此文檔收集于網絡，如有侵權，請聯(lián)系網站刪除活性炭及天然氣吸附技術資料1 活性炭1.1 簡介活性炭是傳統(tǒng)而現(xiàn)代的人造材料，又稱活性碳。自從問世一百年來，活性炭應用領域日益擴展，應用數(shù)量不斷遞增。回述炭應用的歷史，記載如下： (1) 公元前1550年，埃及又作為醫(yī)用的記載;(2) 公元前460359年，希臘醫(yī)生Hippocrate用以治羊癲瘋;(3) 15181593年，中國李時珍的本草綱目中提及用于治病(4) 1993年有外用于潰瘍；(5) 1794年，英國有家糖廠用于脫色。上述例證應用的都是木炭，不是活性炭?；钚蕴孔鳛槿嗽觳牧希窃?900年和1901年才發(fā)明的，發(fā)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(fā)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(yè)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(fā)展階段，發(fā)展成為環(huán)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(zhàn)中的應用?？梢源巫鳛閯澐只钚蕴繎脷v史的第一階段和第二階段的界限?；钚蕴吭诔跗谥饕獞檬狗厶吭谔菢I(yè)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(zhàn)中出現(xiàn)的顆粒大量應用于防毒面具。這是工業(yè)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(fā)商曾成立一個聯(lián)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(yè)。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(yè)的精制、回收、合成上的應用陸續(xù)開發(fā)，美國等的活性炭廠陸續(xù)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(shù)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(fā)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(fā)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(huán)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(huán)保產業(yè)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(fā)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(yè)、化學工業(yè)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(chuàng)斯列普活化法廠，隨后我國陸續(xù)開設數(shù)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(fā)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(fā)展，而且進入了國際市場。 活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優(yōu)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。1.1.1 活性炭吸附性吸附性質是活性炭的首要性質?；钚蕴烤哂邢袷Яs無規(guī)則地排列的微晶。在活化過程中微晶間產生了形狀不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀，活性炭按一定方法計算孔隙的半徑大小可分為二類：(1) 按IUPAC分：微孔 25nm。(2) 按習慣分：微孔 20 000nm。由于這些孔隙，特別是微孔提供了巨大的表面積。活性炭微孔的孔隙容積一般只有0.25-0.9mL/g，孔隙數(shù)量約為1020個/g,全部微孔表面積約為500-1500m2/g，通常以BET法測算，也有稱高達3500-5000 m2/g的。活性炭幾乎95%以上的表面積都在微孔中，因此除了有些大分子進不了外，微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容積一般約為0.02-1.0mL/g，表面積最高可達幾百平方米，一般只有活性炭總蠶種的約5%。其作用能吸附蒸汽，并能為吸附物提供進入微孔的通道，又能直接吸附較大的分子。大孔的孔隙容積一般約為0.2-0.5 mL/g，表面積只約0.5-2 m2/g，其作用一是使吸附質分子快速深入活性炭內部較小的孔隙中去；二是作為催化載體時，催化劑常少量沉淀在微孔內，大都沉淀在大孔和中孔之中。