块装蜂窝活性炭的再生技术
(1)低热再生法常用于气相吸附用活性炭的再生,这些吸附质通常是知烧经,俑经,苯系物等沸点较低的低分子有机物,一般在吸附塔内经100~200℃蒸汽吹靓即可使饱和炭达到再生的目的,脱附后含有机物的蒸汽可经冷量后将有机物回收利用,蒸汽吹脱方法除常用于气相吸附活性炭的再生以外,也可用于啤酒。饮料行业工艺用水前级处理的饱和块装蜂窝活性炭再生。
(2)高温热再生法 在水处理中,活性炭的吸附对象多为分子较大、挥发性低或无挥发性的有机物,因此蒸汽吹脱法已不适用,只能将饱和活性炭经过850℃左右高温加热,使吸附在活性炭上的有机物炭化分解,进一步活化后达到再生目的。此法具有吸附能力恢复率较高且再生效果稳定的优点。因此这是对用于本处理的活性炭进行再生普遍采用的方法,
Roncken等用热再生炭从饮用水中分离三氯乙烷,发现吸附效率降低,多次再生后吸附能力丧失的现象(**),Ferro和Moreno等研究了吸附酚类化合物的热再生炭,发现吸附效率和比表面积都有所降低,其原因可能是酚的热解残留物堵塞了孔隙(,0),Ledesma等也发现用热再生法处理吸附对硝基苯酚饱和的活性炭后可能是由于孔径变大,氮气吸附率降至原炭的70%),
热再生法是目前工艺成熟且应用多的再生方法,它的优点是再生效率离,再生时间短,工艺流程相对较简易而且应用范围广,但也存在再生过程中炭损失较大(一般在5%-10%),而且再生炭的机械强度也有所下降的不足之处(*),
近些年来,在对热再生充分认识的基础之上,又有一些新的热再生技术俩如高频脉冲再生技术,红外加热再生技术、直流电加热再生技术、弧放电加热再生技术,微波再生技术等应运而生,这些技术与传统的再生技术区别在于册采用的热源有所不同、由于设备以及防护问题,这些新技术目前仍活性炭的再生技术
(1)低热再生法常用于气相吸附用活性炭的再生,这些吸附质通常是知烧经,俑经,苯系物等沸点较低的低分子有机物,一般在吸附塔内经100~200℃蒸汽吹靓即可使饱和炭达到再生的目的,脱附后含有机物的蒸汽可经冷量后将有机物回收利用,蒸汽吹脱方法除常用于气相吸附活性炭的再生以外,也可用于啤酒。饮料行业工艺用水前级处理的饱和活性炭再生。
(2)高温热再生法 在水处理中,活性炭的吸附对象多为分子较大、挥发性低或无挥发性的有机物,因此蒸汽吹脱法已不适用,只能将饱和活性炭经过850℃左右高温加热,使吸附在活性炭上的有机物炭化分解,进一步活化后达到再生目的。此法具有吸附能力恢复率较高且再生效果稳定的优点。因此这是对用于本处理的活性炭进行再生普遍采用的方法,
Roncken等用热再生炭从饮用水中分离三氯乙烷,发现吸附效率降低,多次再生后吸附能力丧失的现象(**),Ferro和Moreno等研究了吸附酚类化合物的热再生炭,发现吸附效率和比表面积都有所降低,其原因可能是酚的热解残留物堵塞了孔隙(,0),Ledesma等也发现用热再生法处理吸附对硝基苯酚饱和的活性炭后可能是由于孔径变大,氮气吸附率降至原炭的70%),
热再生法是目前工艺成熟且应用多的再生方法,它的优点是再生效率离,再生时间短,工艺流程相对较简易而且应用范围广,但也存在再生过程中炭损失较大(一般在5%-10%),而且再生炭的机械强度也有所下降的不足之处(*),
近些年来,在对热再生充分认识的基础之上,又有一些新的热再生技术俩如高频脉冲再生技术,红外加热再生技术、直流电加热再生技术、弧放电加热再生技术,微波再生技术等应运而生,这些技术与传统的再生技术区别在于册采用的热源有所不同。
块状蜂窝活性炭
块状蜂窝颗粒活性炭选用无烟煤为原料,采用的工艺精制而成,外观为黑色不定型颗粒。具有空隙结构发达,比表面积大,吸附能力强,机械强度高,床层阻力小,化学稳定性能好,易再生,等优点。
块状蜂窝活性炭
水稻脱粒时产生的稻壳往往被当做废弃物扔掉,日本研究人员日前报告说,他们开发出了利用稻壳制造活性炭的技术。
日本长冈技术科学大学的斋藤秀俊教授在论文中指出,如果单纯将稻壳加热后制成炭,稻壳内残留的二氧化硅会阻碍其作为活性炭发挥作用。但是将上述“稻壳炭”与氢氧化钾和氢氧化钠混合在一起,然后进行热处理,就可以成功去除二氧化硅。据测算,与普通活性炭相比,这种稻壳活性炭及其孔隙的表面积相当于前者的2.5倍。
