活性炭不同制造方法可分为五种
活性炭的分类、原理以及在净水器中的作用
活性炭是由椰壳、果壳等为原料,经过炭化(焖烧炉)、活化(在斯列普活化炉中800℃高温水蒸汽活化)、破碎、筛选、风选、水洗、烘干等工序制得,活性炭是净水器中最主要、使用最多的吸附材料(其他吸附材料还有:中性大孔树脂、大孔阴树脂、分子筛、硅藻土等)。
早在二十世纪三十年代,人们就用活性炭从焦化厂的废水中吸附苯酚,因此,活性炭在水处理中的应用已有近八十年的历史。
有记载1862年英国采用活性炭净化饮用水。
我国现代最早的净水器(上海仙童净水科技有限公司,1986年)也是以活性炭为净水材料的。
可以说,从净水器诞生以来,活性炭一直与净水器“形影不离”,难分难解。
一、活性炭的分类1、根据制活性炭原料的不同,活性炭可分为:(1)木质炭:又可分为木炭(由木屑为原料制成)、竹炭(由竹为原料制成)、果壳炭(由核桃壳或杏核为原料制成)、椰壳炭(由椰子壳为原料制成),净水器中常用的是椰壳炭或果壳炭。
(2)煤质炭(由无烟煤制成,以宁夏产的质量较好)(3)骨炭(由动物骨头制成)。
(4)载银活性炭:一般以果壳活性炭为原料,以特殊工艺使之载银,含银量常为0.1~0.3%,它在水中会缓慢释放出银离子(Ag+),而银离子有杀菌作用,因此载银活性炭除了普通活性炭的吸附功能外,还具有抑制细菌繁殖的功能。
净水器一定要用优质的载银活性炭,否则开始时出水中银离子会超标,而使用不长时间就不再有银溶出了。
笔者曾经就如何生产载银活性炭问过某活性炭生产厂厂长,他说把活性炭洗净,浸泡在硝酸银溶液中,捞出后滤干,再泡入盐酸或盐水中,捞出后滤干、洗净、烘干。
我听完后就告诉他说,你这是载的氯化银,氯化银在水中溶解度较大,就会出现前述情况,开始时出水中银离子超标,饮用此水对人体有害;使用不长时间,氯化银全溶解完了,就不再有银离子溶出了,也不再有抑菌作用了。
所以这样的载银活性炭肯定不行,建议慎用。
2、根据活性炭形态的不同,家用净水器中常用的活性炭可分为:(1)粉末活性炭(PAC)。
活性炭活化原理
活性炭的活化机理及应用材研1407 朱明2014200483 活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是利用植物原料(木屑、木炭、果壳、果核)、煤和其它含碳工业废料作原料,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。
根据活化介质的不同,活性炭活化方法分为物理活化法、化学活化法和物理—化学复合活化法。
物理活化水蒸汽、二氧化碳、空气或它们的混合气体对环境污染小,因其依靠氧化碳原子形成孔隙结构,活化温度较高且活性炭得率低。
化学活化法活性炭得率较高,孔隙发达,吸附性能好。
但此法对设备腐蚀性大,环境污染严重。
热解能量循环利用困难。
而且活性炭中残留化学药品.在应用方面受到限制。
一.活性炭的活化机理1.物理活化法物理活化法一般分两步进行,先将原料在500℃左右炭化,再用水蒸汽或CO2 等气体在高温下进行活化。
高温下,水蒸汽及二氧化碳都是温和的氧化剂,碳材料内部C原子与活化剂结合并以CO+H 2或CO的形式逸出,形成孔隙结构。
物理活化法所需的活化温度一般较化学活化法高,而且活化所需的时间也更长,因此耗能比较大,成本高。
尽管有这些缺点,物理活化法在实际生产中的应用仍然十分广泛,原因在于其制得的活性炭无需过多的后处理步骤,不像化学活化法制得的活性炭需要除去残留的活化剂。
将炭化材料在高温下用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体与炭材料发生反应,使炭材料中无序炭部分氧化刻蚀成孔,在材料内部形成发达的微孔结构。
炭化温度一般在600℃,活化温度一般在800℃∽900℃。
其主要化学反应式如下:C+2H2O 2H2+CO2 △H=18kcalC+H2O H2+CO △H=31kcalCO2+C 2CO △H=41kcal上述三个化学反应均是吸热反应,即随着活化反应的进行,活化炉的活化反应区域温度将逐步下降,如果活化区域的温度低于800℃,上述活化反应就不能正常进行,所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量,或通过补充外加热源,以保证活化炉活化反应区域的活化温度。
活性炭分类和命名
活性炭分类和命名1 范围本标准规定了活性炭的分类方法和命名规则。
本标准适用于各类原料和各种方法生产的活性炭。
2 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
2.1煤质活性炭coal based activated carbon以煤为主要原材料,经炭化、活化制成的多孔性吸附剂。
2.2木质活性炭wood activated carbon以木材、木屑、果壳等为主要原材料,经炭化、活化制成的多孔性吸附剂。
