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    活性炭 【 來源: 發布日期:2016/1/27 8:42:59 瀏覽次數:

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     活性炭

    活性炭是一種黑色多孔的固體炭質,由煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經炭化、活化生產。主要成分為碳,并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面積在500~1700m²/g間。具有很強的吸附性能,為用途極廣的一種工業吸附劑。

     

     基本簡介

    活性炭是傳統而現代的人造材料,又稱碳分子篩;瘜W式:C。CAS:64365-11-3 EINECS: 264-846-4。自從問世一百年來,活性炭與蜂窩狀活性炭應用領域日益擴展,應用數量不斷遞增。

     

     種類劃分

    由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應用場合不同,環;钚蕴康姆N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;钚蕴

    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:

    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

    按材質分:

    椰殼活性炭

    果殼活性炭(包括杏殼活性炭、果核殼活性炭、核桃殼活性炭)

    木質活性炭

    煤質活性炭

     

     分類介紹

     

    煤質顆;钚蕴

    煤質顆;钚蕴窟x用優質無煙煤為原料,采用先進的工藝精制而成,外觀為黑色不定型顆粒。具有空隙結構發達,比表面積大,吸附能力強,機械強度高,床層阻力小,化學穩定性能好,易再生,經久耐用等優點。

     

    稻殼活性炭

    水稻脫粒時產生的稻殼往往被當做廢棄物扔掉,日本研究人員日前報告說,他們開發出了利用稻殼制造高性能活性炭的技術。

    日本長岡技術科學大學的齋藤秀俊教授在論文中指出,如果單純將稻殼加熱后制成炭,稻殼內殘留的二氧化硅會阻礙其作為活性炭發揮作用。但是將上述“稻殼炭”與氫氧化鉀和氫氧化鈉混合在一起,然后進行熱處理,就可以成功去除二氧化硅。據測算,與普通活性炭相比,這種稻殼活性炭及其孔隙的表面積相當于前者的2.5倍。

     

    活性炭纖維

    本產品是以優質椰殼粉末活性炭為吸附材料,采用高分子粘結材料將其粘附在無紡布的基體之上而制成,可有效吸附各種工業廢氣,如苯、甲苯、二甲苯、甲醛、氨氣、二氧化硫等。主要用于制作活性炭口罩,亦可作為鞋墊,廣泛用于化工、制藥、油漆、等行業,防毒除臭效果顯著。

     

    粉狀活性炭

    粉狀活性炭以優質木炭為原料,經特殊生產工藝精制而成,有物理法、化學法兩種。經水蒸氣活化后,精制處理,粉碎而成。本品外觀為黑色粉末狀,在一般溶液下均不溶解。無臭無味,具有表面積大吸附為強、純度高、濾速快、質量穩定,具有絮凝效應和助濾效應等特點。廣泛適用于食品、醫藥、味精化工等產品的脫色、除雜精制。也可以用于水的凈化處理。

     

     材質分類

    種 類原 料
    木質活性炭以木屑、木炭等制成的活性炭
    果殼活性炭以椰子殼、核桃殼、杏核殼等制成的活性炭
    煤質活性炭褐煤、泥煤、煙煤、無煙煤等制成的活性炭
    石油類活性炭例如以瀝青等為原料制成的瀝青基球狀活性炭
    再生炭以用過的廢炭為原料,進行再活化處理的再生活性炭

    椰殼活性炭

    采用椰子殼為原料精制而成,外形為不定形顆粒,具有機械強度高,孔隙結構發達,比表面積大,吸附速度快,吸附容量高,易于再生,經久耐用等特點。

    主要用于食品、飲料、酒類、空氣凈化活性炭和高純飲用水的除臭、去除水中重金屬、除氯及液體脫色。并可廣泛用于化學工業的溶劑回收和氣體分離等。

     

    凈化空氣用活性炭

    凈化空氣用的活性炭的微孔直徑,必須是略大于有毒有害氣體分子直徑,才具備對有毒有害氣體的吸附能力。影響空氣凈化活性炭使用壽命的關鍵因素:使用環境中有害物質的總量大小以及脫附的頻率。由于活性炭吸附有害氣體的質量可以接近甚至達到其本身的質量,而在普通家庭空間空氣中,有害氣體的質量遠遠小于活性炭的使用量。因此,只要經常將活性炭放置在太陽下爆曬,活性炭就可以長期使用。

     

    果殼活性炭

     

    簡介

    果殼活性炭主要以果殼和木屑為原料,經炭化、活化、精制加工而成。具有比表面積大、強度高、粒度均勻、孔隙節構發達、吸附性能強等特點。并能有效吸附水中的游離氯、酚、硫、油、膠質、農藥殘留物和其他有機污染以及有機溶劑的回收等。適用于制藥、石油化工、制糖、飲料、酒類凈化行業,對有機物溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面。

