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(lái),經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號(hào)用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)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(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào),覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營(yíng)銷全國(guó),質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
木焦油活性炭,很久以來(lái)被人們用于制藥和凈化,而隨著次世界大戰(zhàn)的爆發(fā),出現(xiàn)了對(duì)防毒面具的需求,木焦油活性炭的氣體分離能力和儲(chǔ)氣能力開(kāi)始得到高度重視。初人們采用普通活性炭吸附儲(chǔ)氮。木焦油活性炭是經(jīng)活化的多孔、有大內(nèi)表面積和孔容積,以碳素為主要構(gòu)成元素的具有高表面活性的炭?;钚蕴烤哂邢袷Яs無(wú)規(guī)則排列的微品,在活化過(guò)程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙,這些孔隙特別是小于20nm的微孔,提供了的表面積,微孔的孔隙容積一般為0.25~0.9mL/g.孔隙數(shù)量約為每克1020個(gè),全部微孔表面積約為500~1500m2/g。微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。在低溫吸附系統(tǒng)中活性炭作為吸附劑,其優(yōu)點(diǎn)是尺寸、質(zhì)量適中,但由于活性炭的孔徑分布寬,微孔容積小,為維持氫的物理吸附要求的條件較苛刻,即使在低溫下儲(chǔ)氫量也很低,不到1%,室溫下更低。因此,活性炭作為儲(chǔ)氫材料的應(yīng)用受到限制。
后來(lái)人們采用比表面積更大,孔徑更小、更均勻的超級(jí)活性炭(比表面積約在2000m2/g以上)作為儲(chǔ)存燃料氣體的主要載體,用比表面積高達(dá)3000m2/g的超級(jí)活性炭?jī)?chǔ)氫,在77K、3MPa條件下可吸氫5%()。氫在超級(jí)活性炭上的吸附量,隨壓力升高而顯著增加,壓力越高氫存儲(chǔ)容量越大。
氫氣在木焦油活性炭上的吸附是一種物理過(guò)程。溫度恒定時(shí),加壓吸附,減壓脫附。從實(shí)測(cè)吸附等溫線看,脫附線與吸附線重合,沒(méi)有滯留效應(yīng)。即在給定的壓力區(qū)間內(nèi),增壓時(shí)的吸氫量與減壓時(shí)的放氫量相等。吸氫與放氫僅僅取決于壓力的變化。
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(lái),經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號(hào)用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)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(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào),覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營(yíng)銷全國(guó),質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村活性炭光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波長(zhǎng)范圍的光,在某種催化劑存在的條件下,通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)將吸附質(zhì)氧化分解,從而使飽和活性炭的吸附性能得到恢復(fù)。在水溶液中,光催化劑如銳鈦礦型TiO?等表面受光子激發(fā)將產(chǎn)生高反應(yīng)活性的羥基自由基,可將大部分有機(jī)物及部分無(wú)機(jī)污染物氧化降解,終生成 CO2、H2O等無(wú)害或低毒物。目前用于研究的催化劑以TiO2為主,經(jīng)太陽(yáng)光照即具有高反應(yīng)活性。此法主要是在顆?;钚蕴可县?fù)載銳鈦礦型TiO2光催化劑,使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能結(jié)合起來(lái)。由于木焦油活性炭的吸附作用,其表面污染物濃度高,因此有利于光催化反應(yīng)的快速進(jìn)行,從而將污染物原位降解,達(dá)到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用環(huán)境很復(fù)雜,在使用過(guò)程中可能會(huì)因某些較為復(fù)雜的因素(例如高溫和某些基團(tuán)的積累)造成光催化劑因“中毒”而失效,所以研究人員開(kāi)展了很多關(guān)于光催化失活的研究。光催化再生型山東臨朐縣海源活性炭廠,位于