2.3合成材料活性炭synthetic materials activated carbon以合成树脂和共聚物等为主要原材料,经热解、活化合成的多孔性吸附剂。
3 分类活性炭按制造使用的主要原材料分为四类,不同类型活性炭主要用途对照表参见附录A,按制造用主要原材料及产品形状分为16种类型,见表1。
表1 活性炭分类表表1(续)4 命名活性炭命名由制造主要原材料和活性炭形状命名。
第一层表示活性炭制造主要原材料,用主要原材料英文单词的首字母大写表示;第二层表示活性炭的形状,用形状英文单词的首字母大写表示;第三层为名称,由汉字组成。
活性炭命名表示方法见示例。
示例:5 命名规则 5.1 命名原则活性炭按材料和形状命名。
5.2 命名方法 5.2.1 材料活性炭制造材料的分类符号以材料名称英文单词的首字母大写表示,若名称首字母重复,则在英文单词首字母后缀一个小写英文字母,该字母来源于材料名称的英文单词(辅音优先);对木质炭,用原材料分类符号(W )和其下脚标标注(具体木质原料英文单词的首字母大写)共同表示,表示方法见表2。
表2 活性炭制造材料分类符号5.2.2 形状活性炭形状的分类符号以形状名称英文单词的首字母大写表示,若形状名称首字母重复,在英文单词首字母后缀一个小写英文字母,该字母来源于该形状的英文单词(辅音优先);将破碎炭的形状分类符号(G)和其下脚标标注的原料名称英文单词的首字母大写共同表示,若名称首字母有重复,在英文单词首字母后缀一个英文单词辅音小写字母,该字母来源于形状名称的英文单词(辅音优先)。
活性炭吸附和脱附原理
一、活性炭的分类1、按活性炭的形状分类形状特征粉状活性炭除了以木屑等为原料生产的粉状活性炭以外,还包括颗粒活性炭的粉化产物等颗粒活性炭从形状上可分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种破碎状炭椰壳活性炭、煤质活性炭属于此类。
活性炭的外表面因破碎而具有棱角球形炭有将炭化物作成球形以后再活化及以球形树脂为原料生产的活性炭两种纤维状活性炭以纤维状的物质为原料制成的活性炭。
有丝状、布状及毡状几种2、按活性炭的制造方法分类活化方法活化剂化学药品活化法活性炭氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等化学药品强碱活化法活性炭氢氧化钾、氢氧化钠等气体活化法活性炭水蒸气、二氧化碳、空气等水蒸气活化法活性炭水蒸气3、按活性炭的机能分类活性炭机能高比表面积活性炭比表面积为2500m 2 /g以上的高比表面积活性炭,用强碱活化法制造分子筛活性炭孔径非常小,用于分离气体添载活性炭在活性炭上添载上金属盐之类各种化学药品,用于脱臭、触媒等场合生物活性炭水处理的方法之一。
使活性炭表面形成微生物膜,通过微生物的分解作用进行净化。
与臭氧处理配合,用于净水的高度处理二、活性炭吸附原理活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。
1、物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。
活性炭的多孔结构提供了大量的表面积,从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。
其中起主要作用的是分子之间相互吸附作用力,也叫“范德瓦引力”。
虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响,但它在微环境下始终是不停运动的。
由于分子之间拥有相互吸引的作用力,当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后,由于分子之间相互吸引的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满活性炭内孔隙为止。
就像磁力一样,所有的分子之间都具有相互引力(活性炭内部的C分子受到四面八方的力,受力均衡;而活性炭表面C分子只受到内部的力,受力不平衡,合力指向内部,故活性炭有吸附外界分子来平衡内部力的趋势,从而附近的分子在活性炭表面富集)。
活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法
活性炭制造的主要工艺过程-活化法制造活性炭的关键工艺是活化。
由于所用活化剂的不同,可分为两类方法:(1)用氯化锌或磷酸等化学品为活化剂的化学品活化法;(2)用水蒸气或二氧化碳等为活化剂的气体活化法。
前者称为化学活化法,后者称为物理活化法。
其实两类活化过程都各自发生质的变化,都是化学变化的过程。
1、化学品活化法(一)氯化锌活化法以化学品氯化锌为活化剂。
将0.4~5.0份氯化锌浓溶液和1份泥炭或锯屑混合,在转炉中下燥,加热到600~700℃,成品以酸洗和水洗回收锌盐。
有时化学品活化后继续进行水蒸气活化,藉以增加活性炭的细孔。
氯化锌活化的活性炭具较多大孔。
虽然这是有效和简单的方法,但因锌化合物的环境污染而渐衰。