     

    用途

    果殼活性炭被廣泛應用于飲用水、工業用水和廢水的深度凈化生活、工業水質凈化及氣相吸附,如電廠、石化、煉油廠、食品飲料、制糖制酒、醫藥、電子、養魚、海運等行業水質凈化處理,能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機污染物,特別是致突變物(THM)的前驅物質,達到凈化除雜去異味。還可用于工業尾氣凈化、氣體脫硫、石油催化重整,氣體分離、變壓吸附、空氣干燥、食品保鮮、防毒面具、解媒載體,工業溶劑過濾、脫色、提純等。各種氣體的分離、提純、凈化;有機溶劑回收;制糖、味精、醫藥、酒類、飲料的脫色、除臭、精制;貴重金屬提煉;化學工業中的催化劑及催化劑載體。產品更具脫色、提純、除雜、除臭、去異味、載體、凈化、回收等功能。

     

    技術參數

    真假椰殼活性炭識別方法

    因椰殼活性炭比煤質活性炭成本高許多,而且成品活性炭材質一般不容易被普通大眾所識別。市場上常有不法銷售商利用消費者無法識別材質的弱點,用煤質活性炭假冒椰殼活性炭銷售,不管是民用還是工業用領域,此現象都較為嚴重。

    以下是簡單區分它們的幾個方法:

    1、椰殼活性炭屬于果殼活性炭類別,其主要特點是密度小、手感輕,拿在手里的重量明顯比煤質活性炭輕。相同重量的活性炭,椰殼活性炭體積一般大于煤質活性炭。

    2、椰殼活性炭形狀一般為破碎顆粒狀、片狀,而成型活性炭,如柱狀、球狀活性炭,多為煤質炭。

    3、因椰殼活性炭密度小,手感輕,因此可以將活性炭放到水里,煤質炭一般沉底較快,而椰殼活性炭浮在水中的時間更長,隨著活性炭吸附水分子達到飽和,加重自身重量才會逐步全部沉入水底,當活性炭全部沉底后,會看見每顆活性炭外面都包裹著一個小氣泡,晶瑩剔透,非常有趣。

    4、椰殼活性炭為小分子孔隙結構,將活性炭放到水里,其吸附水分子時所排空氣會產生許多非常細小的水泡(肉眼剛好能看見),密密麻麻的不停浮向水面。而煤質活性炭一般為大分子孔隙結構,所產生的氣泡也相對較大。

     

    木質活性炭

    本產品是以優質木材為原料,外形為粉末狀,經高溫炭化、活化及多種工序精制而成木質活性炭,具有比表面積大,活性高,微孔發達,脫色力強,孔隙結構較大等特點,孔隙結構大,能有較吸附液體中的顏色等較大的各種物質、雜質。

    主要用于食品、酒類、油類、飲料、染料、化工、自來水凈化、污水處理、降COD、藥用活性炭等各種用途脫色。

     

    木質柱狀活性炭

           特 點:采用優質木屑、椰殼等為原料,經粉碎、混合、擠壓、成型、干燥、炭化、活化而制成。

    獨創性:采用非粘結成型活性炭專有技術。改變傳統用煤焦油、淀粉等傳統粘結劑成型的辦法。不含粘結劑成份,完全靠炭分子之間的親和力和原料本身的特殊性質?茖W配方,制作而成,有效避免炭孔堵塞,充分發揮豐富發達炭孔的吸附功能。

    先進性:由于采用優質木屑、椰殼為原料,制成的柱狀活性炭比傳統的煤質柱狀炭灰份低、雜質少、氣相吸附值、CTC占絕對優勢。產品孔徑分布合理,達到最大吸附與脫附,從而大大提高產品的使用壽命(平均2-3年),是普通煤質炭的1.4倍。有柱狀和球形顆粒等規格。

    適用性:①、氣相吸附 ②、有機溶劑回收(苯系氣體甲苯、二甲苯、醋酸纖維行業中的丙酮回收) ③、雜質和有害氣體去除,廢氣回收 ④、煉油廠、加油站、油庫過量汽油回收。

    木質柱狀活性炭典型指標:

     

    CTC 吸附值%100-140%
    苯吸附Benzene adsorption%45-65%
    碘吸附值Iodine adsorptionMg/g1100-1300
    比表面積 Surface aream2/g1400~2400
    表觀密度 Bulk densityg/ml0.33~0.38
    燃點Ignition temperature400~450
    強 度Hardness%95-99.9%
    灰 分Ash%3-6
    水 分Moisture content%5
    粒 度 Particle sizemesh2,3,4mm