所提的活性炭表面積理應包括內表面積和外表面積，事實上吸附性質主要來自巨大的內表面積，因此不能誤認為：把活性炭研碎磨細會明顯提高表面積從而提高吸附力。很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附物為流體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下被吸附物又解吸出來，活性炭內表面恢復原狀。這是廣泛應用的物理吸附，學術上又稱為范德華吸附。影響活性炭吸附的主要因素：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。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(tài)及溶解度等產生影響，從而影響吸附效果。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溫度溫度對活性炭的吸附影響較小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。1.1.2 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?；钚蕴坎粌H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。1.1.3 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(xiàn)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(fā)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(huán)化、異構化等的反應中，活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)良載體。1.1.4 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?。环厶看旨氂绊戇^濾；粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降；破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生。1.2 活性炭應用活性炭廣泛應用于工農業(yè)生產的各個方面，如石化行業(yè)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(yè)的電廠水質處理及保護；化工行業(yè)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(yè)的飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色；黃金行業(yè)的黃金提取、尾液回收；環(huán)保行業(yè)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(yè)的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發(fā)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(fā)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(yè)用水，電鍍廢水，純凈水，飲料，食品，醫(yī)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(yī)藥化工、生物制藥過程產品提純、精制、脫色、過濾。 環(huán)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(yè)用氣的凈化（如CO2、N2等) 石化行業(yè)生產、天然氣凈化、脫硫、除臭、廢氣的治理 生化、油漆工業(yè)、地下場所、皮革工廠、動物飼養(yǎng)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。 活性碳服務 活性炭選型為您的企業(yè)量體裁衣，特別定制，即符合本企業(yè)的生產需求而同時又能降低企業(yè)綜合成本。 優(yōu)化設計我們的應用工程人員將與您的企業(yè)一道，對吸附工藝、設備、活性炭品種進行優(yōu)化設計，使其達到最佳性價比。 新產品研發(fā)：如果您認為現(xiàn)有的活性炭規(guī)格品種不能滿足貴方生產應用的需要，請將您的需求告訴我們，我司工程技術人員可與貴方共同開發(fā)。 再生提供活性碳再生、活性炭裝填、回收更換等服務。 活性炭是一種很細小的炭粒 有很大的表面積，具有豐富的微孔，具有很強的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質）充分接觸。當這些氣體（雜質）被微孔吸附，起凈化作用。