(二)磷酸活化法以化学品磷酸为活化剂。
炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。
例如将研细的锯屑和磷酸混成浆状,在转炉中干燥,加热到400~600℃。
萃取回收磷酸,有时中和后回收磷酸盐。
于燥得活性炭,一般较氯化锌法的活性炭具有更细的细孔。
也可采用磷酸和水蒸气联合活化法。
近年磷酸活化法趋向广泛应用,磷酸回收等革新未见发表。
(三)氢氧化钾活化法以化学品氢氧化钾为活化剂。
将含碳原料以熔融的无水氢氧化钾处理,激烈的反应产生非常高的多孔性,比表而积可高达3000m2/g。
(四)其他化学品活化法硫酸、硫化钾、氯化铝、氯化钱、硼酸盐、硼酸、氯化钙、氢氧化钙、氯气、氯化氢、铁盐、镍盐、硝酸、亚硝气、五氧化二磷、金属钾、高锰酸钾、金属钠、氧化钠和二氧化硫均可用于活化。
2、气体活化法以水蒸气、二氧化碳或两者的混合气体为活化剂,将含碳物料和气体在转炉或者沸腾炉内,在800~1000℃高温下进行碳的氧化反应,制成细孔结构发达的活性炭。
水蒸气、二氧化碳和碳的反应是吸热反应,而氧和碳的反应是很强的放热反应,因此炉内反应温度难以控制,尤其要避免局部过热,防止不均匀活化更难,故氧或空气不宜作为活化剂。
有时使用空气和水蒸气的混合气体,用碳的燃烧作为热源。
活性炭简介
四、影响活性炭吸附的主要因素
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。
•蔗糖、木糖、味精、药品、柠檬酸、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。
(5)、凝水净化:
为保证冷凝水的洁净,避免有机溶剂的凝水排入水体,在分离器内分离后的水中通入压缩空气,使水中有机溶液剂充分解脱。被压缩空气逐出的含有机物空气折返废气系统,重新吸附。净化后的冷凝水,排入下水道。
(6)、连续吸附措施:
在连续生产的工厂中,吸附系统也需相应连续工作,可在废气净化系统设计中,选用双罐系列,以便吸附、再生交替连续使用。
(7)、再生周期:
再生周期应根据净化后排气中有害气体浓度而定。当有害气体浓度接近超标数值时,即应停止吸附,进行再生。帮系统初始工作阶段需及时测定排出口有害气体浓度,以便掌握合理吸附再生周期。
1、废气处理量较大时,采用吸附塔形式
通过踏板层层吸收,达到较好的吸附效果,主要用于工业化大型生产时使用。
2、处理量较小时,采用吸附器形式吸附
(3)、热风干燥及冷却:
用蒸汽解吸后的活性炭层中,约留有80~90%的蒸汽凝液,填充了活性炭内孔,从而降低了炭层的活性。因此,通入热空气对炭层进行干燥。然后关闭蒸汽阀门,再通入常温空气,冷却至25℃左右,活性炭恢复如初,以备再循环使用。
活性炭工艺简介
活性炭项目分析一、活性炭定义活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂,其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成。
其組成物质除了炭元素外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份。
活性炭的原料非常丰富,如煤、果壳、稻壳、木材、石油焦、树脂、沥青、废旧轮胎等。
其中,果壳类原材料来源广泛、成本低廉,并且具有优质的天然结构,利于形成发达微孔结构,己经得到越来越多的关注。
活性炭制备方法主要分为两大类:化学活化法和物理活化法。
化学活化是通过化学试剂如KOH、Zncl2等与碳材料发生一系列的交联或缩聚反应,进而创造出丰富微孔;物理活化是利用空气、二氧化碳、水蒸气等氧化性气体在高温下与碳材料内碳原子反应。
化学活化优点是活化时间短、活化温度低。
但是,大量化学试剂的使用提高了制备成本,高温下对设备有较强腐蚀作用,在洗涤过程中需要大量水,这些废水经过复杂处理工艺后才能达到环保排放要求。
正是这一原因,在工业上大多采用水蒸气活化来制备活性炭。
二、活性炭工艺过程(一)碳化:活性炭的制备首先要对原料进行碳化碳化也称热解,是在隔绝空气的条件下对原材料加热,一般温度在600℃以下。
有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳化。
活性炭原材料经碳化后,会分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢气等气体,一氧化碳、氢气可收集用作燃料。
原料分解成碎片,并重新结合成稳定的结构,这些碎片可能是由一些微晶体组成。
微晶体是由两片以上的、有碳原子以六角晶格排列的片状结构堆积而成。
但堆积无固定的晶型。
微晶体的大小和原材料的成份和结构有关,并受碳化温度的影响,大致是随碳化温度的升高而增大的。
碳化后微晶体边界原子上还附有一些残余的碳氢化合物。
环保活性炭的种类
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 / 血活性炭
