山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經不斷發(fā)展,現已成為一家綜合性濾料廠家,產品有:各種型號用途活性炭,廣泛應用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產20年的生產廠家,產品20多個型號,覆蓋不同領域的活性炭使用環(huán)境,產品營銷全國,質量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應有的貢獻,始終將青山綠水作為自己產品質量的要求。
地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
多孔碳材料
多孔碳材料(porogs cerbon matenat:PCM,集用具有豐富禮維紡構材料,這類材料以濱州活性炭為代表,很早以前就被廣泛應用為繳附劑,近年來箱君具有不同形態(tài)特征粉、粒、塊、箱、纖維及具織物,治動能轉殊的多孔帶材料的不斷開發(fā),其應用領域也在不斷拓寬,由于該材料不僅對某熱化學反西具有明顯的催化活性,同時又可與金屬活作組分進行展的相互作用。加名 PCM還具有成本低,比者面積和孔結構可控,通過炭載體侑燃保從虛催化用中回收貴金屬等優(yōu)勢,因此無論是作為催化劑還是催化劑載體,需表現出廣銷的應用前景,張引枝等軟催化領域中所用PCM的制備,特件,具催化和載體功能以及一些催化反應的實例作了詳細的綜述,
在催化領域中所用PCM大致可分為普通動性炭、聚臺物衍生炭和發(fā)展復合物。早期PCM多是利用果殼,果核、木材,各種牌號的煤炭,煤供油和重質油瀝青等原料,經炭化和物理或化學活化制成,因天然原料所含雜質殘留于 PCM中會催化不希望的副反應發(fā)生,且采用天然原料不便對所得PCM的孔結構及形態(tài)進行調控,因此,目前PCM的制備原料多采用合成樹脂,有成纖維。
在合成聚合物時,通過選擇交聯(lián)劑或致孔劑可合成具有較大孔結構和比者面積的共聚物,這類前驅體中所具有的較大孔隙經炭化活化后仍可保留至終的PCM中,利用磺化苯乙烯二乙烯基苯形成的網狀結構其聚物在氮氣中炭化至1200℃可以制得平均孔大小在30nm的各向同性硬質炭,以糠醇,液體致孔劑二甘醇或聚乙二醇,分散劑以及固化劑對甲基苯磺酸為原料,由糖醇的部分聚合,液體成孔劑揮發(fā)可以形成狹窄的大孔,將其炭化所得的PCM中也保留了該孔結構,
PCM由于含有較多的微品,放處于棱面邊緣的碳原子較多具有較高的反應性,易與其他元素反應形成支配表面化學結構的化學物種,通常主要是與氧反應形成各種含氧官能團,通過測定活性表面積可以對這些形成官能團活性點數量進行估計,其程度與碳材料中的微晶點及其排列以及表面缺陷數有關。低溫熱處理(≤1500K)的活性點可能占有更高的總表面積,對活性炭來說可能達20%~40%,作為PCM之一的炭黑,表面存在的氧化物,包括有羧基,酚羥基等酸性官能團,預基、醒基以及由醌基和預基縮合形成的內酯基等中性官能團,還包括氧萘狀化
合物等堿性氧化物。其他各種碳材料也呈現出類似的表面氧化物情況,
活性碳材料包括了大量的具有不同物理化學性能和不同形狀的產品,可以
活性炭濾料是一類重要的林產化工產品,因具有的比表面積和優(yōu)良的選擇性吸附能力,在工業(yè)生產和人們的生活中發(fā)揮著不可或缺的作用。 我國活性炭工業(yè)經歷了50余年的發(fā)展,取得了令人矚目的成績,尤其在生產設備機械化、生產工藝自動化、生產過程清潔化、生產能耗節(jié)約化等諸多方面都取得了令人驕傲的成果,已經跨入世界活性炭行業(yè)的前列。我國活性炭年產量已超過60萬噸,出口量占一半以上,是名副其實的世界活性炭生產和出口的大國。
活性炭濾料,是一個歷史悠久的產品;活性炭行業(yè),是我國現代工業(yè)體系中一個新興的工業(yè)?;钚蕴恐阅芙浘貌凰?,至今仍煥發(fā)著蓬勃的發(fā)展勢頭和活力,其應用領域已經從傳統(tǒng)的制糖、制藥、食品、輕工、醫(yī)藥、冶金、化工、兵工等領域,逐漸向著與人類生存環(huán)境息息相關的環(huán)保、凈水、新能源、電子信息、原子能、生物工程、納米新材料等高新科技領域滲透擴展,具有更為廣闊的新用途。因此,無論在理論研究方面,還是在制造工藝、應用技術、產品開發(fā)和設備改進等方面,始終吸引著科技人員為不斷加深對活性炭的認識而探索。