1.3 活性炭的用途及種類1.3.1 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(yī)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 1.3.2 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(tǒng)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?；钚蕴?. 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：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，1.4 活性炭產品的應用方向及領域石化行業(yè) 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(xù)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(yè) 電廠水質處理及保護鍋爐裝置 化工行業(yè) 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(yè) 飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色 黃金行業(yè) 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(huán)境保護 環(huán)保行業(yè) 用于污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化 相關行業(yè) 香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發(fā)污染控制，各種浸漬劑液的制備等。 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(yè)廢水處理。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(yōu)點：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13mg/L。應用范圍廣，對廢水中絕大多數(shù)有機物都有效，包括微生物難于降解的有機物。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(wěn)定的處理效果。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?？苫厥沼杏梦镔|，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。設備緊湊、管理方便。飲用水深度處理中的應用活性炭吸附是建立在常規(guī)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(fā)現(xiàn)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(fā)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。工業(yè)廢水處理中的應用很多工業(yè)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。1.5 活性炭產品的再生活性炭目前在環(huán)境保護，工業(yè)與民用方面己被大量使用，并且取得了相當?shù)某尚?，然而活性炭在吸附飽合被更換后,使用單位均將其廢棄，掩埋或燒掉,造成資源的浪費和對環(huán)境的再污染。 活性炭吸附是一個物理過程，因此還可以采用高溫蒸汽將使用過的活性炭內之雜質進行脫附，并使其恢復原有之活性，以達到重復使用的目的，具有明顯的經濟效益。 再生后的活性炭其用途仍可連續(xù)重復使用及再生?；钚蕴吭偕夹g的發(fā)展：隨著活性炭的應用范圍日趨廣泛,活性炭的回收開始得到了人們的重視。如果用過的活性炭無法回收,除了每噸廢水的處理費用將會增加0.830.90元外，還會對環(huán)境造成二次污染。因此,活性炭的再生具有格外重要的意義。1.5.1 傳統(tǒng)活性炭再生方法1. 熱再生法熱再生法是目前應用最多,工業(yè)上最成熟的活性炭再生方法。處理有機廢水后的活性炭在再生過程中,根據加熱到不同溫度時有機物的變化,一般分為干燥、高溫炭化及活化三個階段。在干燥階段,主要去除活性炭上的可揮發(fā)成分。高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機物沸騰、汽化脫附,一部分有機物發(fā)生分解反應,生成小分子烴脫附出來,殘余成分留在活性炭孔隙內成為“固定炭”。在這一階段,溫度將達到800900C,為避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性氣氛下進行。接下來的活化階段中,往反應釜內通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,使其恢復吸附性能,活化階段是整個再生工藝的關鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應用范圍廣的特點,但在再生過程中,須外加能源加熱,投資及運行費用較高。