    煤質活性炭 該品選用優質無煙煤作為原料精制而成,外形分別為柱狀、顆粒、粉末、蜂窩狀、球形等形狀,具有強度高,吸附速度快,吸附容量高,比表面積較大,孔隙結構發達,孔隙大小在于椰殼活性炭和木質活性炭之間。

    主要用于高端空氣凈化、生化毒氣、化學毒氣凈化(如芥子氣、沙林毒氣)、廢氣凈化、高純水處理、廢水處理、污水處理、水族、直飲水凈化、脫硫、廢氣處理、生活廢氣(甲醛等)凈化、水處理活性炭脫硝并可有效去除氣體與液體中的雜質和污染物以及各種氣體分離和提純,還可廣泛用于各種低沸點物質的吸附回收,脫臭除油等。

     

    煤質柱狀活性炭

     

    簡介

    煤質柱狀活性炭選用優質無煙煤為原料,采用先進工藝精制加工而成,外觀呈黑色圓柱狀顆粒;具有合理的孔隙結構,良好的吸附性能,機械強度高,易反復再生,造價低等特點;用于有毒氣體的凈化,廢氣處理,工業和生活用水的凈化處理,溶劑回收等方面。煤質柱狀活性炭物理、化學性能分析(GB/T 7701.7-1997)

     

    分析項目測試數據分析項目測試數據
    碘值≥850mg/g機械強度≥90%
    比表面積500-900m/g水分≤10%
    充填密度0.45-0.55g/cmPH值按要求生產
    苯吸附≥400mg/g亞甲藍值≥8ml/g

     

    應用

    煤質柱狀活性炭用于有毒氣體的凈化,廢氣處理,工業和生活用水的凈化處理,溶劑回收等方面。并且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、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;钚蕴吭谖磥韺袠O好的發展前景和廣闊的銷售市場。

     

     主要特性

    吸附特性

    活性炭是一種很細小的炭粒 有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。這種毛細管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)碰到毛細管被吸附,起凈化作用;钚蕴康谋砻娣e研究是非常重要的,活性炭的比表面積檢測數據只有采用BET方法檢測出來的結果才是真實可靠的,國內目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測,現在國內也被淘汰了。目前國內外比表面積測試統一采用多點BET法,國內外制定出來的比表面積測定標準都是以BET測試方法為基礎的,請參看中國國家標準(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態物質比表面積的方法。比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作,由于樣品吸附能力的不同,有些樣品的測試可能需要耗費一整天的時間,如果測試過程沒有實現完全自動化,那測試人員就時刻都不能離開,并且要高度集中,觀察儀表盤,操控旋鈕,稍不留神就會導致測試過程的失敗,這會浪費測試人員很多的寶貴時間。F-Sorb 2400比表面積測試儀是真正能夠實現BET法檢測功能的儀器(兼備直接對比法),更重要的F-Sorb 2400比表面積測試儀是迄今為止國內唯一完全自動化智能化的比表面積檢測設備,其測試結果與國際一致性很高,穩定性也很好,同時減少人為誤差,提高測試結果精確性。

    活性炭對各氣體的吸附能力(單位:ml/cm3):

    H2、 O2、N2、Cl₂、CO

    4.5 、35、11、494、97

     

    催化特性

    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。

     

    機械特性

    ⑴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。

    ⑵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。

    ⑶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。

    ⑷強度:即活性炭的耐破碎性。

    ⑸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;粉炭粗細影響過濾;粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降;破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生。

     

    化學特性

           活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學吸附;钚蕴康奈叫约热Q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。

     

     主要作用

    1、脫色和過濾,使帶色液體脫色。

    2、吸收各種氣體與蒸氣。

    3、色譜分析用。

    4、測甲醇、錫和硅的還原劑。

    5、粒狀物可用作催化劑的載體。

     

     主要用途

    1、家用活性炭

    空氣凈化:用活性炭擺放在室內有效的吸收空氣中含有的甲醛\二甲苯等有害物質(特別是新裝修的房子);

    家具去異味:活性炭可適用于新買的家具放于櫥柜\抽屜\冰箱中.也可放在鞋子里面除臭味;

    汽車除味:新車一般都含有很多的有害物質\難聞刺鼻的氣味,用活性炭可以有效的去除。

    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(因為活性炭可吸附有機溶劑)

    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

    19、氣體分離:例如從城市煤氣中回收苯;從天然氣中回收汽油、丙烷和丁烷;用于處理費托合成中的廢氣,以回收其中的烴類等。

    20、液相吸附:例如在制糖工業中用活性炭吸附法使糖液脫色;在化學工業中用活性炭使有機物質脫色;用活性炭凈化電鍍浴中的有機雜質,以保證電鍍表面的質量及用于廢水脫酚等。

     

     