本書包含活性炭的主要特征、用途、吸附理論、制備方法、設備及應用等方面。內容豐富、充實、新穎、通俗易懂,還包含了作者的研究成果、經驗與體會,具有重要的參考價值和實用價值。
往昔崢嶸,任重道遠。我們相信,隨著我國國民經濟的不斷發(fā)展和人們生活質量需求的不斷提高,活性炭事業(yè)將會更加受到人們的關注,并產生更加廣泛的影響。希望我國活性炭科研工作者加強技術創(chuàng)新、加快新產品研發(fā),為推動世界活性炭及相關應用行業(yè)的進步和促進世界經濟的發(fā)展做出更大的貢獻。
活性炭是由含碳原料經炭化、活化加工制備而成,具有發(fā)達的孔隙結構、較大的比表面積和豐富的表面化學基團,選擇性吸附能力較強的碳材料?;钚蕴烤哂辛己玫脑偕阅埽梢匝h(huán)使用,在石油化工、食品、醫(yī)藥、軍工乃至航空航天等領域均有廣泛應用,已成為國民經濟發(fā)展和建設的重要的吸附材料。近年來,隨著環(huán)保、醫(yī)藥、儲能等行業(yè)的快速發(fā)展,活性炭的市場需求不斷增加,我國活性炭的生產量和出口量均已達到世界。
經過30多年的發(fā)展,活性炭領域開發(fā)了很多新的生產技術,如物理法-化學法活性炭一體化生產技術,活性炭工業(yè)生產中化、低消耗、智能化的生產技術以及活性炭的再生生產技術等。同時,活性炭在氣相吸附、液相吸附、能源儲存和作為催化劑載體等方面的應用也取得很大的進展,全球活性炭行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。目前,活性炭的研制更多的是著眼于拓展應用領域,因此,有針對性地研制具有特殊吸附性能的活性炭新品種、根據吸附質的特征選擇合適的活性炭及低成本制備方法、開發(fā)活性炭清潔再生工藝與設備以達到循環(huán)利用等方面均是重要的研究方向。
本書主要是基于活性炭研究領域技術發(fā)展成果,結合作者多年的研究和產業(yè)化經驗編寫而成。在對活性炭的主要特征、用途、吸附理論進行簡單介紹的基礎上,闡述了化學法制備技術與裝置、物理法制備技術與裝置、活性炭的再生技術和設備、活性炭在氣相以及在醫(yī)藥、防輻射、電子行業(yè)等領域中的應用,同時對活性炭行業(yè)國內外相關標準進行了歸納整理,并對活性炭標準化工作提出了展望。
臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產20年的生產廠家,產品20多個型號,覆蓋不同領域的活性炭使用環(huán)境,產品營銷全國,質量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應有的貢獻,始終將青山綠水作為自己產品質量的要求。
活性炭濾料是一種多孔性的含炭物質,它具有高度發(fā)達的孔隙構造,是一種優(yōu)良的吸附劑,每克椰殼活性碳的吸附面積更相當于就個網球場之多。其組成物質除了炭元素外,尚含有少量的、氮、氧及灰份,其結構性則為炭形成六環(huán)物堆積而成。由于六環(huán)炭的不規(guī)則排列,造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性?;钚蕴靠捎稍S多種含炭物質制成,這些物質包括木材、鋸屑、煤、焦炭、泥煤、木質素、果核、硬果殼、蔗糖漿粕、骨、褐煤、石油殘渣等。其中煤及椰子殼已成為制造活性炭常用的原炓。
活性炭活性炭濾料選用進口椰殼為原料,經系列生產工藝精加工而成。外觀為黑色,呈顆粒狀,機械強度高,吸附力強,經濟耐用,是凈水,除臭,凈化空氣,煉金,載銀等的佳選擇。 環(huán)?;钚蕴渴且砸瑲樵希浉邷鼗罨?、碳化處理,同時負載光觸媒、碳纖維而成的一種新型活性炭。其對有機氣體吸附能力比普通活性炭高至以上,吸附速率 椰殼炭具有發(fā)達的比表面積,豐富的微孔徑。具有比表面積大、孔徑適中、分布均勻、吸附速度快、雜質少等優(yōu)點。
活性炭活性炭濾料外表物理構造特性改性 環(huán)保活性炭的外表特性有這些方面構成,比外表積、微孔的體積、構造等,這些特色于活性炭的吸附功能密不可分,這些要素的進步能夠很大程度將其吸附性進步.對活性炭進行改進,也即是使用一些化學手法,來對活性炭資料的比外表積、孔隙構造等進行改動,對孔隙進行改進,能夠讓活性炭吸附更多的分子級的污染物,改動孔徑能夠經過熱收縮法、氣相熱解堵孔發(fā)來進行,能夠將活性炭的孔徑減小.活性炭在生產過程中,許多要素都會影響終究的功能,比方說話的溫度、時間、活化劑的類型等,改動其間的一個要素,都能使終究的吸附功能發(fā)生很大的不一樣.