2. 生物再生法生物再生法是利用經馴化過的細菌,解析活性炭上吸附的有機物,并進一步消化分解成H2O和CO2的過程。生物再生法與污水處理中的生物法相類似,也有好氧法與厭氧法之分。由于活性炭本身的孔徑很小,有的只有幾納米,微生物不能進入這樣的孔隙,通常認為在再生過程中會發(fā)生細胞自溶現(xiàn)象,即細胞酶流至胞外,而活性炭對酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,從而促進污染物分解,達到再生的目的。生物法簡單易行,投資和運行費用較低,但所需時間較長,受水質和溫度的影響很大。 3. 濕式氧化再生法在高溫高壓的條件下,用氧氣或空氣作為氧化劑,將處于液相狀態(tài)下活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子的一種處理方法,稱為濕式氧化再生法。實驗獲得的活性炭最佳再生條件為:再生溫度230C,再生時間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達到(455)%,經5次循環(huán)再生,其再生效率僅下降3%?；钚蕴勘砻嫖⒖椎牟糠盅趸窃偕氏陆档闹饕颉鹘y(tǒng)的活性炭再生技術除了各自的弊端外,通常還有三點共同的缺陷:(1)再生過程中活性炭損失往往較大;(2)再生后活性炭吸附能力會有明顯下降;(3)再生時產生的尾氣會造成空氣的二次污染。因此,人們或對傳統(tǒng)的再生技術進行改進,或探索全新的再生技術。1.5.2 目前新興的活性炭再生技術1. 溶劑再生法溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質三者之間的相平衡關系,通過改變溫度、溶劑的pH值等條件,打破吸附平衡,將吸附質從活性炭上脫附下來。溶劑再生法比較適用于那些可逆吸附,如對高濃度、低沸點有機廢水的吸附。它的針對性較強,往往一種溶劑只能脫附某些污染物,而水處理過程中的污染物種類繁多,變化不定,因此一種特定溶劑的應用范圍較窄。2.電化學再生法電化學再生法是一種正在研究的新型活性炭再生技術。該方法將活性炭填充在兩個主電極之間,在電解液中,加以直流電場,活性炭在電場作用下極化,一端成陽極,另一端呈陰極,形成微電解槽,在活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)生還原反應和氧化反應,吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因電泳力作用發(fā)生脫附。該方法操作方便且效率高、能耗低,其處理對象所受局限性較小,若處理工藝完善,可以避免二次污染。實驗結果表明,電化學再生活性炭具有較高的再生效率,可達到90%。此外，對工藝參數(shù)的研究表明,再生位置是活性炭再生工藝中最重要的影響因素,電解質NaCl濃度是較重要的影響因素,再生電流和再生時間對活性炭的電化學再生也有一定的影響。3. 超臨界流體再生法據最近的研究資料表明,在CO2的臨界點附近,再生效率的變化很大;對未被烘干的活性炭,則需要延長其再生時間。對氨基苯磺酸而言,CO2超臨界流體法再生的最佳溫度為308K,當溫度超過308K時,再生不受影響;當流速大于1.4710-4m/s時,流速不影響再生;用HCl溶液處理后,會使活性炭再生效果明顯改善。對苯而言,再生效率在低壓下隨溫度的下降而降低;在16.0MPa壓力時的最佳再生溫度為318K;在實驗流速下,再生效率會隨流速加快而提高。4. 超聲波再生法由于活性炭熱再生需要將全部活性炭、被吸附物質及大量的水份都加熱到較高的溫度,有時甚至達到汽化溫度,因此能量消耗很大,且工藝設備復雜。其實,如在活性炭的吸附表面上施加能量,使被吸附物質得到足以脫離吸附表面,重新回到溶液中去的能量,就可以達到再生活性炭的目的。超聲波再生就是針對這一點而提出的。超聲再生的最大特點是只在局部施加能量,而不需將大量的水溶液和活性炭加熱,因而施加的能量很小。研究表明經超聲波再生后,再生排出液的溫度僅增加23。每處理1L活性炭采用功率為50W的超聲發(fā)生器120min,相當于每m3活性炭再生時耗電100kWh,每再生一次的活性炭損耗僅為干燥質量的0.6%0.8%,耗水為活性炭體積的10倍。但其只對物理吸附有效,目前再生效率僅為45%左右,且活性炭孔徑大小對再生效率有很大影響。5. 微波輻照再生法微波輻照再生法是在熱再生法基礎上發(fā)展起來的活性炭再生技術。其原理是以電為能源,利用微波輻照加熱實現(xiàn)再生。試驗中的最佳再生效率出現(xiàn)在功率為HI(W),輻照時間約為80s時。比較極差S可知,對再生后活性炭碘值恢復影響最大的是微波功率,其次是輻照時間,最后是活性炭的吸附量。微波輻照法再生活性炭的時間短。能耗低、設備構造簡單,具有較好的應用前景。然而,在微波加熱使有機物脫附過程中,是否有其它的中間產物產生等問題還有待于進一步研究。6. 催化濕式氧化法傳統(tǒng)濕式氧化法再生效率不高,能耗較大。再生溫度是影響再生效率的主要原因,但提高再生溫度會增加活性炭的表面氧化,從而降低再生效率。因此,人們考慮借助高效催化劑,采用催化濕式氧化法再生活性炭。