、精制和去雜質純化過濾

　　•油脂、油品、汽油、柴油的脫色、除雜、除味、酒類及飲料的凈化、除臭、除雜

　　•精細化工、醫藥化工、生物制藥過程產品提純、精制、脫色、過濾。

　　•環保工程廢水、生活廢水凈化、脫色、脫臭、降COD

　　2.用于氣相吸附類活性碳

　　•苯、甲苯、二甲苯、丙酮、油氣、CS2等有機溶劑吸附與回收。

　　•香煙過濾嘴、裝修除味、室內空氣凈化(甲醛，苯等的去除)，工業用氣的凈化(如CO2、N2等)

　　•石化行業生產、天然氣凈化、脫硫、除臭、廢氣的治理

　　•生化、油漆工業、地下場所、皮革工廠、動物飼養場所的空氣凈化、脫臭。

　　•煙道氣的臭氣吸附、硫化物吸附，汞蒸汽的去除，降低戴奧辛的生成。

　　3.用于高要求領域活性碳

　　•催化劑及催化劑載體(鈀炭催化劑、釕炭催化劑、銠炭催化劑、鉑炭催化劑)，貴重金屬催化劑及合成金剛石、黃金提取。

　　•血液凈化、汽車炭罐、高性能燃料電池、雙電層超級電容器、鋰電池負極材料、貯能材料、軍事、航天等高要求領域。

　　影響活性炭吸附的主要因素

　　①活性炭吸附劑的性質

　　其表面積越大，吸附能力就越強; 活性炭是非極性分子，易于吸附非極性或極性很低的吸附質;活性炭吸附劑顆粒的大小，細孔

　　的

　　構造和分布情況以及表面化學性質等對吸附也有很大的影響。

　　②吸附質的性質

　　取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質分子的大小和不飽和度、附質的濃度等

　　③廢水PH值

　　活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。

　　PH值會對吸附質在水中存在的狀態及溶解度等產生影響，從而影響吸附效果。

　　④共存物質

　　共存多種吸附質時，活性炭對某種吸附質的吸附能力比只含該種吸附質時的吸附能力差

　　⑤溫度

　　溫度對活性炭的吸附影響較小

　　⑥接觸時間

　　應保證活性炭與吸附質有一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。

　　活性炭化學性

　　活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結構，又取決于化學組成。

　　活性炭不僅含碳，而且含少量的化學結合、功能團開工的氧和氫，例如羰基、羧基、酚類、內酯類、醌類、醚類。這些表面上含

　　有的

　　氧化物和絡合物，有些來自原料的衍生物，有些是在活化時、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。

　　在活化中原料所含礦物質集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等。

　　這些灰分含量可經水洗或酸洗的處理而降低。

　　活性炭催化性

　　活性炭在許多吸附過程中伴有催化反應，表現出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經催化氧化變成三氧化硫。

　　由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡合物的存在，對多種反應具有催化劑的活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。

　　由于活性炭和載持物之間會形成絡合物，這種絡合物催化劑使催化活性大增，例如載持鈀鹽的活性炭，即使沒有銅鹽的催化劑存在，

　　烯烴的氧化反應也能催化進行，而且速度快、選擇性高。

　　由于活性炭具有發達的細孔結構、巨大的內表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催化劑的載體。例如，有機化學中

　　加氫、脫氫環化、異構化等的反應中，活性炭是鉑、鈀催化劑的優良載體。

　　活性炭機械性

　　(1)粒度：采用一套標準篩篩分法，求出留在和通過每只篩子的活性炭重量，表示粒度分布。

　　(2)靜觀密度或堆密度：飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。

　　(3)體積密度和顆粒密度：飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。

　　(4)強度：即活性炭的耐破碎性。

　　(5)耐磨性：即耐磨損或抗磨擦的性能。

　　這些機械性質直接影響活性炭應用，例如：密度影響容器大小;粉炭粗細影響過濾;粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降;破碎性影

　　活性炭的用途及種類

　　一、活性炭的用途

　　1、空氣凈化

　　2、污水處理場排氣吸附

　　3、飲料水處理

　　4、電廠水預處理

　　5、廢水回收前處理

　　6、生物法污水處理

　　7、有毒廢水處理

　　8、石化無堿脫硫醇

　　9、溶劑回收

　　10、化工催化劑載體

　　11、濾毒罐

　　12、黃金提取

　　13、化工品儲存排氣凈化

　　14、制糖、酒類、味精醫藥、食品精制、脫色

　　15、乙烯脫鹽水填料

　　16、汽車尾氣凈化

　　17、PTA氧化裝置凈化氣體

　　18、印刷油墨的除雜

　　二、活性炭的種類

　　由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應用場合不同，活性炭的種類很多，到目前為止尚無精確的統計材料，大約有上千個品種。