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(物理炭)
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:
大孔孔径>1000A°
过渡孔孔径20 ~1000A°
微孔孔径< 20A°活性炭的表面积主要是由微孔提供的,按材质分类:
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以褐煤、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。
活性炭的合成及其应用研究
活性炭的合成及其应用研究活性炭是一种广泛应用于环境治理和工业生产中的材料,它由于具有大比表面积、高吸附性能、化学稳定性好和再生能力强等优良特性,受到大量关注。
本文将从合成方法及其应用方面较为详细地探讨活性炭的研究现状。
一、活性炭的合成方法1. 化学方法通过化学反应,将含有活性炭前驱体的化合物送到高温环境中的反应法被称为化学法。
该方法的优点是可以进行简单而增量化的实验,以得到目标活性炭。
但同时,该方法容易出现非均相反应,导致产物的分布不均匀。
常见的化学方法包括:一氧化碳气相反应(CO2)基于燃烧的活性炭制备法2. 物理方法物理法是通过高温下将含有活性炭前驱体的物质热解成活性炭的方法。
常见的物理方法包括:气相活性碳的制备法干法活性炭制备法3. 生物法生物法主要是以一些天然有机物(如硝酸等)为原料,通过微生物作用发酵的一种制备活性炭方法。
这种方法节约能源,低污染但时间相对较长,且容易出现非均相反应。
常见的生物法包括:菇类材料发酵活性炭制备法活性呋喃制活性炭法二、活性炭的应用领域1. 水处理领域由于活性炭具有出色的吸附能力,使其在水处理过程中得到广泛应用。
例如,将生产中的废水经过一定处理后布置活性炭吸附器进行吸附处理,可有效去除废水中的污染物,达到绿色净化的目的。
2. 空气治理领域随着工业化,现代社会中污染物不断增加。
空气污染已成为全球公共卫生问题。
活性炭因其高效吸附特性,在空气治理领域得到了广泛应用。
例如,利用活性炭吸附装置,可以过滤气态有害物,并净化空气,确保城市空气质量。
3. 医药领域活性炭在医学领域的应用也非常广泛。
例如,活性炭作为一种具有吸附能力的材料,被用作制作止泻混悬液、解毒剂等药品。
此外,活性炭还常被用于治疗肝病、肠胃病等疾病。
4. 食品加工领域作为一种常用的加工材料,活性炭被广泛应用于食品加工过程中。
例如,在葡萄酒、啤酒等酒类产品的生产过程中,通过活性炭过滤,去除其中的色素、氨基酸等成分,提高成品的质量和口感。
活性炭不同制造方法可分为五种
活性炭不同制造方法可分为五种活性炭是一种具有较大比表面积和孔隙结构的多孔材料,广泛应用于环境治理、水处理、食品加工、医药等领域。
根据制造方法的不同,活性炭可分为物理吸附法、化学活化法、热处理法、生物法和炭化法等五种制造方法。
物理吸附法是通过原料活性炭在高温下进行脱附和表面改性的方法。
活性炭原料的特性对物理吸附法有很大影响。
通常,首先提取含碳物质,并经过干燥、研磨等处理,然后放入高温炉中进行处理。
该方法制造的活性炭具有高比表面积、均匀的孔隙结构和较好的吸附性能。
化学活化法是指使用化学试剂在高温下与活性炭原料进行反应,从而形成孔隙结构和表面改性。
常用的化学试剂有磷酸、碱金属盐溶液等。
这种制造方法制得的活性炭比表面积较高,孔隙结构具有大孔和微孔的双重分布,吸附能力较强。
热处理法是指将活性炭原料在高温下进行煅烧处理的方法。
高温煅烧可使原料中的杂质得到分解和去除,同时形成孔隙和提高比表面积。
这种方法制造的活性炭孔隙结构密度较高,吸附能力较强,适用于吸附有机物。
生物法是指利用微生物和酶等生物催化剂作用于活性炭原料的制造方法。
通过生物转化、降解和吸附等过程,形成具有良好活性的活性炭。
这种方法制造的活性炭具有很强的吸附能力和选择性吸附作用。
炭化法是指以含碳原料为基础,通过高温炭化和脱硅等处理制造活性炭。
炭化法主要通过碳化炉和碳化反应炉来进行。
这种方法制造的活性炭吸附能力较强,孔隙结构分布均匀,广泛应用于气相吸附和液相吸附等方面。
综上所述,活性炭的制造方法有物理吸附法、化学活化法、热处理法、生物法和炭化法等五种。
每种制造方法都有其独特的优势和适用范围,可以根据不同的需求选择合适的制造方法来制造活性炭。
活性炭分类——精选推荐
常用的活性炭分类:
1.按原料分类:果壳炭(椰壳、杏核、核桃壳、橄榄壳等)煤质炭、木质炭等。
其中:椰壳材质(特别是东南亚椰壳)以强度高、吸附性能好、灰份低、使用周期长被国内外公认为是最佳的活性炭原料。
2.按制造方法分类:气体活化法炭(或物理活化法炭)、化学活化法炭(或化学药品活化法炭)、化学-物理法活性炭.
3.按外观形状分类:不定型颗粒活性炭(或称破碎活性炭)、成型活性炭(或定型活性炭)和粉状活性炭.