同濟大學水環(huán)境控制與資源化研究國家重點實驗室的科研人員正在開展此方面的研究。隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心,活性炭再生工藝與技術日益得到人們的重視。一些傳統(tǒng)的活性炭再生技術與工藝在近幾年有了新的改進與突破。同時新再生技術也在不斷涌現(xiàn)。雖然這些新興技術在工藝路線上還不成熟,目前尚無法投入工業(yè)使用。但它們的出現(xiàn)為活性炭的再生帶來了新思路與新探討。1.6 實驗室制備方法1、試劑與儀器 試劑：氯化鋅，鹽酸 儀器：馬弗爐，電動振蕩器，干燥箱，200目篩。 2、制備工藝 先將花生殼洗凈、烘干、粉碎，與一定濃度的氯化鋅溶液按一定的料液比混合，充分攪拌后，放置14h后，將料液移至坩堝中放在馬弗爐中燒制活化，冷卻，用1稀鹽酸洗滌，再用蒸餾水洗滌至pH值為57，烘干，研磨，用200目篩篩分，即得產品。 活化溫度和活化時間是最主要的影響因素。經優(yōu)化的料液質量比1：2.5，ZnCl2 質量分數(shù)60，活化溫度600，活化時問90min。1.7 工業(yè)制備方法【加工品原料類別】花生殼 【加工產品名稱】活性炭 【加工技術】花生殼制取活性炭。 【原料制備】將花生殼洗凈，晾干，粉碎，過40目篩備用。購買聚乙烯珠狀物料備用。 【產品名稱】活性炭。 【生產設備、儀器及藥品】混合機、塑料模具、炭化爐、攪拌機、活化爐、木桶、試紙、120目篩、炒鍋、氫氧化鈉、甲醛、氯化鋅、鹽酸、氯化銨、苯乙烯、己烷、硬脂酸鈣、滑石粉。 【工藝流程】備用料炭化冷卻活化洗滌翻炒烘干粉碎過篩得活性炭成品。 【操作步驟】將備用料加入3倍量的44%氯化鋅液(用鹽酸調pH=1)，充分攪拌浸漬，靜置吸收5小時，再充分攪拌復靜置吸收5小時，至氯化鋅液全被吸收干，移入敞口平底炭化爐中密閉炭化，于400炭化3小時，隔30分鐘左右徹底攪拌一次，攪拌前將爐溫降至100以下，攪拌后再升溫密閉炭化，直至變成黑焦，表明炭化完成，出料冷卻，用2倍量的44%氯化鋅液(pH=1)浸漬，充分攪拌，使氯化鋅液全部被吸收，移入活化爐中，于650活化70分鐘，出料冷卻，移入木桶內，加入等量的40%氯化銨液，充分攪拌洗滌，靜置澄清，虹吸出清液，依次用30%、12%和3%的氯化銨液攪拌洗滌，再用等量的30%鹽酸攪拌洗滌，濾取炭粒，入鍋，加入等體積的清水，煮沸洗滌幾次，至洗滌無氯化銨為止，加熱蒸發(fā)，攪拌翻炒，棄掉水分，烘干、粉碎，過120目篩，得活性炭，密封包裝。 【注意事項】(1)鹽酸和氫氧化鈉為強酸強堿，甲醛為劇毒，操作時應穿戴防護衣、手套和口罩等，防止酸堿液灼傷。廢棄酸堿溶液的處理與排放必須遵照國家有關規(guī)定，防止對環(huán)境造成污染。(2)炭化和活化過程中操作應注意高溫，安全生產。 【效益分析】制取活性炭1噸，需耗花生殼4噸左右。1.8 國家標準活性炭國家標準1 GB/T 7702.10-2008 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?苯蒸氣 氯乙烷蒸氣防護時間的測定 2 GB/T 7702.6-2008 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?亞甲藍吸附值的測定 3 GB/T 7702.7-2008 煤質顆粒活性炭試驗方法 碘吸附值的測定 4 GB/T 7702.8-2008 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?苯酚吸附值的測定 5 GB/T 7702.9-2008 煤質顆粒活性炭試驗方法 著火點的測定 6 GB/T 20449-2006 活性炭丁烷工作容量測試方法 7 GB/T 20450-2006 活性炭著火點測試方法 8 GB/T 20451-2006 活性炭球盤法強度測試方法 9 GB/T 13803.2-1999 木質凈水用活性炭 10 GB/T 13803.1-1999 木質味精精制用顆?；钚蕴?11 GB/T 13803.3-1999 糖液脫色用活性炭 12 GB/T 12496.4-1999 木質活性炭試驗方法 水分含量的測定 13 GB/T 12496.5-1999 木質活性炭試驗方法 四氯化碳吸附率（活性）的測定 14 GB/T 12496.16-1999 木質活性炭試驗方法 氯化物的測定 15 GB/T 17665-1999 木質顆?；钚蕴繉λ穆然颊魵馕皆囼灧椒?16 GB/T 12496.12-1999 木質活性炭試驗方法 苯酚吸附值的測定 17 GB/T 13803.4-1999 針劑用活性炭 18 GB/T 12496.9-1999 木質活性炭試驗方法 焦糖脫色率的測定 19 GB/T 12496.19-1999 木質活性炭試驗方法 鐵含量的測定 20 GB/T 12496.10-1999 木質活性炭試驗方法 亞甲基藍吸附值的測定 21 GB/T 12496.13-1999 木質活性炭試驗方法 未炭化物的測定 22 GB/T 12496.6-1999 木質活性炭試驗方法 強度的測定 23 GB/T 12496.15-1999 木質活性炭試驗方法 硫化物的測定 24 GB/T 12496.17-1999 木質活性炭試驗方法 硫酸鹽的測定 25 GB/T 12496.2-1999 木質活性炭試驗方法 