本产品是以椰壳粉末活性炭为吸附材料,采用高分子粘结材料将其粘附在无纺布的基体之上而制成,可有效吸附各种工业废气,如苯、甲苯、二甲苯、甲醛、氨气、二氧化硫等。主要用于制作活性炭口罩,亦可作为鞋垫,广泛用于化工、制药、油漆等行业,防毒除臭效果显著。
粉状活性炭
粉状活性炭以木炭为原料,经特殊生产工艺精制而成,有物理法、化学法两种。经水蒸气活化后,精制处理,粉碎而成。本品外观为黑色粉末状,在一般溶液下均不溶解。无臭无味,具有表面积大吸附力强、纯度高、滤速快、质量稳定,具有絮凝效应和助滤效应等特点。广泛适用于食品、医药、味精化工等产品的脱色、除杂精制。也可以用于水的净化处理。
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
折叠椰壳活性炭
采用椰子壳为原料精制而成,外形为不定形颗粒,具有机械强度高,孔隙结构发达,比表面积大,吸附速度快,吸附容量高,易于再生,等特点。
主要用于食品、饮料、酒类、空气净化活性炭和高纯饮用水的除臭、去除水中重金属、除氯及液体脱色。并可广泛用于化学工业的溶剂回收和气体分离等。
净化空气用活性炭
净化空气用的活性炭的微孔直径,是略大于有毒有害气体分子直径,才具备对有毒有害气体的吸附能力。影响空气净化活性炭使用寿命的关键因素:使用环境中有害物质的总量大小以及脱附的频率。由于活性炭吸附有害气体的质量可以接近甚至达到其本身的质量,而在普通家庭空间空气中,有害气体的质量远远小于活性炭的使用量。因此,只要经常将活性炭放置在太阳下爆晒,活性炭就可以长期使用。
活性炭在有机合成中的作用主要有脱色、吸附和助滤,通常在活性炭的一次操作过程中,主要表现其中一个方面,其它方面的作用是次要的。
活性炭常见的作用是脱色,根据与极性分析,活性炭可以视为非极性物质,可以用来吸附非极性和小极性色素,适合在大极性溶剂中使用。物质中含有的色素大多属于非极性或小极性色素,所以在常用脱色剂中常用的就是活性炭,常用的溶剂是水和醇类。一般在需要脱色时,不需要考虑色素的极性,直接以活性炭脱色,通过观察溶液在脱色前后的变化来判断脱色效果。
一般的操作过程如下:
待脱色物质加入到一定量溶剂中,加热全溶,加入一定量活性炭,搅拌一段时间,热滤,滤液浓缩。待脱色物质为含有可见色素的固体或液体,以固体居多;溶剂量一般为3-10倍,太少不易操作,在热滤时损失大;太多成本过高,也没有必要;溶剂一般为大极性溶剂,甲醇、乙醇和水等,如果脱色后需要结晶,一般需要筛选出适合的溶剂;活性炭加入量一般为溶质(即待脱色物质)的5-10%,视情况可以增减;搅拌时间一般在30分钟到2小时不等,视情况可以增减;滤液视情况处理,如果脱色前后外观颜色变化不大,可以再加活性炭重复脱色;如果需要重结晶,直接冷却结晶或适当浓缩后冷却结晶;如果待脱色物质是液体,一般浓缩至干。
这里的杂质主要指不溶物,如无机盐、灰尘和物理杂质等,活性炭脱色其实也属于除杂,只是脱色除的是有机可见光吸收杂质。除杂的过程非常简单,和脱色过程类似,全溶后加活性炭搅拌后直接过滤,浓缩。单纯除杂其实可以不加活性炭,直接全溶过滤即可,加活性炭主要是利用其有助滤的作用,对过滤有利。
吸附主要针对焦油和粘性杂质,这一类物质如果不加活性炭,直接过滤则堵塞过滤介质,以活性炭吸附后一般作用明显。主要利用吸附作用时,活性炭可以用硅胶或硅藻土代替,区别不大。通常在活性炭的使用过程中,活性炭同时表现出脱色、除杂和吸附三种作用,有色杂质进入活性炭分子内部,焦油和粘性杂质存在于活性炭颗粒之间,在过滤时活性炭助滤了不溶杂质的过滤过程。三种作用不可割裂来看。
活性炭在有机合成中的作用其实很简单,但活性炭的使用中经常出现其它问题。常见的问题有:
活性炭脱色效果不佳,多次脱色后滤液颜色仍较重;活性炭脱色损失大,脱色一次损失10%以上;活性炭穿透滤纸滤布,产品中含有少量活性炭;加活性炭过滤时过滤很慢,总堵滤纸滤布;用完活性炭后的反应釜非常难洗,怎么洗都洗不干净;