     市場現狀

    活性炭作為一種吸附能力很強的功能性碳材料,目前主要應用于食品飲料、醫藥、水處理、化工等領域。從國內外活性炭應用結構來看,活性炭在國內外的應用結構大體一致,其中水處理和食品飲料是活性炭的兩大主要應用領域!吨袊钚蕴啃袠I市場研究與投資預測分析報告前瞻》數據顯示,2012年,我國活性炭需求量約為25.68萬噸,其中水處理領域需求占比最大,達到了32.52%,其次是食品飲料領域,需求占比約為28.16%。

    在行業的成長期階段,活性炭下游領域對活性炭產品的需求將逐年增加。根據前瞻產業研究院保守的測算,預計到2017年,國內活性炭總需求量將達到45萬噸,年均增速保持在10%以上。

     

     

    技術指標

    顆;钚蕴柱;钚蕴
    碘值≥950(mg/g)碘值≥850(mg/g)
    苯吸附≥450(mg/g)比表面積500-900m&sup2;/g
    比表面積900-1100m&sup2;/g充填密度0.45-0.55g/cm&sup3;
    充填密度0.45-0.55g/cm&sup3;強度≥90%
    強度≥90%水分≤10%
    水分≤10%

     

     

     安全應用

    通常都認為應用活性炭沒有安全問題,但實際沒有絕對的安全,對活性炭應用中的安全不能掉以輕心,對活性炭的性質和不安全的可能性要有所認識。

    A. 關于著火

    1) 活性炭不列入危險品類,但是可燃的。著火后不會發生有焰燃燒,只是陰燃。

    2)活性炭不會自燃,在空氣中可能會著火,與汽油、柴油等混合,可引起燃燒。

    3)活性炭燃燒時如果通風不足,會生成有毒的一氧化碳。

    B、關于貯存

    1) 活性炭必須存放在盡可能防火的建筑內。

    2)活性炭不可與氧化劑混放。

    3)貯放處禁止明火,火花和吸。

     

     

     應用領域

     ◎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、提純、除臭

    ◎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。

     

     

     應用歷史

     

    歷史記載

    活性炭應用的歷史,記載如下:

    ⑴公元前1550年,埃及有作為醫用的記載;

    ⑵公元前460~359年,希臘醫生Hippocrate用以治羊癲瘋;

    ⑶ 1518~1593年,中國李時珍的本草綱目中提及用于治;

    ⑷ 1993年有外用于潰瘍;

    ⑸ 1794年,英國有家糖廠用于加速脫色。上述例證應用的都是木炭,不是活性炭。

    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年在捷克斯洛伐克有Carboraffin出售。(Ger.Pat.290656)!

     

    歷史階段

    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:

    ⑴第一階段,從20世紀初到約20世紀20年代為萌芽階段;

    ⑵第二階段,從約20世紀20年代中期為成長階段;

    ⑶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。

     

    歷史事件

    第一件大事是活性炭防毒面具,在20世紀20年代在第一次世界大戰中的應用?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。活性炭在初期主要應用是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。這是工業化學史上輝煌的一頁。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被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;钚蕴坎粌H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。

     

    中國應用

    中國活性炭在應用歷史上簡單分為三個階段:

    ⑴第一階段是20世紀40年代以前,中國制藥工業、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。

    ⑵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,接著有氯化鋅活化法廠,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,隨后中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?偵a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、成本降低而使出口量上升。中國活性炭的應用,不僅在國內市場發展,而且進入了國際市場。

    ⑶第三階段2003-至今;活性炭應用于裝修污染治理,利用先進的造孔技術將活性炭,使其具備與室內有害氣體分子大小相匹配的孔隙結構,專用于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有對人體有害的氣體及空氣中的浮游細菌。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能,有效清除室內環境污染成功應用于裝修污染治理,并創立了家康景品牌。目前市場上家用活性炭眾多,活性炭已走進千家萬戶,成為健康時尚的環保產品。

     

     

     影響因素

     

    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。

     

     

     質檢信息

    亞甲基藍吸附量 合格

    干燥失重,% ≤15.0

    pH值(50g/L,25℃) 4.5~7.5 乙醇溶解物,% ≤0.2

    鋅(Zn),% ≤0.10 鹽酸溶解物,% ≤2.0 重金屬(以Pb計),% ≤0.01 鐵(Fe),% ≤0.10

    灼燒殘渣(以硫酸鹽計),% ≤3.0

    硫化合物(以硫酸鹽計),% ≤0.15

    氯化物(Cl),% ≤0.10

     

     

     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;钚蕴吭囼灧椒 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;钚蕴吭囼灧椒 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

    …………

    現行活性炭國家標準 截止2009年12月15日,現行活性炭國家標準一共有54個。

     

     

     

     

     

     

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