光催化再生法的原理是利用一定波長(zhǎng)范圍的光,在某種催化劑存在的條件下,通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)將吸附質(zhì)氧化分解,從而使飽和活性炭的吸附性能得到恢復(fù)。在水溶液中,光催化劑如銳鈦礦型TiO?等表面受光子激發(fā)將產(chǎn)生高反應(yīng)活性的羥基自由基,可將大部分有機(jī)物及部分無(wú)機(jī)污染物氧化降解,終生成 CO2、H2O等無(wú)害或低毒物。目前用于研究的催化劑以TiO2為主,經(jīng)太陽(yáng)光照即具有高反應(yīng)活性。此法主要是在顆?;钚蕴可县?fù)載銳鈦礦型TiO2光催化劑,使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能結(jié)合起來(lái)。由于活性炭的吸附作用,其表面污染物濃度高,因此有利于光催化反應(yīng)的快速進(jìn)行,從而將污染物原位降解,達(dá)到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用環(huán)境很復(fù)雜,在使用過(guò)程中可能會(huì)因某些較為復(fù)雜的因素(例如高溫和某些基團(tuán)的積累)造成光催化劑因“中毒”而失效,所以研究人員開(kāi)展了很多關(guān)于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附達(dá)到飽和后直接經(jīng)紫外光照射甚至日光輻射即可實(shí)現(xiàn)原位再生,不需要其他操作,能耗低,而且再生工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備操作容易,生產(chǎn)規(guī)??梢噪S意控制。因此對(duì)光催化再生的研究具有重要意義。但該方法耗時(shí)長(zhǎng),而且可能由于活性炭自身強(qiáng)烈
制備木焦油活性炭物理法通常指氣體活化法,是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N?等的混合氣)、CO:或空氣等作為活化氣體,在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過(guò)炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面,使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開(kāi)放并進(jìn)一步擴(kuò)大,某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙,同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去,終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑,工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對(duì)環(huán)境污染小,而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高,孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),應(yīng)用范圍廣,因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。下面對(duì)物理活化法的機(jī)理、工藝流程、裝置設(shè)備及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行具體闡述。
原料炭化
物理法制備木焦油活性炭需要先將原料在400~600℃下進(jìn)行炭化處理,使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除,通過(guò)CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去,殘留的碳元素則多數(shù)以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是,這些碳微晶的排列是雜亂無(wú)章的,因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過(guò)炭化處理,碳微晶的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無(wú)定形碳堵塞,因此需要進(jìn)一步活化處理,除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。
木焦油活性炭燒結(jié)封團(tuán)、導(dǎo)致活性炭的各種性能開(kāi)始下降、活化時(shí)間選擇在1b較好。 Ahoed 等通過(guò)氯化鋅活化棗核制備了活性炭、結(jié)果表明、當(dāng)活化時(shí)間由6h增加至3.5h時(shí),得豐由43%降低至29%,在初的1.25h內(nèi)降低得快、并在此時(shí)達(dá)到了大碘吸附值837.54mg/g、且在前1.25h內(nèi)是有利于中孔增加的、隨著活化時(shí)間的增加、中孔開(kāi)始塌陷變?yōu)榇罂?,第四?jié)其他化學(xué)活化法
活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛、在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮作用的主要是孔結(jié)構(gòu)和表而官能團(tuán)、所以根據(jù)市場(chǎng)的需求有很多科研人員開(kāi)始關(guān)注組合活化法,包括物理化學(xué)法、化學(xué) 化學(xué)法、微波-化學(xué)法等?;钚蕴课锢矸ㄍǔV笟怏w活化法,是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N?等的混合氣)、CO:或空氣等作為活化氣體,在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過(guò)炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面,使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開(kāi)放并進(jìn)一步擴(kuò)大,某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙,同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去,終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑,工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對(duì)環(huán)境污染小,而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高,孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),應(yīng)用范圍廣,因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。下面對(duì)物理活化法的機(jī)理、工藝流程、裝置設(shè)備及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行具體闡述。