活性炭脱色效果不佳通常与色素的极性有关,同一种脱色剂不可能适用所有的色素;脱色损失大,一般是由于产品在活性炭上吸附过大有关;活性炭穿透滤纸滤布,主要原因是活性炭型号选择有误;堵塞滤纸滤布除与活性炭型号有关外,还与不溶物粒度有关;至于反应釜难洗,与活性炭本身性质有关。
来源:网络
山东临朐县海源活性炭厂,位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村,建厂多年来,经不断发展,现已成为一家综合性滤料厂家,产品有:各种型号用途活性炭,广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂,是一家从事活性炭生产20年的生产厂家,产品20多个型号,覆盖不同领域的活性炭使用环境,产品营销全国,质量稳定如一,初心不改,一切为环保事业做出应有的贡献,始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
地址:山东临朐县冶源镇西圈村活性炭再生装置也几乎都是多层炉。多层炉的特征是可以长时间稳定而连续运转,往往可连续运转一年左右,而且能长时间在25%~的广范围负责范围内稳定运转*)。一旦多层炉开始运转并达到稳定状态后,在运转方面则几乎不需再另外花费劳动力。虽然为预防事故、仍需进行必要的日常运转管理,例如需定时对温度、燃烧器的燃烧情况等进行监测,但是诸如操作阀门及操作燃烧器等调整工作则几乎不需进行。
活性炭的再生损失是活性炭再生炉必然存在的问题,能够对价格昂贵的活性发进行、高回收率、的再生是再生炉设备不断研制开发的目标和动力,通常引起活性炭再生损失的原因有三种:①活性炭在移送过程中的粉化损失。 委托再生时出现的装卸搬运损失;③热再生所造成的燃烧损失,再生损失量的多少决定了每年需要补充活性炭数量的多少,为尽可能降低再损先,除了考虑设备及再生条件之外,对再生系统中的活性炭的性质也要进行充分研究,在再生系统中,包括粉化损失、装卸搬运损失及炭烧损失在内的活性
山东临朐县海源活性炭厂,位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村,建厂多年来,经不断发展,现已成为一家综合性滤料厂家,产品有:各种型号用途活性炭,广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂,是一家从事活性炭生产20年的生产厂家,产品20多个型号,覆盖不同领域的活性炭使用环境,产品营销全国,质量稳定如一,初心不改,一切为环保事业做出应有的贡献,始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
地址:山东临朐县冶源镇西圈村
中国活性炭在应用历史上简单分为三个阶段:
⑴阶段是20世纪40年代以前,中国制药工业、化学工业中使用活性炭量大,都用进口货,例如用Carboraffin牌的活性炭。
⑵第二阶段自20世纪50年代初开始,国产活性炭上市。1951年沈阳和抚顺的单管炉厂、青岛的反射炉闷烧法厂、上好的电热活化法厂,接着有氯化锌活化法厂,1958年福建、杭州、广州、烟台、东北等地纷纷建厂,1966年太原斯列普活化法厂,随后中国陆续开设数以百计的斯列普炉厂。此外,还有不少的转炉、粑式炉等工厂。总生产能力从1951年的三五十吨猛增到20世纪80年代的近十万吨。
生产与应用相互促进,活性炭的应用范围被迅速开拓。从原来单一的通用炭向多种的炭发展,例如净水炭、糖炭、味精炭、油脂炭、黄金炭、载体炭、药用炭、针剂炭、试剂炭等等,足见活性炭因国内经济蒸蒸日上而应用量速增,又因产量扩大、成本降低而使出口量上升。中国活性炭的应用,不仅在发展,而且进入了国际市场。
⑶第三阶段2003-至今;活性炭应用于装修污染治理,利用的造孔技术将活性炭,使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构,于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能,有效清除室内环境污染成功应用于装修污染治理。目前市场上家用活性炭众多,活性炭已走进千家万户,成为健康时尚的环保产品。