活性炭的吸附作用:主要发生在这些空隙和表面上,活性炭孔壁上大量的分子可以产生强大的引力将水和空气中的杂质吸引到孔隙中。
活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中,用于去除水和空气中杂质,这些杂质的分子直径必须小于活性炭的孔径。
不同的原材料和加工工艺造成活性炭不同的微孔结构、比表面积和孔径,适用于不同的需求。
活性炭不仅含有碳元素,而且在其表面含有官能团,与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质常发生在活性炭的表面。
介质中的杂质通过物理吸附和化学吸附不断进入活性炭的多孔结构中,使活性炭吸附饱和、吸附效果下降。
吸附饱和后的活性炭需要进行活化再生,恢复其吸附能力,重复使用。
评价活性炭的吸附性能指标主要有亚甲蓝值、碘值和焦糖吸附值等,吸附容量越大,吸附效果越好。
活性炭的分类和作用
活性炭的分类和作用来源:净水器 活性炭的分类和作用活性炭是由椰壳、果壳等为原料,经过炭化(焖烧炉)、活化(在斯列普活化炉中800℃高温水蒸汽活化)、破碎、筛选、风选、水洗、烘干等工序制得。
活性炭是净水器中最主要、使用最多的吸附材料(其他吸附材料还有:中性大孔树脂、大孔阴树脂、分子筛、硅藻土等)。
早在二十世纪三十年代,人们就用活性炭从焦化厂的废水中吸附苯酚,因此,活性炭在水处理中的应用已有近八十年的历史。
有记载1862年英国采用活性炭净化饮用水。
一、活性炭的分类 1、根据制活性炭原料的不同,活性炭可分为: (1)木质炭:又可分为木炭(由木屑为原料制成)、竹炭(由竹为原料制成)、果壳炭(由核桃壳或杏核为原料制成)、椰壳炭(由椰子壳为原料制成),净水器中常用的是椰壳炭或果壳炭。
(2)煤质炭(由无烟煤制成,以宁夏产的质量较好), (3)骨炭(由动物骨头制成)。
(4)载银活性炭:一般以果壳活性炭为原料,以特殊工艺使之载银,含银量常为0.1~0.3%,它在水中会缓慢释放出银离子(Ag+),而银离子有杀菌作用,因此载银活性炭除了普通活性炭的吸附功能外,还具有抑制细菌繁殖的功能。
净水器一定要用优质的载银活性炭,否则开始时出水中银离子会超标,而使用不长时间就不再有银溶出了。
2、根据活性炭形态的不同,家用净水器中常用的活性炭可分为: (1)粉末活性炭(PAC)。
粉末活性炭实际上是粒度更细小的颗粒活性炭。
由于颗粒细小,比表面积大,它的吸附效果优于常用的颗粒活性炭。
德国世保康及美国爱惠浦就是采用的粉末活性炭。
(2)颗粒活性炭(GAC)。
这是在净水器中最常用的活性炭。
颗粒越小,吸附效果越好,但水的阻力(进出口压差)越大,也容易漏炭,因此净水器制造厂应选择粒度合适的颗粒。
在大型水处理设备中,常选用10~24目(Φ2.0~0.8mm),小型家用净水器由于炭柱高度短、流速快、水与活性炭接触时间短,建议选用16~32目(Φ1.3~0.6mm)。
活性炭知识
活性炭知识一、简介活性炭是一种多孔的含碳性物质,包含有发达的孔隙结构,是一种非常优良的吸附剂,它是利用木炭、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。
广泛应用于水处理、气体的分离精制、冰箱的除臭、金属的提取、军事防护和环境保护等各个领域。
二、活性碳的物理、化学性质1、物理特性:活性炭是一种多孔径的炭化物,有极丰富的孔隙构造,具有良好的吸附特性,它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的,其外观色泽呈黑色。
其成份除了主要的炭以外,还包含了少量的氢、氮、氧,其结构则外形似以一个六边形,由于不规则的六边形结构,确定了其多体积及高表面积的特点,每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。
-2、活性炭化学性质稳定,能耐酸、碱,耐高温高压,因此适应性很广。
三、活性炭的吸附原理吸附原理是在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度,再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内。
四、活性碳的制备1、制备原料:活性炭可由许多种含炭物质制成,几乎所有含碳材料都可用来制备活性炭,这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。
其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。
很适用于气体活化法的原料是木炭、坚果壳炭、褐煤或泥炭制得的焦炭。
2、制备方法:活性炭的制造基本上分为炭化和活化两过程:第一过程,炭化,将原料加热,在170至600℃的温度下干燥,并使原有的有机物大约80%炭化。
第二过程是使炭化物活化,将第一步已炭化好的炭化料送入反应炉中,与活化剂和水蒸气反应,完成其活化过程,制成成品。
在吸热反应过程中,主要产生CO及H2组合气体,用以将炭化料加热至适当温度(800至1000℃),除去其中所有可分解的物质,产生丰富的孔隙结构及巨大的比表面积,使活性炭具有很强的吸附能力。