　　按原料來源分

　　1. 木質活性炭

　　2. 獸骨、血炭

　　3. 礦物質原料活性炭

　　4. 其它原料的活性炭

　　5. 再生活性炭

　　按制造方法分

　　1. 化學法活性炭(化學炭)

　　2. 物理法活性炭

　　3. 化學–物理法或物理–化學法活性炭

　　按外觀形狀分

　　1. 粉狀活性炭

　　2. 顆粒活性炭

　　3. 不定型顆料活性炭

　　4. 圓柱形活性炭

　　5. 球形活性炭

　　6. 其它形狀的活性炭

　　按孔徑分[2]

　　大孔 半徑>20 000nm

　　過渡孔 半徑150 ～20 000nm

　　微孔 半徑< 150nm 活性炭的表面積主要是由微孔提供的，

　　[編輯本段]

　　活性炭產品的應用方向及領域

　　◎石化行業

　　無堿脫臭(精制脫硫醇)——重催的精制裝置

　　乙烯脫鹽水(精制填料)——乙烯裝置

　　催化劑載體(鈀、鉑、銠等)——苯乙烯、連續重整裝置

　　水凈化及污水處理——上水及下水的深度處理

　　◎電力行業

　　電廠水質處理及保護——鍋爐裝置

　　◎化工行業

　　化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收、及油脂等的脫色、精制

　　◎食品行業

　　飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色

　　◎黃金行業

　　黃金提取——適用炭漿法、堆浸法提金工藝

　　尾液回收——金礦的廢物利用及環境保護

　　◎環保行業

　　用于污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化

　　◎相關行業

　　香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發污染控制，各種浸漬劑液的制備等,比如活性炭可以作為活性碳罐的填充物用來生產摩托車碳罐 汽車碳罐等。

　　活性炭吸附法在水處理中的應用

　　活性炭吸附廣泛應用于在城市污水處理、飲用水及工業廢水處理。

　　⑴城市污水處理

　　廢水中的一些有機物是難于為微生物或一般氧化法所氧化分解的，如酚、苯、石油及其產品、殺蟲劑、洗滌劑、合成染料、胺類化合物以及許多人工合成有機物，經生化處理后很難達到對排放要求較高的水體中排放的標準，也嚴重影響廢水的回用，因此需要深度處理。

　　由于活性炭對有機物的吸附能力大，在廢水深度處理中得到廣泛的應用，具有以下優點：

　　①處理程度高，城市污水用活性炭進行深度處理后，BOD可降低99%，TOC可降到1～3mg/L。

　　②應用范圍廣，對廢水中絕大多數有機物都有效，包括微生物難于降解的有機物。

　　③適應性強，對水量及有機物負荷的變動有較強的適應性能，可得到穩定的處理效果。

　　④粒狀炭可進行再生重復使用，被吸附的有機物在再生過程中被燒掉，不產生污泥。

　　⑤可回收有用物質，例如用活性炭處理含酚廢水，用堿再生吸附飽和的活性炭，可以回收酚鈉鹽。

　　⑥設備緊湊、管理方便。

　　⑵飲用水深度處理中的應用

　　活性炭吸附是建立在常規給水處理基礎上，一般設置在砂過濾之后，也可與砂濾料組成雙層濾料過濾或以活性炭過濾代替砂過濾。

　　在利用活性炭吸附進行飲用水深度處理的過程中，發現在活性炭濾料上生長有大量的微生物，使出水水質提高且再生延長，于是發展了一種經濟有效的去除水中的微污染物質的生物活性炭工藝，流程為原水—(加入混凝劑)—澄清—過濾(加入臭氧)再利用活性炭吸附，最后是出水。

　　⑶工業廢水處理中的應用

　　很多工業廢水很難或不能采用生化處理，采用其他方法時，有的不能達到排放標準，或運行費用較高，或操作較麻煩等，例如有毒的有機化合物和某些金屬及其化合物等。工程實踐表明，活性炭對這些物質有很強的吸附能力。

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