活性炭 【 来源: 发布日期:2016/1/27 8:42:59 浏览次数:

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 活性炭

活性炭是一种黑色多孔的固体炭质,由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳,并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500~1700m²/g间。具有很强的吸附性能,为用途极广的一种工业吸附剂

 

 基本简介

活性炭是传统而现代的人造材料,又称碳分子筛。化学式:C。CAS:64365-11-3 EINECS: 264-846-4。自从问世一百年来,活性炭与蜂窝状活性炭应用领域日益扩展,应用数量不断递增。

 

 种类划分

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。

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

按材质分:

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

 

 分类介绍

 

煤质颗粒活性炭

煤质颗粒活性炭选用优质无烟煤为原料,采用先进的工艺精制而成,外观为黑色不定型颗粒。具有空隙结构发达,比表面积大,吸附能力强,机械强度高,床层阻力小,化学稳定性能好,易再生,经久耐用等优点。

 

稻壳活性炭

水稻脱粒时产生的稻壳往往被当做废弃物扔掉,日本研究人员日前报告说,他们开发出了利用稻壳制造高性能活性炭的技术。

日本长冈技术科学大学的斋藤秀俊教授在论文中指出,如果单纯将稻壳加热后制成炭,稻壳内残留的二氧化硅会阻碍其作为活性炭发挥作用。但是将上述“稻壳炭”与氢氧化钾和氢氧化钠混合在一起,然后进行热处理,就可以成功去除二氧化硅。据测算,与普通活性炭相比,这种稻壳活性炭及其孔隙的表面积相当于前者的2.5倍。

 

活性炭纤维

本产品是以优质椰壳粉末活性炭为吸附材料,采用高分子粘结材料将其粘附在无纺布的基体之上而制成,可有效吸附各种工业废气,如苯、甲苯、二甲苯、甲醛、氨气、二氧化硫等。主要用于制作活性炭口罩,亦可作为鞋垫,广泛用于化工、制药、油漆、等行业,防毒除臭效果显著。

 

粉状活性炭

粉状活性炭以优质木炭为原料,经特殊生产工艺精制而成,有物理法、化学法两种。经水蒸气活化后,精制处理,粉碎而成。本品外观为黑色粉末状,在一般溶液下均不溶解。无臭无味,具有表面积大吸附为强、纯度高、滤速快、质量稳定,具有絮凝效应和助滤效应等特点。广泛适用于食品、医药、味精化工等产品的脱色、除杂精制。也可以用于水的净化处理。

 

 材质分类

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
再生炭以用过的废炭为原料,进行再活化处理的再生活性炭

椰壳活性炭

采用椰子壳为原料精制而成,外形为不定形颗粒,具有机械强度高,孔隙结构发达,比表面积大,吸附速度快,吸附容量高,易于再生,经久耐用等特点。

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。

 

净化空气用活性炭

净化空气用的活性炭的微孔直径,必须是略大于有毒有害气体分子直径,才具备对有毒有害气体的吸附能力。影响空气净化活性炭使用寿命的关键因素:使用环境中有害物质的总量大小以及脱附的频率。由于活性炭吸附有害气体的质量可以接近甚至达到其本身的质量,而在普通家庭空间空气中,有害气体的质量远远小于活性炭的使用量。因此,只要经常将活性炭放置在太阳下爆晒,活性炭就可以长期使用。

 

果壳活性炭

 

简介

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等。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。

 

用途

果壳活性炭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,能有效吸附水中的游离氯、酚、硫和其它有机污染物,特别是致突变物(THM)的前驱物质,达到净化除杂去异味。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。各种气体的分离、提纯、净化;有机溶剂回收;制糖、味精、医药、酒类、饮料的脱色、除臭、精制;贵重金属提炼;化学工业中的催化剂及催化剂载体。产品更具脱色、提纯、除杂、除臭、去异味、载体、净化、回收等功能。

 

技术参数

真假椰壳活性炭识别方法

因椰壳活性炭比煤质活性炭成本高许多,而且成品活性炭材质一般不容易被普通大众所识别。市场上常有不法销售商利用消费者无法识别材质的弱点,用煤质活性炭假冒椰壳活性炭销售,不管是民用还是工业用领域,此现象都较为严重。

以下是简单区分它们的几个方法:

1、椰壳活性炭属于果壳活性炭类别,其主要特点是密度小、手感轻,拿在手里的重量明显比煤质活性炭轻。相同重量的活性炭,椰壳活性炭体积一般大于煤质活性炭。

2、椰壳活性炭形状一般为破碎颗粒状、片状,而成型活性炭,如柱状、球状活性炭,多为煤质炭。

3、因椰壳活性炭密度小,手感轻,因此可以将活性炭放到水里,煤质炭一般沉底较快,而椰壳活性炭浮在水中的时间更长,随着活性炭吸附水分子达到饱和,加重自身重量才会逐步全部沉入水底,当活性炭全部沉底后,会看见每颗活性炭外面都包裹着一个小气泡,晶莹剔透,非常有趣。

4、椰壳活性炭为小分子孔隙结构,将活性炭放到水里,其吸附水分子时所排空气会产生许多非常细小的水泡(肉眼刚好能看见),密密麻麻的不停浮向水面。而煤质活性炭一般为大分子孔隙结构,所产生的气泡也相对较大。

 

木质活性炭

本产品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,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。

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、药用活性炭等各种用途脱色。

 

木质柱状活性炭

       特 点: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:①、气相吸附 ②、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) ③、杂质和有害气体去除,废气回收 ④、炼油厂、加油站、油库过量汽油回收。

木质柱状活性炭典型指标:

 