原料炭化
物理法制備活性炭需要先將原料在400~600℃下進(jìn)行炭化處理,使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除,通過(guò)CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去,殘留的碳元素則多數(shù)以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是,這些碳微晶的排列是雜亂無(wú)章的,因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過(guò)炭化處理,碳微晶的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無(wú)定形碳堵塞,因此需要進(jìn)一步活化處理,除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。
木焦油活性炭燒結(jié)封團(tuán)、導(dǎo)致活性炭的各種性能開(kāi)始下降、活化時(shí)間選擇在1b較好。 Ahoed 等通過(guò)氯化鋅活化棗核制備了活性炭、結(jié)果表明、當(dāng)活化時(shí)間由6h增加至3.5h時(shí),得豐由43%降低至29%,在初的1.25h內(nèi)降低得快、并在此時(shí)達(dá)到了大碘吸附值837.54mg/g、且在前1.25h內(nèi)是有利于中孔增加的、隨著活化時(shí)間的增加、中孔開(kāi)始塌陷變?yōu)榇罂?,第四?jié)其他化學(xué)活化法
活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛、在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮作用的主要是孔結(jié)構(gòu)和表而官能團(tuán)、所以根據(jù)市場(chǎng)的需求有很多科研人員開(kāi)始關(guān)注組合活化法,包括物理化學(xué)法、化學(xué) 化學(xué)法、微波-化學(xué)法等?;钚蕴吭谄湮竭_(dá)到飽和后直接經(jīng)紫外光照射甚至日光輻射即可實(shí)現(xiàn)原位再生,不需要其他操作,能耗低,而且再生工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備操作容易,生產(chǎn)規(guī)??梢噪S意控制。因此對(duì)光催化再生的研究具有重要意義。但該方法耗時(shí)長(zhǎng),而且可能由于活性炭自身強(qiáng)烈
制備木焦油活性炭物理法通常指氣體活化法,是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N?等的混合氣)、CO:或空氣等作為活化氣體,在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過(guò)炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面,使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開(kāi)放并進(jìn)一步擴(kuò)大,某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙,同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去,終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑,工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對(duì)環(huán)境污染小,而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高,孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),應(yīng)用范圍廣,因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。下面對(duì)物理活化法的機(jī)理、工藝流程、裝置設(shè)備及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行具體闡述。
原料炭化
物理法制備活性炭需要先將原料在400~600℃下進(jìn)行炭化處理,使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除,通過(guò)CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去,殘留的碳元素則多數(shù)以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是,這些碳微晶的排列是雜亂無(wú)章的,因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過(guò)炭化處理,碳微晶的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無(wú)定形碳堵塞,因此需要進(jìn)一步活化處理,除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。