外表化學性質的改性 環(huán)?;钚蕴客獗砘瘜W性質是由化學官能團、外表的雜原子和氧化物一起決議的,這些要素與活性的生產過程相同,也會影響終究的吸附功能.不相同的化學官能團,在吸附的物質上也不相同,比方堿性的含氧官能團,對比簡單吸附性對比弱的物質.對活性炭的化學性質進行改動,也即是將它的官能團進行改動,可以使活性炭愈加親水或許愈加疏水,也能進步對重金屬的吸附功能.在改進過程中,能夠對活性炭的外表氧化進行改性,也能夠對其酸堿性進行改性等等,在改性的過程中,通常用不一樣的辦法聯(lián)系起來進行,這么能夠發(fā)生十分好的作用.
活性炭活性炭濾料的構成元素決議了它具有必定的導電功能,能夠捕捉一些電荷,對活性炭的電化學性質進行改動,即是要使用必定的辦法,對活性炭的導電功能進行改動,讓其吸附具有必定的選擇性.改動活性炭的電化學性質以后,改動吸附功能,比方關于水中的吸附,假如活性炭的電位升高,那么吸附會愈加速速,假如電位降低的話,相反會使其對的吸附才能降低.
褐煤活性炭是一種用途十分廣泛的吸附劑,小孔徑的活性炭可用作氣體分離、回收溶劑蒸氣、冰箱脫臭劑、防毒面具中的吸附劑,大孔徑可用作脫色,清除溶液中的呈色物質,例如白糖、葡萄糖、酒類、油脂、醫(yī)藥、水的凈化等的脫色;催化劑。
1. 氣相吸附應用
活性炭的氣相吸附應用有很多,如與儲氫合金形成的復合材料可以在溫和條件下吸附氫氣或天然氣混合物,從而可以應用于煉油廠催化干氣中氫氣的吸附;城市天然氣用量隨時間變化而或高或低,通過高比表面積的活性炭吸附罐可以有效實現天然氣管道下游調峰,進而降低投資成本。除用于能源氣體的儲存外,美國、德國等發(fā)達國家還開發(fā)出了基于活性炭的,具有多次再生功能的新型織物,并將之應用于許多特殊服裝如飛行服、抗皺內衣等的制造。
1)凈化室內空氣:與室外空氣污染相比,室內環(huán)境污染對健康的危害更為直接,是導致人們過敏、氣喘、疾病等的重要原因。室內環(huán)境污染的污染源很多,包括建筑裝潢材料、廚房油煙、家具用品以及煙草煙氣等。隨著人們對家居環(huán)境的重視程度越來越高,室內空氣凈化用活性炭的市場需求越來越大,因此適于室內用的即效性活性炭空氣凈化裝置也將會得到普及[14]。根據室內有毒氣體的種類和分子大小,經過孔徑調控的活性炭可以特異性的將之去除,從而室內污染?;瘜W噴涂方法只能暫時遮蓋或淡化污染物氣味,不能穩(wěn)定去除緩慢釋放的有害氣體。目前,民用活性炭的市場已超過10億元/年,競爭越來越激烈,但是暫沒有相關國家或行業(yè)質量標準,導致市場混亂,產品質量參差不齊。由中國林科院林產化學工業(yè)研究所承擔的室內空氣凈化活性炭的系列標準正在制定中,標準實施后將有效規(guī)范空氣凈化活性炭的市場。
電廠煙氣聯(lián)合脫硫、脫硝、脫汞:活性炭吸附脫硫、脫硝、脫汞是燃煤煙氣干法凈化技術的發(fā)展趨勢,尤其適用于缺水地區(qū),目前國家相關部門正在編制電廠煙氣治理用吸附劑國家標準,今后這一類的產品將得到迅速發(fā)展?;钚蕴棵摿蚣夹g在國外已比較成熟,新的脫硫技術是在活性炭上負載鈷、鎳、釩、鎂等金屬以提高對二氧化硫的脫除性能。通用方法是先將金屬離子引入煤和木質材料表面,引入的方式一般為絡合或者離子交換,隨后再對原料進行炭化和活化。此外也有報道稱9%的碳酸鈉溶液改性的活性炭對硫化氫具有特異吸附選擇性。
油氣回收:隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車燃油揮發(fā)已成為空氣污染的重要源頭之一。研究表明:汽車總污染的40%左右來源于油氣揮發(fā)污染,這占到了尾氣排放污染的60%~70%。針對這個問題,國外科研工作者開發(fā)了具有吸附/脫附油氣功能的活性炭,并將之應用于汽車揮發(fā)性汽油回收,節(jié)約能源的同時還保護了環(huán)境。目前國外的活性炭正丁烷工作容量(BWC)已從幾年前的90~110g/L提高到150g/L,且高容量、低殘留的油氣回收用活性炭也在不斷開發(fā)當中。國內企業(yè)對油氣回收活性炭的使用也已開始,如北京燕山石化煉油廠通過使用活性炭油氣回收裝置,在2006年就回收了高達288t的汽油,合人民幣約150萬。這僅僅是在油氣回收率為0.24%的條件下單個煉油廠的汽油回收效益,若放大到全國,每年排放到大氣中的油氣高達幾萬噸,對之進行有效回收將具有十分可觀的經濟效益和環(huán)保效果。