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

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。

主要用于高端空气净化、生化毒气、化学毒气净化(如芥子气、沙林毒气)、废气净化、高纯水处理、废水处理、污水处理、水族、直饮水净化、脱硫、废气处理、生活废气(甲醛等)净化、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

 

简介

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。煤质柱状活性炭物理、化学性能分析(GB/T 7701.7-1997)

 

分析项目测试数据分析项目测试数据
碘值≥850mg/g机械强度≥90%
比表面积500-900m/g水分≤10%
充填密度0.45-0.55g/cmPH值按要求生产
苯吸附≥400mg/g亚甲蓝值≥8ml/g

 

应用

煤质柱状活性炭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。并且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、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。

 

 主要特性

吸附特性

活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管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)碰到毛细管被吸附,起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的,活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看中国国家标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。

活性炭对各气体的吸附能力(单位:ml/cm3):

H2、 O2、N2、Cl₂、CO

4.5 、35、11、494、97

 

催化特性

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。

 

机械特性

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷强度:即活性炭的耐破碎性。

⑸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。

 

化学特性

       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。

 

 主要作用

1、脱色和过滤,使带色液体脱色。

2、吸收各种气体与蒸气。

3、色谱分析用。

4、测甲醇、锡和硅的还原剂。

5、粒状物可用作催化剂的载体。

 

 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味;

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。

 

 

 市场现状

活性炭作为一种吸附能力很强的功能性碳材料,目前主要应用于食品饮料、医药、水处理、化工等领域。从国内外活性炭应用结构来看,活性炭在国内外的应用结构大体一致,其中水处理和食品饮料是活性炭的两大主要应用领域。《中国活性炭行业市场研究与投资预测分析报告前瞻》数据显示,2012年,我国活性炭需求量约为25.68万吨,其中水处理领域需求占比最大,达到了32.52%,其次是食品饮料领域,需求占比约为28.16%。

在行业的成长期阶段,活性炭下游领域对活性炭产品的需求将逐年增加。根据前瞻产业研究院保守的测算,预计到2017年,国内活性炭总需求量将达到45万吨,年均增速保持在10%以上。

 

 

技术指标

颗粒活性炭柱粒活性炭
碘值≥950(mg/g)碘值≥850(mg/g)
苯吸附≥450(mg/g)比表面积500-900m²/g
比表面积900-1100m²/g充填密度0.45-0.55g/cm³
充填密度0.45-0.55g/cm³强度≥90%
强度≥90%水分≤10%
水分≤10%

 

 

 安全应用

通常都认为应用活性炭没有安全问题,但实际没有绝对的安全,对活性炭应用中的安全不能掉以轻心,对活性炭的性质和不安全的可能性要有所认识。

A. 关于着火

1) 活性炭不列入危险品类,但是可燃的。着火后不会发生有焰燃烧,只是阴燃。

2)活性炭不会自燃,在空气中可能会着火,与汽油、柴油等混合,可引起燃烧。

3)活性炭燃烧时如果通风不足,会生成有毒的一氧化碳。

B、关于贮存

1) 活性炭必须存放在尽可能防火的建筑内。

2)活性炭不可与氧化剂混放。

3)贮放处禁止明火,火花和吸。

 

 

 应用领域

 ◎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、提纯、除臭

◎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,比如活性炭可以作为活性碳罐的填充物用来生产摩托车碳罐 汽车碳罐等。

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。

⑴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:

①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1~3mg/L。

②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。

③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。

④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。

⑤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。

⑥设备紧凑、管理方便。

⑵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。

⑶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。

 

 

 应用历史

 

历史记载

活性炭应用的历史,记载如下:

⑴公元前1550年,埃及有作为医用的记载;

⑵公元前460~359年,希腊医生Hippocrate用以治羊癫疯;

⑶ 1518~1593年,中国李时珍的本草纲目中提及用于治病;

⑷ 1993年有外用于溃疡;

⑸ 1794年,英国有家糖厂用于加速脱色。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年在捷克斯洛伐克有Carboraffin出售。(Ger.Pat.290656)。 

 

历史阶段

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:

⑴第一阶段,从20世纪初到约20世纪20年代为萌芽阶段;

⑵第二阶段,从约20世纪20年代中期为成长阶段;

⑶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。

 

历史事件

第一件大事是活性炭防毒面具,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是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。这是工业化学史上辉煌的一页。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被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。

 

中国应用

中国活性炭在应用历史上简单分为三个阶段:

⑴第一阶段是20世纪40年代以前,中国制药工业、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。

⑵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,接着有氯化锌活化法厂,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,随后中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、成本降低而使出口量上升。中国活性炭的应用,不仅在国内市场发展,而且进入了国际市场。

⑶第三阶段2003-至今;活性炭应用于装修污染治理,利用先进的造孔技术将活性炭,使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构,专用于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能,有效清除室内环境污染成功应用于装修污染治理,并创立了家康景品牌。目前市场上家用活性炭众多,活性炭已走进千家万户,成为健康时尚的环保产品。

 

 

 影响因素

 

①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。

②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

③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。

④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

⑤温度

温度对活性炭的吸附影响较小。

⑥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。

 

 

 质检信息

亚甲基蓝吸附量 合格

干燥失重,% ≤15.0

pH值(50g/L,25℃) 4.5~7.5 乙醇溶解物,% ≤0.2

锌(Zn),% ≤0.10 盐酸溶解物,% ≤2.0 重金属(以Pb计),% ≤0.01 铁(Fe),% ≤0.10

灼烧残渣(以硫酸盐计),% ≤3.0

硫化合物(以硫酸盐计),% ≤0.15

氯化物(Cl),% ≤0.10

 

 

 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

…………

现行活性炭国家标准 截止2009年12月15日,现行活性炭国家标准一共有54个。

 

 

 

 

 

 

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