活性炭燒結(jié)封團(tuán)、導(dǎo)致活性炭的各種性能開(kāi)始下降、活化時(shí)間選擇在1b較好。 Ahoed 等通過(guò)氯化鋅活化棗核制備了活性炭、結(jié)果表明、當(dāng)活化時(shí)間由6h增加至3.5h時(shí),得豐由43%降低至29%,在初的1.25h內(nèi)降低得快、并在此時(shí)達(dá)到了大碘吸附值837.54mg/g、且在前1.25h內(nèi)是有利于中孔增加的、隨著活化時(shí)間的增加、中孔開(kāi)始塌陷變?yōu)榇罂?,第四?jié)其他化學(xué)活化法
活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛、在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮作用的主要是孔結(jié)構(gòu)和表而官能團(tuán)、所以根據(jù)市場(chǎng)的需求有很多科研人員開(kāi)始關(guān)注組合活化法,包括物理化學(xué)法、化學(xué) 化學(xué)法、微波-化學(xué)法等。
木焦油活性炭在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的滯留時(shí)間可以通過(guò)回轉(zhuǎn)速度來(lái)調(diào)節(jié)。對(duì)于外熱式回轉(zhuǎn)爐而言,由于耐熱金屬的原因,溫度的調(diào)節(jié)范圍比較窄。對(duì)于內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐,由于受爐內(nèi)再生氣體的組成與流速的限制,通入的水蒸氣量也有一定的限制。因此,關(guān)于活性炭性能的恢復(fù)狀況問(wèn)題要根據(jù)回轉(zhuǎn)爐的實(shí)際情況,用改變加料量等方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。
為了防止再生尾氣的二次污染,對(duì)尾氣進(jìn)行一定的處理。雖然原則上要根據(jù)活性炭在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的滯留時(shí)間可以通過(guò)回轉(zhuǎn)速度來(lái)調(diào)節(jié)。對(duì)于外熱式回轉(zhuǎn)爐而言,由于耐熱金屬的原因,溫度的調(diào)節(jié)范圍比較窄。對(duì)于內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐,由于受爐內(nèi)再生氣體的組成與流速的限制,通入的水蒸氣量也有一定的限制。因此,關(guān)于活性炭性能的恢復(fù)狀況問(wèn)題要根據(jù)回轉(zhuǎn)爐的實(shí)際情況,用改變加料量等方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。
為了防止再生尾氣的二次污染,對(duì)尾氣進(jìn)行一定的處理。雖然原則上要根據(jù)活性炭上所吸附的有機(jī)物質(zhì)的種類來(lái)決定處理方式,但一般由于尾氣中可能造成大氣污染的主要成分為吸附質(zhì)自身或者是吸附質(zhì)分解所產(chǎn)生的焦油等以及粉化的活性炭,因此采用設(shè)置二次燃燒室的方法即可將這些污染成分除去90%以上。除設(shè)置二次燃燒室以外,也有設(shè)置濕式洗滌器來(lái)除去煙塵的方法,但是當(dāng)煙氣中含有某些含氮有機(jī)物的時(shí)候即難以將氣味除去。在對(duì)尾氣的處理中要考慮吸附物質(zhì)分解、燃燒時(shí)生成的SO.及NO,等問(wèn)題,同時(shí)二次燃燒室應(yīng)具有良好的保溫功能,以便讓煙塵及臭氣達(dá)到完全燃燒。
在木焦油活性炭再生過(guò)程中,需要從多方面因素考慮從而選擇適合的裝置。使再生效率和經(jīng)濟(jì)性都達(dá)到高。以水處理用炭系統(tǒng)為例,需要考慮的因素是處理水量、處理前水質(zhì)及處理后水質(zhì),所使用活性炭的種類、用量、再生董等.另外,還需從運(yùn)輸系統(tǒng)等多方面綜合考慮。
表4-4是水處理用木焦油活性炭的再生裝置一年內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)資料,處理對(duì)象為水體中的 COD,吸附塔是移動(dòng)層式吸附塔,再生爐為5層的多層再生爐。該設(shè)備每周運(yùn)行日期為周一到周五,在周六和周日兩天吸附塔保持原狀停止、而多層爐處于保溫運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。從表中數(shù)據(jù)可以得出,即使在這樣連續(xù)不斷的運(yùn)溯狀況下,年平均再生損失只有0.2%?;钚蕴可纤降挠袡C(jī)物質(zhì)的種類來(lái)決定處理方式,但一般由于尾氣中可能造成大氣污染的主要成分為吸附質(zhì)自身或者是吸附質(zhì)分解所產(chǎn)生的焦油等以及粉化的活性炭,因此采用設(shè)置二次燃燒室的方法即可將這些污染成分除去90%以上。除設(shè)置二次燃燒室以外,也有設(shè)置濕式洗滌器來(lái)除去煙塵的方法,但是當(dāng)煙氣中含有某些含氮有機(jī)物的時(shí)候即難以將氣味除去。在對(duì)尾氣的處理中要考慮吸附物質(zhì)分解、燃燒時(shí)生成的SO.及NO,等問(wèn)題,同時(shí)二次燃燒室應(yīng)具有良好的保溫功能,以便讓煙塵及臭氣達(dá)到完全燃燒。
在木焦油活性炭再生過(guò)程中,需要從多方面因素考慮從而選擇適合的裝置。使再生效率和經(jīng)濟(jì)性都達(dá)到高。以水處理用炭系統(tǒng)為例,需要考慮的因素是處理水量、處理前水質(zhì)及處理后水質(zhì),所使用活性炭的種類、用量、再生董等.另外,還需從運(yùn)輸系統(tǒng)等多方面綜合考慮。
表4-4是水處理用木焦油活性炭的再生裝置一年內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)資料,處理對(duì)象為水體中的 COD,吸附塔是移動(dòng)層式吸附塔,再生爐為5層的多層再生爐。該設(shè)備每周運(yùn)行日期為周一到周五,在周六和周日兩天吸附塔保持原狀停止、而多層爐處于保溫運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。從表中數(shù)據(jù)可以得出,即使在這樣連續(xù)不斷的運(yùn)溯狀況下,年平均再生損失只有0.2%。