活性炭生产工艺
活性炭生产工艺活性炭是一种具有非常多种用途的材料,在各行各业中都有广泛的应用。
它的生产工艺相对比较复杂,需要专门的设备和技术来进行。
本文将以活性炭的生产工艺为主线,介绍活性炭的制备过程以及相关的工艺特点。
活性炭的生产过程主要包括原材料预处理、炭化、活化、筛分、洗涤、干燥和包装等环节。
下面我们将逐一介绍这些环节的工艺细节和操作要求。
一、原材料预处理首先需要准备好木质原料,这些原料通常是木屑、锯末、竹子、棕榈壳等。
在选择原料时需要注意其不应含有过多的杂质。
对于木材型活性炭的生产,通常采用硬质红木、橡木等树种作为原料。
为了改善原材料的炭化和活化效果,需要对原材料进行预处理。
具体来说包括以下几个方面的内容:1. 破碎:通过机械或手工破碎原材料,使其变成适合炭化的小块。
破碎后的颗粒大小通常为5~20mm。
2. 温度处理:将原材料在加入炭化炉之前进行温度处理,使其减少内部残留水份,提高炭化效果。
温度处理温度和时间根据原材料不同而有所差异,一般在60℃左右处理2~3小时即可。
3. 粉碎:将炭化后的原材料进行粉碎,分为粗细两个环节,其中粗碎的目的是拆分炭化层和负载物层,细碎则是使物料尺寸更加均匀,提高其试验重量的可重复性。
二、炭化在预处理完成后,原材料将被投入到炭化炉中,进行炭化反应。
这是活性炭生产中最重要的环节之一,其炭化质量和炭化速度直接影响到后续的活化效果。
炭化过程中需要注重以下几个方面的控制:1. 炭化温度:通常采用高温炭化法,炭化温度在700~900℃之间。
随着温度升高,炭化速度增快,但同时也可能导致炭化层形成不充分或炭化层稳定性变差等问题,因此需要恰当把握。
2. 炭化时间:炭化时间通常在数小时至十几小时之间,也需要根据所用设备、原材料种类等因素进行调整。
过短的时间可能导致炭化不充分,而过长的时间则可能会导致活性物质流失过多。
3. 炭化气氛:炭化过程中需要控制炭化气氛的组成,以避免炭化反应的不良影响。
活性炭的制作方法
活性炭的制作方法活性炭,也常被称作“活性碳”或“活性炭”,是一种广泛应用的化工材料,由于其良好的物理和化学特性,可以广泛应用于染料制造、石油化工、水处理等领域。
由于其许多优异的性能,活性炭开始被广泛应用,它也被用来当作一个选择性吸附剂来吸附气体或液体,从而控制有害物质的应用。
当然,如果要使用活性炭,最重要的是了解其制备方法。
活性炭的制备原理主要是利用有机材料(如木材)的碳化过程和易挥发的有机物的挥发过程而改变有机材料的结构,从而产生比原来更大的孔隙结构。
活性炭的制备步骤主要分为材料准备、炭化和活性化三个阶段。
首先,在材料准备阶段,需要准备一种合适的有机材料,如木材、煤、秸秆等,这些材料都具有可碳化的特点。
其次,炭化阶段,是指将有机材料在室温下的燃烧过程中分解,减少其原有的分子量,使其分子量减少,同时有机物和水份也会挥发,形成气态炭,其特性在很大程度上取决于烧结条件和炭化时间等因素。
最后,活性化阶段,也就是将气态炭转化成活性炭的工艺,一般包括有焙烧、碳化、热解等步骤,利用这些步骤将有机物分解,焙烧分解水份,碳化烧结,热解改变表面特性,从而形成具有大量孔隙的表面特性,从而形成活性炭的材料。
上述是活性炭的制备方法,最终形成的活性炭具有非常好的吸附性能,可以作为一种吸附剂,可以有效地吸附空气中以及液体中有害物质,从而使空气和水源更加洁净。
此外,活性炭还可以用于染料制造,石油化工,水处理等领域,它是一种多功能、高效、绿色的环保材料。
综上所述,活性炭的制备需要经过有机材料准备、炭化和活性化三个阶段,每个阶段都需要精准的控制和考量,以获得良好的活性炭。
活性炭的优异性能也决定了它可以应用于多个行业领域,为社会提供更洁净的空气和水源。
活性炭生产工艺
活性炭生产工艺活性炭是一种多孔的高度吸附性材料,广泛用于水处理、空气净化、工业废气处理等领域。
活性炭的制造工艺主要分为物理法和化学法两种。
下面将介绍一种主要的活性炭生产工艺。
首先,在物理法生产活性炭时,首先选择适当的原材料,经过碳化和激活两个主要步骤完成制造过程。
原材料可以是各种含碳物质,如木材、煤炭和椰壳等。
碳化是指将原材料加热到高温下,在无氧条件下使其发生热分解反应,脱去非碳组分,增加碳含量。
这一步骤可以使用脱氧剂,如氧化锌、水蒸气或盐酸等。
碳化过程通常在500~900摄氏度进行,一般需要数小时至数天不等。
碳化完成后,就需要进行激活。
激活是指在高温下进一步处理碳化产物,生成更多的孔隙和增加比表面积,以提高活性炭的吸附能力。
激活过程可以使用化学激活剂,如锌氯酸、磷酸、氢氟酸等,也可以使用物理方法,如水蒸气激活。
激活温度通常在800~1000摄氏度之间,时间也会根据具体需要进行调整。
激活过程中,原材料的孔隙结构会发生变化,生成微孔、介孔和大孔等不同大小的孔隙,以提高活性炭的吸附性能。
完成激活后,还需要进行活性炭的后处理工艺。
首先是对活性炭进行破碎和筛分,将其分成不同的颗粒大小。
这是为了满足不同应用领域的需求,比如用于水处理的活性炭通常颗粒较小,而用于空气净化的活性炭颗粒较大。