臨朐縣海源活性炭廠生產活性炭濾料,總廠位于山東臨朐縣,分別在萊蕪 和鄒平建有分廠,年產活性炭5000噸,新標活性炭屬于吸附材料,能夠吸附的種類很多,不管是雜質、微生物、、凈化空氣都有的效果。 室內:吸收房屋和家具中生成異味; 工業(yè):吸收過濾,在污水處理行業(yè)尤為廣泛;一些凈化設備濾料一般使用的都是活性炭,只是形態(tài)不同罷了;
63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,廢物利用,變廢為寶,利用稻殼制造活性炭的技術。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倍.。 活性炭纖維,是以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,可有效吸附工業(yè)廢氣,。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(yè),除臭效果顯著。
臨朐縣海源活性炭廠生產活性炭,總廠位于山東臨朐縣,分別在萊蕪 和鄒平建有分廠,年產活性炭5000噸,新標活性炭屬于吸附材料,能夠吸附的種類很多,不管是雜質、微生物、、凈化空氣都有的效果。 室內:吸收房屋和家具中生成異味; 工業(yè):吸收過濾,在污水處理行業(yè)尤為廣泛;一些凈化設備濾料一般使用的都是活性炭,只是形態(tài)不同罷了;
63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,廢物利用,變廢為寶,利用稻殼制造活性炭的技術。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倍.。 活性炭纖維,是以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,可有效吸附工業(yè)廢氣,。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(yè),除臭效果顯著。
粉末狀活性炭 粉狀活性炭以椰殼粉為原料,經精制而成,有物理法、化法兩種。經水蒸氣活化后,精制處理,粉碎而成。本品外觀為黑色狀,在溶液下均不溶解的。無臭無味,具有表面積大吸附力強、純度高、濾速快、質量穩(wěn)定,具有絮凝效應和助濾效應等特點。廣泛適用于食品、醫(yī)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。 活性炭的好壞用久了就總結出經驗來了
66我國木質法粉狀活性炭已經實現了規(guī)模化、自動化和清潔化生產,整體技術達到國際水平。 (1)活化法 法制備活性炭的過程中,與木質纖維原料的作用機理可分為以下幾個方面:潤脹作用、加速活化作用、脫水作用、氧化作用和芳香縮合作用。 活化法的基本工藝包括木屑篩選、干燥、溶液配制、混合(或浸漬) 、炭化、活化、回收、漂洗(包括酸處理和水洗)、離心脫水、干燥與磨粉等工序,如生產顆?;钚蕴窟€需增加捏合工藝。另外,附設的廢氣凈化系統(tǒng),回收煙氣中的和炭粉,減少對環(huán)境的污染。活化法的生產工藝中,要注意在炭化段控制度,讓充分滲透入木屑,再與活化段協(xié)同控制,可以明顯提高活性炭吸附能力,產品質量穩(wěn)定,同時適當降低活化溫度對降低產品灰分有利。