粒度分布的測定 26 GB/T 12496.20-1999 木質活性炭試驗方法 鋅含量的測定 27 GB/T 12496.7-1999 木質活性炭試驗方法 PH值的測定 28 GB/T 12496.11-1999 木質活性炭試驗方法 硫酸奎寧吸附值的測定 29 GB/T 12496.14-1999 木質活性炭試驗方法 氰化物的測定 30 GB/T 12496.8-1999 木質活性炭試驗方法 碘吸附值的測定 31 GB/T 12496.18-1999 木質活性炭試驗方法 酸溶物的測定 32 GB/T 12496.1-1999 木質活性炭試驗方法 表觀密度的測定 33 GB/T 12496.21-1999 木質活性炭試驗方法 鈣鎂含量的測定 34 GB/T 13803.5-1999 乙酸乙烯合成觸媒載體活性炭 35 GB/T 12496.22-1999 木質活性炭試驗方法 重金屬的測定 36 GB/T 12496.3-1999 木質活性炭試驗方法 灰分含量的測定 37 GB/T 7702.21-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?比表面積的測定 38 GB/T 7702.18-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-焦糖脫色率的測定 39 GB/T 7701.7-1997 高效吸附用煤質顆粒活性炭 40 GB/T 7702.20-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?孔容積的測定 41 GB/T 7702.9-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-著火點的測定 42 GB/T 7702.16-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-PH值的測定 43 GB/T 7702.15-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-灰分的測定 44 GB/T 7702.12-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?氯乙烷蒸氣防護時間的測定 45 GB/T 7701.3-1997 觸媒載體用煤質顆粒活性炭 46 GB/T 7702.19-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?四氯化碳脫附率的測定 47 GB/T 7702.11-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-苯蒸氣防護時間的測定 48 GB/T 7702.2-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?粒度的測定 49 GB/T 7702.14-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?飽和硫容量的測定 50 GB/T 7702.1-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?水分的測定 51 GB/T 7702.10-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?防護時間的測定 52 GB/T 7701.5-1997 凈化空氣用煤質顆?；钚蕴?53 GB/T 7701.6-1997 防護用煤質顆粒活性炭 54 GB/T 7702.22-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?穿透硫容量的測定 55 GB/T 7702.17-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-漂浮率的測定 56 GB/T 7702.8-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-苯酚吸附值的測定 57 GB/T 7702.6-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?亞甲藍吸附值的測定 58 GB/T 7701.2-1997 回收溶劑用煤質顆?；钚蕴?59 GB/T 7701.1-1997 脫硫用煤質顆粒活性炭 60 GB/T 7702.3-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?強度的測定 61 GB/T 7702.7-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-碘吸附值的測定 62 GB/T 7701.4-1997 凈化水用煤質顆?；钚蕴?63 GB/T 7702.5-1997 煤質顆粒活性炭試驗方法-水容量的測定 64 GB/T 7702.4-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?裝填密度的測定 65 GB/T 7702.13-1997 煤質顆?