然后是对活性炭进行洗涤和干燥处理,以去除残余的激活剂和水分,使得活性炭的性能更加稳定和可靠。
以上就是一种常见的活性炭生产工艺。
通过碳化和激活等步骤,原材料的炭化程度得到提高,并生成了丰富的孔隙结构,从而提高了活性炭的吸附性能。
活性炭生产过程中还需要进行破碎、筛分、洗涤和干燥等后处理工艺,以获得符合不同应用要求的产品。
活性炭的制造工艺不仅可以根据不同的原材料和产品要求进行调整,还可结合工厂的具体情况和设备条件进行优化,以提高生产效率和降低成本。
活性炭介绍
(一)活性炭是什么?活性炭是一种由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、表面积大,吸附能力强的一类微晶质碳素材料。
它是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体,广泛应用于几乎所有的国民经济部门和人们的日常生活。
1. 活性炭分类-由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同,活性炭品种不下千种。
1.1 按原料来源分,可分为木质活性炭(如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等)、矿物质原料活性炭(各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如废橡胶、废塑料等制成的活性炭)。
1.2 按制造方法分,可分为化学法活性炭(化学炭)将含碳原料与某些化学药品混合后进行热处理,制取活性炭的方法叫化学法。
用化学法生产的活性炭又称为化学法活性炭或化学炭。
可以作为化学法的化学药品又称作活化剂,活化剂有氯化锌、氯化钙、碳酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、硫化钾、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钠、硼酸等,总之许多酸、碱、盐都可以用作活化剂,主要仍活性炭的性能和经济性来考虑采用何种活化剂。
一般说来,化学炭的孔隙中次微孔、中孔(即孔直径或孔宽大于1.5纳米的孔隙)较发达,主要用于液相吸附精制和溶剂回收的气相(蒸汽)吸附场合。
化学法制造活性炭由于加入了化学药品在制造过程中应当极其重视环境保护以及产品中可能存在微量非原料带入的元素的影响问题。
1.2.2 物理法活性炭以炭为原料用水蒸汽、二氧化碳、空气(主要是氧)或它们的混合物(烟道气)为活化介质,在高温下(600~1000℃)进行活化制取活性炭的方法叫物理法。
物理法制造的活性炭叫物理法活性炭,也称作物理炭。
一般说来物理炭的微孔(孔直径或孔宽小于1.5纳米的孔隙)发达,主要用于气相吸附场合或小分子液相吸附场合。
1.2.3 化学--物理法或物理--化学法活性炭在了解化学炭和物理炭的同时,还应当提及化学--物理法或物理--化学法活性炭。
选用不同的原料和采用不同的化学法与物理法的组合可以对活性炭的孔隙结构进行调控,仍而制取许多性能不同的活性炭。
活性炭规范书
活性炭规范书1. 引言活性炭作为一种重要的吸附剂和净化材料,广泛应用于水处理、空气净化、食品加工以及医药制造等领域。
为了确保活性炭的品质和使用效果,制定一套科学的规范是至关重要的。
本文旨在制定一份全面的活性炭规范书,以指导企业和使用者在活性炭的选择、生产、质量控制和应用方面的相关操作,并推动活性炭行业的发展。
2. 规格与分类2.1 规格活性炭的规格应明确反映其物化性能和技术指标。
常规规格参数应包括比表面积、孔容、饱和吸附容量、粒度分布、强度等。
此外,可以根据具体应用领域的不同,制定相应的特殊规格,如水处理领域中对水中有机物去除率的要求等。
2.2 分类活性炭按原材料分为矿炭活性炭和腐殖酸活性炭;按制备方法分为物理活化炭和化学活化炭;按颗粒形态分为颗粒状活性炭和颗粒状活性炭;按应用领域分为水处理用活性炭、空气净化用活性炭、食品工业用活性炭等。
在规范书中,应详细描述各类活性炭的特点、适用范围、工艺要求等。
3. 生产过程与质量控制3.1 原材料选择与存储活性炭的原料选择应符合国家相关标准,并经过必要的分析和测试,确保原料质量的稳定性和可靠性。
原材料的存储应避免阳光直射、潮湿和污染。
3.2 生产工艺活性炭的生产工艺应符合相关的制造工艺标准。
包括原料预处理、炭化、活化、洗涤、干燥等环节。
各环节应有相应的温度、时间、流程控制要求,并配备相应的生产设备和仪器,确保生产过程的一致性和稳定性。
3.3 质量控制活性炭的质量控制应从原材料到成品的全过程进行。
生产厂家应建立科学的质量管理体系,包括原材料验收、生产过程监控、成品检验等环节,以确保产品符合规范要求。
4. 应用与效果评价4.1 应用领域活性炭的应用领域广泛,规范书中应对主要应用领域进行介绍和说明,包括水处理、空气净化、食品工业、医药制造等。
4.2 使用方法和注意事项活性炭的使用方法和注意事项对于用户来说至关重要。
规范书中应对活性炭的使用方法、投加量、处理流程、更换周期等进行详细说明。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
