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,從而使飽和塊狀蜂窩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)。由于塊狀蜂窩活性炭的吸附作用,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)模可以隨意控制。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
物理法制備活塊狀蜂窩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。
活性炭在有機(jī)合成中的作用主要有脫色、吸附和助濾,通常在活性炭的一次操作過(guò)程中,主要表現(xiàn)其中一個(gè)方面,其它方面的作用是次要的。
活性炭常見(jiàn)的作用是脫色,根據(jù)與極性分析,活性炭可以視為非極性物質(zhì),可以用來(lái)吸附非極性和小極性色素,適合在大極性溶劑中使用。物質(zhì)中含有的色素大多屬于非極性或小極性色素,所以在常用脫色劑中常用的就是活性炭,常用的溶劑是水和醇類。一般在需要脫色時(shí),不需要考慮色素的極性,直接以活性炭脫色,通過(guò)觀察溶液在脫色前后的變化來(lái)判斷脫色效果。
一般的操作過(guò)程如下:
待脫色物質(zhì)加入到一定量溶劑中,加熱全溶,加入一定量活性炭,攪拌一段時(shí)間,熱濾,濾液濃縮。待脫色物質(zhì)為含有可見(jiàn)色素的固體或液體,以固體居多;溶劑量一般為3-10倍,太少不易操作,在熱濾時(shí)損失大;太多成本過(guò)高,也沒(méi)有必要;溶劑一般為大極性溶劑,甲醇、乙醇和水等,如果脫色后需要結(jié)晶,一般需要篩選出適合的溶劑;活性炭加入量一般為溶質(zhì)(即待脫色物質(zhì))的5-10%,視情況可以增減;攪拌時(shí)間一般在30分鐘到2小時(shí)不等,視情況可以增減;濾液視情況處理,如果脫色前后外觀顏色變化不大,可以再加活性炭重復(fù)脫色;如果需要重結(jié)晶,直接冷卻結(jié)晶或適當(dāng)濃縮后冷卻結(jié)晶;如果待脫色物質(zhì)是液體,一般濃縮至干。
這里的雜質(zhì)主要指不溶物,如無(wú)機(jī)鹽、灰塵和物理雜質(zhì)等,活性炭脫色其實(shí)也屬于除雜,只是脫色除的是有機(jī)可見(jiàn)光吸收雜質(zhì)。除雜的過(guò)程非常簡(jiǎn)單,和脫色過(guò)程類似,全溶后加活性炭攪拌后直接過(guò)濾,濃縮。單純除雜其實(shí)可以不加活性炭,直接全溶過(guò)濾即可,加活性炭主要是利用其有助濾的作用,對(duì)過(guò)濾有利。
吸附主要針對(duì)焦油和粘性雜質(zhì),這一類物質(zhì)如果不加活性炭,直接過(guò)濾則堵塞過(guò)濾介質(zhì),以活性炭吸附后一般作用明顯。主要利用吸附作用時(shí),活性炭可以用硅膠或硅藻土代替,區(qū)別不大。通常在活性炭的使用過(guò)程中,活性炭同時(shí)表現(xiàn)出脫色、除雜和吸附三種作用,有色雜質(zhì)進(jìn)入活性炭分子內(nèi)部,焦油和粘性雜質(zhì)存在于活性炭顆粒之間,在過(guò)濾時(shí)活性炭助濾了不溶雜質(zhì)的過(guò)濾過(guò)程。三種作用不可割裂來(lái)看。
活性炭在有機(jī)合成中的作用其實(shí)很簡(jiǎn)單,但活性炭的使用中經(jīng)常出現(xiàn)其它問(wèn)題。常見(jiàn)的問(wèn)題有:
活性炭脫色效果不佳,多次脫色后濾液顏色仍較重;活性炭脫色損失大,脫色一次損失10%以上;活性炭穿透濾紙濾布,產(chǎn)品中含有少量活性炭;加活性炭過(guò)濾時(shí)過(guò)濾很慢,總堵濾紙濾布;用完活性炭后的反應(yīng)釜非常難洗,怎么洗都洗不干凈;
活性炭脫色效果不佳通常與色素的極性有關(guān),同一種脫色劑不可能適用所有的色素;脫色損失大,一般是由于產(chǎn)品在活性炭上吸附過(guò)大有關(guān);活性炭穿透濾紙濾布,主要原因是活性炭型號(hào)選擇有誤;堵塞濾紙濾布除與活性炭型號(hào)有關(guān)外,還與不溶物粒度有關(guān);至于反應(yīng)釜難洗,與活性炭本身性質(zhì)有關(guān)。
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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。
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中國(guó)活性炭在應(yīng)用歷史上簡(jiǎn)單分為三個(gè)階段:
⑴階段是20世紀(jì)40年代以前,中國(guó)制藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中使用活性炭量大,都用進(jìn)口貨,例如用Carboraffin牌的活性炭。
⑵第二階段自20世紀(jì)50年代初開(kāi)始,國(guó)產(chǎn)活性炭上市。1951年沈陽(yáng)和撫順的單管爐廠、青島的反射爐悶燒法廠、上好的電熱活化法廠,接著有氯化鋅活化法廠,1958年福建、杭州、廣州、煙臺(tái)、東北等地紛紛建廠,1966年太原斯列普活化法廠,隨后中國(guó)陸續(xù)開(kāi)設(shè)數(shù)以百計(jì)的斯列普爐廠。此外,還有不少的轉(zhuǎn)爐、粑式爐等工廠??偵a(chǎn)能力從1951年的三五十噸猛增到20世紀(jì)80年代的近十萬(wàn)噸。
生產(chǎn)與應(yīng)用相互促進(jìn),活性炭的應(yīng)用范圍被迅速開(kāi)拓。從原來(lái)單一的通用炭向多種的炭發(fā)展,例如凈水炭、糖炭、味精炭、油脂炭、黃金炭、載體炭、藥用炭、針劑炭、試劑炭等等,足見(jiàn)活性炭因國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)蒸蒸日上而應(yīng)用量速增,又因產(chǎn)量擴(kuò)大、成本降低而使出口量上升。中國(guó)活性炭的應(yīng)用,不僅在發(fā)展,而且進(jìn)入了國(guó)際市場(chǎng)。
⑶第三階段2003-至今;活性炭應(yīng)用于裝修污染治理,利用的造孔技術(shù)將活性炭,使其具備與室內(nèi)有害氣體分子大小相匹配的孔隙結(jié)構(gòu),于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有對(duì)人體有害的氣體及空氣中的浮游細(xì)菌。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能,有效清除室內(nèi)環(huán)境污染成功應(yīng)用于裝修污染治理。目前市場(chǎng)上家用活性炭眾多,活性炭已走進(jìn)千家萬(wàn)戶,成為健康時(shí)尚的環(huán)保產(chǎn)品。