炭活化尾氣采用多段液相回收可以增加和細炭粉的回收,采用高壓靜電方式也有利于尾氣中焦油的去除。 (2)活化法 ZnCl2在活化過程中使木質纖維原料發(fā)生脫反應并進一步芳構化,從而形成初步孔結構,水洗脫除后即形成孔隙結構。此外還有學者認為在炭化時形成新生炭沉積的骨架,當其被洗去之后,炭的表面便暴露出來,構成了具有吸附力的活性炭內表面。 活化工藝流程與活化法工藝基本相似。法活性炭由于其孔徑分布相對集中、吸附力強等特點,一直受到國內外市場的青睞,需求量逐年增加。 (3)活化法 KOH活化法是20世紀70年代興起的一種制備高比表面積活性炭的活化工藝,其活化過程是將原料炭與數倍炭質量的KOH或NaOH混合,在不超過500℃下脫水后于800 ℃左右煅燒若干時間,冷卻后將產品洗滌至中性即可得到活性炭。反應機理是活化過程中被消耗的炭主要生成了碳酸,同時在800℃左右,被炭還原的(沸點762℃)析出,的蒸氣不斷進入碳原子所構成的層與層之間進行活化,這兩個反應使產物具有很大的比表面積。 [2] KOH法活性炭主要應用在電容器領域。以椰殼為主要原料所制得的活性炭比表面積可接近3000m2/g,比電容可超過200F/g,同時還可表現出優(yōu)良的儲和儲能力,在77K 和100kPa的情況下,儲量可達到2.94%,壓力提高至1MPa,儲量可達4.82%。以椰殼粉為原料,經精制而成,有物理法、化法兩種。經水蒸氣活化后,精制處理,粉碎而成。本品外觀為黑色狀,在溶液下均不溶解的。無臭無味,具有表面積大吸附力強、純度高、濾速快、質量穩(wěn)定,具有絮凝效應和助濾效應等特點。廣泛適用于食品、醫(yī)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。 活性炭的好壞用久了就總結出經驗來了
66我國木質法粉狀活性炭已經實現了規(guī)?;?、自動化和清潔化生產,整體技術達到國際水平。 (1)活化法 法制備活性炭的過程中,與木質纖維原料的作用機理可分為以下幾個方面:潤脹作用、加速活化作用、脫水作用、氧化作用和芳香縮合作用。 活化法的基本工藝包括木屑篩選、干燥、溶液配制、混合(或浸漬) 、炭化、活化、回收、漂洗(包括酸處理和水洗)、離心脫水、干燥與磨粉等工序,如生產顆?;钚蕴窟€需增加捏合工藝。另外,附設的廢氣凈化系統(tǒng),回收煙氣中的和炭粉,減少對環(huán)境的污染。活化法的生產工藝中,要注意在炭化段控制度,讓充分滲透入木屑,再與活化段協(xié)同控制,可以明顯提高活性炭吸附能力,產品質量穩(wěn)定,同時適當降低活化溫度對降低產品灰分有利。炭活化尾氣采用多段液相回收可以增加和細炭粉的回收,采用高壓靜電方式也有利于尾氣中焦油的去除。 (2)活化法 ZnCl2在活化過程中使木質纖維原料發(fā)生脫反應并進一步芳構化,從而形成初步孔結構,水洗脫除后即形成孔隙結構。此外還有學者認為在炭化時形成新生炭沉積的骨架,當其被洗去之后,炭的表面便暴露出來,構成了具有吸附力的活性炭內表面。 活化工藝流程與活化法工藝基本相似。法活性炭由于其孔徑分布相對集中、吸附力強等特點,一直受到國內外市場的青睞,需求量逐年增加。 (3)活化法 KOH活化法是20世紀70年代興起的一種制備高比表面積活性炭的活化工藝,其活化過程是將原料炭與數倍炭質量的KOH或NaOH混合,在不超過500℃下脫水后于800 ℃左右煅燒若干時間,冷卻后將產品洗滌至中性即可得到活性炭。反應機理是活化過程中被消耗的炭主要生成了碳酸,同時在800℃左右,被炭還原的(沸點762℃)析出,的蒸氣不斷進入碳原子所構成的層與層之間進行活化,這兩個反應使產物具有很大的比表面積。 [2] KOH法活性炭主要應用在電容器領域。以椰殼為主要原料所制得的活性炭比表面積可接近3000m2/g,比電容可超過200F/g,同時還可表現出優(yōu)良的儲和儲能力,在77K 和100kPa的情況下,儲量可達到2.94%,壓力提高至1MPa,儲量可達4.82%。