活性炭不同制造方法可
分为五种
集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)
活性炭不同制造方法可分为五种
活性炭是一种黑色粉状,粒状或丸状的无定形具有多孔的碳,主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。
也具有石墨那样的精细结构,只是晶粒较小,层层间不规则堆积。
具有较大的表面积(500~1000米2/克),有很强的吸附性能,能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。
其吸附作用具有选择性,非极性物质比极性物质更易于吸附。
在同一系列物质中,沸点越高的物质越容易被吸附,压强越大温度越低浓度越大,吸附量越大。
反之,减压,升温有利于气体的解吸。
常用于气体的吸附、分离和提纯,溶剂的回收,糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂,饮用水及冰箱的除臭剂,防毒面具中的滤毒剂,还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。
早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨,后来主要采用煤,经干馏、活化处理后得到活性碳生产方法有:
详解活性炭制造方法:
1.1原料
几乎所有含碳材料都可用来征税活性炭,例如木材、锯屑、泥炭、稻草等含纤维素材料通常仅以化学品活化法处理。
有使用稻草和玉米秆的蹭试验,也有以豆渣为原料用碳酸钾的活化制成活性炭。
虽然通常在气体活化法中先要把原料炭化,但是国外公司有用泥炭直接气体活化,而不以蹭的炭化的报道。
很适用于气体活化法的原料是木炭、坚果壳炭、褐煤或泥炭制得的焦炭。
1.2活化1.3活化炉:活化炉的型式很多。
国外活性炭制造工厂采用的炉型主要有竖炉、转炉和流化床炉等。
(1)?竖炉:原由几个简单垂直的燃烧室构成,室壁砌以耐火砖。
后来改进混料,又设法控制炉内气流的方向、速度和温度。
该炉还可用来再生回收炭。
(2)?转炉:是最通用的卧式活化炉。
(3)?流化床炉:又称沸腾床炉,是固体粒子补充流体吹成悬浮状态,气固之间传热、传质速率快,但粒子磨损大,以前常以间歇法生产粉炭,现已民展成连续生产,并能制成而磨的粒炭。
我国目前常用的活化炉主要有:
(1)?斯列普炉:又称鞍式炉,因其活化带的耐火砖是马鞍型,原为法国专利,20世纪50年代由原苏联引进我国。
后经一系列改进,成为我国目前生产颗粒状活性炭的最主要炉型。
活化气体:水蒸气。
主要优点:连续生产、产量大、质量高、过热蒸汽温度高、稳定、不需外部供热。
主要问题:对原料要求高、造价高、技术要求高、维修费用大。
(2)?焖烧炉:
活化气体:燃煤所产生的高温烟道气。
主要优点:简单投资省。
主要问题:?耗燃料多、活化不均匀、劳动强度大、粉尘大。
(3)?土耙炉:
活化气体:水蒸气(空气)
主要优点:最简易炉型。
主要问题:得率低、质量不高、原始作坊式、污染环境。
(1)?多管炉:
活化气体:水蒸气
主要优点:不需燃料、稳定、易控制、产量较大。
主要问题:活化不均匀、炭质量不高、过热蒸汽温度低、耐火管易损坏、投资较大。
(5)?回转炉:
活化气体:烟道气、水蒸气
主要优点:连续操作、活化较均匀、适合生产气相活性炭。
主要问题:设备庞大、热效率差、耗燃料、成品质量较低。
(6)?沸腾炉
活化气体:空气、水蒸气。
主要优点:气固接触好、活化均匀、机械化占地面积小。
主要问题:间歇生产、易结渣影响正常操作、耗燃料。
(7)?多层耙式炉
活化气体:烟道气、水蒸气。
主要优点:国外引进大型设备、活化强度大、产量大。
适应多种产品。
主要问题:投资大、技术要求高、操作费用较高。
此外,还有多管沸腾炉、外溢流式沸腾炉、旋流喷动活化炉、隧道窑活化炉、斜板式活化炉、等。
1.4活性炭后处理
去杂:活化时加过催化剂如氯化锌、磷酸、碳酸钾的活性炭常用酸洗或用水洗处理,以减少各种化合物含量。
低灰分活性炭可用水、盐酸或硝酸洗涤,去除一些杂质。
用于精细化学品、药物、催化剂、催化剂载体的活性炭,需要特殊的充分洗涤。
浸渍:活性炭的浸渍是针对特定用途的一种后处理。
(1)?用于防护毒气的活性炭铜盐和铬盐浸渍。
(2)?用于去氮的活性炭以锌盐浸渍。
(3)?用于从含氧气体中去硫化氢、从废气中去汞蒸气的活性炭以碘化合物处理。
(1)?用于提取核装置发生的放射性甲基碘和其他气体的活性炭也以碘化合物处理。
(5)?用于将硫化氢和甲醛氧化为无毒物的活性炭以二氧化锰浸渍。
高温下甲醛不氧化到甲酸,而直接生成二氧化碳。
(6)?用于从低氧的气体混合物中除去二价化合物的活性炭以铁盐浸渍,再加热转变为三价的氧化铁。
(7)?用于从天然气、氢气和其他气体中消除汞蒸气的活性炭以元素硫处理。
(8)?用于饮用水净化的活性炭以银盐浸渍。
(9)?用于各种目的的催化剂的活性炭以贵金属化合物浸渍。
例如涂钯的活性炭是典型的氢化催化剂。
(10)?用于矿物油中硫醇的氧化的活性炭以酞菁钴浸渍。
?。