；钚蕴吭囼灧椒?四氯化碳吸附率的測定 66 GB/T 16143-1995 建筑物表面氡析出率的活性炭測量方法 67 GB/T 13805-1992 糖液脫色用活性炭 68 GB/T 13804-1992 木質凈水用活性炭 69 GB/T 13803-1992 木質味精精制用顆?；钚蕴?70 GB/T 12496.20-1990 木質活性炭檢驗方法-PH值 71 GB/T 12496.12-1990 木質活性炭檢驗方法-酸溶物 72 GB/T 12496.17-1990 木質活性炭檢驗方法-未炭化物含量 73 GB/T 12496.1-1990 木質活性炭檢驗方法-焦糖脫色力 74 GB/T 12496.19-1990 木質活性炭檢驗方法-粒度 75 GB/T 12496.10-1990 木質活性炭檢驗方法-鈣鎂含量 76 GB/T 12496.13-1990 木質活性炭檢驗方法-重金屬含量 77 GB/T 12496.5-1990 木質活性炭檢驗方法-苯酚吸附值 78 GB/T 12496.7-1990 木質活性炭檢驗方法-碘吸附值 79 GB/T 12496.9-1990 木質活性炭檢驗方法-氯含量 80 GB 12495-1990 活性炭型號命名法 81 GB/T 12496.3-1990 木質活性炭檢驗方法-乙酸吸附值 82 GB/T 12496.18-1990 木質活性炭檢驗方法-充填密度 83 GB/T 12496.16-1990 木質活性炭檢驗方法-氰化物含量 84 GB/T 12496.15-1990 木質活性炭檢驗方法-硫化物含量 85 GB/T 12496.22-1990 木質活性炭檢驗方法-強度測定 86 GB/T 12496.6-1990 木質活性炭檢驗方法-硫酸奎寧吸附力 87 GB/T 12496.11-1990 木質活性炭檢驗方法-灼燒殘渣 88 GB/T 12496.4-1990 木質活性炭檢驗方法-乙酸鋅吸附值 89 GB/T 12496.14-1990 木質活性炭檢驗方法-鋅鹽含量 90 GB/T 12496.8-1990 木質活性炭檢驗方法-鐵含量 91 GB/T 12496.21-1990 木質活性炭檢驗方法-干燥減量 92 GB/T 12496.2-1990 木質活性炭檢驗方法-亞甲基藍脫色力 93 GB 10333-1989 車間空氣中活性炭粉塵衛(wèi)生標準 94 GB 7701.4-1987 凈化水用煤質顆?；钚蕴?95 GB 7702.5-1987 煤質顆粒活性炭水容量測定方法 96 GB 7701.5-1987 凈化空氣用煤質顆?；钚蕴?97 GB 7702.12-1987 煤質顆粒活性炭對氯乙烷蒸氣防護時間測定方法 98 GB 7702.9-1987 煤質顆?；钚蕴恐瘘c測定方法 99 GB 7701.2-1987 回收溶劑用煤質顆?；钚蕴?100 GB 7701.6-1987 防護用煤質顆?；钚蕴?101 GB 7702.14-1987 煤質顆?；钚蕴苛蛉萘繙y定方法 102 GB 7702.11-1987 煤質顆?；钚蕴繉Ρ秸魵夥雷o時間測定方法 103 GB 7702.3-1987 煤質顆?；钚蕴繌姸葴y定方法 104 GB 7702.10-1987 煤質顆?；钚蕴坑行Х雷o時間測定總方法 105 GB 7702.13-1987 煤質顆粒活性炭對四氯化碳蒸氣吸附率測定方法 106 GB 7702.7-1987 煤質顆?；钚蕴康馕街禍y定方法 107 GB 7701.1-1987 脫硫用煤質顆粒活性炭 108 GB 7702.6-1987 煤質顆?；钚蕴縼喖姿{吸附值測定方法 109 GB 7701.3-1987 觸媒載體用煤質顆粒活性炭 110 GB 7702.2-1987 煤質顆?；钚蕴苛６葴y定方法 111 GB 7702.1-1987 煤質顆粒活性炭水分測定方法 112 GB 7702.4-1987 煤質顆粒活性炭裝填密度測定方法 113 GB 7702.8-1987 煤質顆?；钚蕴勘椒游街禍y定方法 114 YC/T 223.2-2007 特種濾棒第2部分：復合濾棒活性炭一醋纖二元復合濾棒 115 MT/T 1011-2006 煤基活性炭用煤技術條件 116 MT/T 996-2006 活性炭丁烷工作容量的測試方法 117 MT/T 997-2006 活性炭吸附NH3穿透容量和穿透時間的試驗方法 118 MT/T 998-2006 活性炭吸附SO2飽和容量的試驗方法 119 MT/T 999-2006 活性炭水溶物的試驗方法 120 HG/T 3922-2006 活性炭纖維氈 121 LY/T 1615-2004 木質活性炭 術語 122 DL/T 582-2004 火力發(fā)電廠水處理用活性炭使用導則 123 LY/T 1616-2004 活性炭水萃取液電導率測定方法 124 LY/T 1617-2004 雙電層電容器專用活性炭 125 LY/T 1623-2004 木糖液脫色用活性炭 126 DIN EN 13649-2002 固定源輻射.單個氣態(tài)有機化合物質量濃度的測定.