简介
活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质,以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。检验标准可按照中国国标,我国粉状活性炭使用情况如下:
用于医药 占59.8%
用于口服葡萄糖 占26.6%
用于食品工业 占10.8%
用于其他方面 占2.8%
我国颗粒活性炭使用情况如下:
用于合成纤维载体 占51.2%
用于聚氯乙烯载体 占13.0%
用于空气、水净化 占23.5%
用于合成脱硫 占7.7%
用于其它 占4.6%
活性炭应用
活性炭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催化剂载体、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。
活性碳主要用途﹕
1.用于液相吸附类活性碳
•自来水,工业用水,电镀废水,纯净水,饮料,食品,医药用水净化及电子超纯水制备。
•蔗糖、木糖、味精、药品、化工产品、食品添加剂的脱色、精制和去杂质纯化过滤
•油脂、油品、汽油、柴油的脱色、除杂、除味、酒类及饮料的净化、除臭、除杂
•精细化工、医药化工、生物制药过程产品提纯、精制、脱色、过滤。
•环保工程废水、生活废水净化、脱色、脱臭、降COD
2.用于气相吸附类活性碳
•苯、甲苯、二甲苯、丙酮、油气、CS2等有机溶剂吸附与回收。
•香烟过滤嘴、装修除味、室内空气净化(甲醛,苯等的去除),工业用气的净化(如CO2、N2等)
•石化行业生产、天然气净化、脱硫、除臭、废气的治理
•生化、油漆工业、地下场所、皮革工厂、动物饲养场所的空气净化、脱臭。
•烟道气的臭气吸附、硫化物吸附,汞蒸汽的去除,降低戴奥辛的生成。
3.用于高要求领域活性碳
•催化剂及催化剂载体(钯炭催化剂、钌炭催化剂、铑炭催化剂、铂炭催化剂),贵重金属催化剂及合成金刚石、黄金提取。
•血液净化、汽车炭罐、高性能燃料电池、双电层超级电容器、锂电池负极材料、贮能材料、军事、航天等高要求领域。
活性碳服务﹕
•活性炭选型﹕为您的企业量体裁衣,特别定制,即符合本企业的生产需求而同时又能降低企业综合成本。
•优化设计﹕我们的应用工程人员将与您的企业一道,对吸附工艺、设备、活性炭品种进行优化设计,使其达到最佳性价比。
•新产品研发:如果您认为现有的活性炭规格品种不能满足贵方生产应用的需要,请将您的需求告诉我们,我司工程技术人员可与贵方共同开发。
•再生﹕提供活性碳再生、活性炭装填、回收更换等服务。
•其它服务:提供应用技术咨询,活性炭价格查询,进口高档活性炭定做等
原理
活性炭对各气体的吸附能力(单位:ml/cm3):
H2、O2、N2、Cl2、CO2
4.5 、35、11、494、97
活性炭的用途及种类
1、空气净化
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
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
活性炭产品的应用方向及领域
◎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
◎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。
活性炭产品的再生
活性炭目前在环境保护,工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。
活性炭吸附是一个物理过程,因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附,并使其恢复原有之活性,以达到重复使用的目的,具有明显的经济效益。
再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。
实验室制备方法
1、试剂与仪器
试剂:氯化锌,盐酸
仪器:马弗炉,电动振荡器,干燥箱,200目筛。
2、制备工艺
先将花生壳洗净、烘干、粉碎,与一定浓度的氯化锌溶液按一定的料液比混合,充分搅拌后,放置14h后,将料液移至坩埚中放在马弗炉中烧制活化,冷却,用1%稀盐酸洗涤,再用蒸馏水洗涤至pH值为5—7,烘干,研磨,用200目筛筛分,即得产品。
活化温度和活化时问是最主要的影响因素。经优化的料液质量比1:2.5,ZnCl2 质量分数60%,活化温度600℃,活化时问90min。
工业制备方法
【加工品原料类别】花生壳
【加工产品名称】活性炭
【加工技术】花生壳制取活性炭。
【原料制备】将花生壳洗净,晾干,粉碎,过40目筛备用。购买聚乙烯珠状物料备用。
【产品名称】活性炭。
【生产设备、仪器及药品】混合机、塑料模具、炭化炉、搅拌机、活化炉、木桶、试纸、120目筛、炒锅、氢氧化钠、甲醛、氯化锌、盐酸、氯化铵、苯乙烯、己烷、硬脂酸钙、滑石粉。
【工艺流程】备用料→炭化→冷却→活化→洗涤→翻炒→烘干→粉碎过筛→得活性炭成品。
【操作步骤】将备用料加入3倍量的44%氯化锌液(用盐酸调pH=1),充分搅拌浸渍,静置吸收5小时,再充分搅拌复静置吸收5小时,至氯化锌液全被吸收干,移入敞口平底炭化炉中密闭炭化,于400℃炭化3小时,隔30分钟左右彻底搅拌一次,搅拌前将炉温降至100℃以下,搅拌后再升温密闭炭化,直至变成黑焦,表明炭化完成,出料冷却,用2倍量的44%氯化锌液(pH=1)浸渍,充分搅拌,使氯化锌液全部被吸收,移入活化炉中,于650℃活化70分钟,出料冷却,移入木桶内,加入等量的40%氯化铵液,充分搅拌洗涤,静置澄清,虹吸出清液,依次用30%、12%和3%的氯化铵液搅拌洗涤,再用等量的30%盐酸搅拌洗涤,滤取炭粒,入锅,加入等体积的清水,煮沸洗涤几次,至洗涤无氯化铵为止,加热蒸发,搅拌翻炒,弃掉水分,烘干、粉碎,过120目筛,得活性炭,密封包装。
【注意事项】(1)盐酸和氢氧化钠为强酸强碱,甲醛为剧毒,操作时应穿戴防护衣、手套和口罩等,防止酸碱液灼伤。废弃酸碱溶液的处理与排放必须遵照国家有关规定,防止对环境造成污染。(2)炭化和活化过程中操作应注意高温,安全生产。
【效益分析】制取活性炭1吨,需耗花生壳4吨左右。