活性炭 127 LYT 1581-2000 化學試劑用活性炭 128 LYT 1582-2000 檸檬酸脫色用活性炭 129 LYT 1442-1999 醋酸乙烯合成觸煤載體活性炭 130 HGT 3491-1999 化學試劑 活性炭 131 JIS K1474 AMD 1-1999 活性炭的試驗方法(修改件1) 132 LYT 1400-1999 針劑用活性炭 133 LYT 1331-1999 凈水載銀活性炭 134 LYT 1281-1998 味精用粉狀活性炭 135 DLT 582-1995 水處理用活性炭性能試驗導則 136 WJ 2284-1995 活性炭、浸漬炭測試用試驗篩檢定規(guī)程 137 WJ 2276-1995 活性炭、浸漬炭粒度測定儀檢定規(guī)程 138 WJ 2285-1995 活性炭、浸漬炭試驗用測定管檢定規(guī)程 139 WJ 2283-1995 活性炭、浸漬炭強度測定儀檢定規(guī)程 140 WJ 2249-1994 活性炭標準物質通用規(guī)范 141 WJ 2253-1994 浸漬活性炭標準物質通用規(guī)范 142 WJ 2250-1994 活性炭比表面積測定儀檢定規(guī)程 143 WJ 2252-1994 活性炭、浸漬炭防護性能試驗裝置檢定規(guī)程 144 EJT 824-1994 活性炭吸附氡子體測量儀 145 LYT 1125-1993 提取黃金用顆粒狀活性炭 146 GJB 1468-1992 軍用活性炭和浸漬活性炭通用規(guī)范 147 CB 1202-1991 含魚推-3的廢水處理規(guī)范 活性炭吸附法 148 ZB G13 001-1988 醋酸乙烯合成觸媒載體活性炭 149 ZB G13 002-1988 針劑用活性炭 150 HG 3-1290-1980 活性炭 151 HGT 3-1290-1980 化學試劑活性炭 152 LY 216-1979 粉狀活性炭1.9 國內最先進的新型活性炭生產設備一、一步法生產活性碳的內熱蒸汽轉爐空衛(wèi)高級椰殼活性炭由此專利設備精制而成最新活性炭專利型生產設備，為一種炭化、活化一步法生產活性碳的內熱蒸汽轉爐，包括爐體，其特征在于：所述爐體旋轉時，其爐腔內前部為物料活化區(qū)，后部為物料碳化區(qū)，在爐體的物料活化區(qū)和物料碳化區(qū)內均設有蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置，位于物料碳化區(qū)的空氣輸入裝置與物料碳化區(qū)隔斷連接，位于物料活化區(qū)的空氣輸入裝置與物料活化區(qū)連通；位于物料碳化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料碳化區(qū)連通，位于物料活化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料活化區(qū)隔斷連接。縮短了活性炭生產過程，降低了生產成本。本專利一步法炭化、活化縮短了生產過程，能耗低、產品收率高、投資少、成本低。具有以下特點： 1、生產原料取材方便：可用任何果殼和木工下腳料做為生產原料。 2、生產成本低：活化過程產生的大量水煤氣能夠充分供給炭化、活化和余熱鍋爐使用且有剩余，生 產過程無需再加其他燃料和外接蒸汽，大大降低生產用燃料成本。 3、產品質量好：生產碘吸附值大于1150mg/g,亞甲基藍蘭吸值大于200mg/g的中高級性能活性炭 得率為13%-14%。二、外熱、內熱雙功能活性碳生產裝置空衛(wèi)高級椰殼活性炭由此專利設備精制而成！最新活性炭專利型生產設備，本專利節(jié)能環(huán)保、產品質量高，具有以下特點： 1、節(jié)能環(huán)保生產：利用先進的氣體回收系統(tǒng)，使可燃氣體充分燃燒和煙氣二次回收利用，環(huán)保節(jié)能。 利用科學的蒸汽過熱系統(tǒng)，將出料攜帶的大量熱能進行回收過熱水蒸氣，供生產使用，實現(xiàn)了高 效節(jié)能。 2、溫控均勻、產品得率高：該專利技術能夠均勻分配和控制活化爐內的各段溫度，確保產品活化合 理，得率高。 3、產品品質好：通過先進的工藝調試用，可合理調動硬件設施，實現(xiàn)產品合理活化，生產出多重技術 指標產品。2 活性炭應用于超級電容2.1 簡介超級電容器作為一種新型儲能裝置，具有顯著的特點和優(yōu)勢，可以在某些領域取代傳統(tǒng)蓄電池，在節(jié)能環(huán)保日益成為主題的今天，它的應用越來越引起世界各國的重視。超級電容器產業(yè)化受到各國重視美國、日本、俄羅斯、瑞士、韓國、法國的一些公司憑借多年的研究開發(fā)和技術積累，目前處于領先地位。國內從事大容量超級電容器研發(fā)的廠家共有50多家，能夠批量生產并達到實用化水平的廠家只有10多家在超級電容器的產業(yè)化方面，美國、日本、俄羅斯、瑞士、韓國、法國的一些公司憑借多年的研究開發(fā)和技術積累，目前處于領先地位。如美國的Maxwel，日本的Nec、松下、Tokin和俄羅斯的Econd公司等，這些公司目前占據著全球大部分市場。國外主要的生產企業(yè)有：美國的Maxwell公司，俄羅斯的Econd公司、Elit公司，日本的Elna公司、Panasonic公司、Nec-Tokin公司，韓國的Ness公司、Korchip公司、Nuintek公司等。美國、日本、韓國等國家一直致力于開發(fā)高比功率和高比能量的超級電容器。在超級電容器的研究中，許多工作都是開發(fā)在各種電解液中有較高比能量的