山东临朐县海源活性炭厂,位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村,建厂多年来,经不断发展,现已成为一家综合性滤料厂家,产品有:各种型号用途活性炭,广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂,是一家从事活性炭生产20年的生产厂家,产品20多个型号,覆盖不同领域的活性炭使用环境,产品营销全国,质量稳定如一,初心不改,一切为环保事业做出应有的贡献,始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
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由柱形多孔活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在,对多种反应具有催化剂的活性,例如使氯气和一氧化碳生成光气。
由于柱形多孔活性炭和载持物之间会形成络合物,这种络合物催化剂使催化活性大增,例如载持钯盐的活性炭,即使没有铜盐的催化剂存在,烯烃的氧化反应也能催化进行,而且速度快、选择性高。
由于柱形多孔活性炭具有发达的细孔结构、的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性,可作为催化剂的载体。例如,有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中,活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。
机械特性
⑴粒度:采用一套标准筛筛分法,求出留在和通过每只筛子的活性炭重量,表示粒度分布。
⑵静观密度或堆密度:饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。
⑶体积密度和颗粒密度:饮食孔隙容积而不饮食颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。
⑷强度:即活性炭的耐破碎性。
⑸耐磨性:即耐磨损或抗磨擦的性能。
这些机械性质直接影响活性炭应用,例如:密度影响容器大小;粉炭粗细影响过滤;粒炭粒度分布影响流体阻力和压降;破碎性影响活性炭使用寿命和废炭再生。
化学特性
柱形多孔活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。
活性炭不仅含碳,而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢,例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。这些表面上含有的氧化物和络合物,有些来自原料的衍生物,有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。有时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分,灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类,如碳酸盐和磷酸盐等。
这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。
柱形多孔负载型活性炭催化剂的应用技术
活性炭负载酸催化剂及其应用
采用活性炭负载酸作为催化剂,具有催化活性高、选择性好、操作方便、设备腐蚀少和环境污染小等优点。活性炭负载酸催化剂可在酯化等反应中广泛应用。
活性炭负载对甲苯磺酸催化剂的制备可采用以下过程:用10%的稀硝酸淋洗400~600目的活性炭,再水洗至中性,蒸馏水浸泡后再用去离子水回流2h,减压过滤,150℃下干燥3h,将所得干净的活性炭与一定浓度的对甲苯磺酸(TsOH)溶液回流吸附12h,减压过滤后晾干,后在(120±2)℃下活化 2h,就可得到一系列不同固载量的催化剂TsOH/C.
乙酸乙酯是化工、医药生产的基本原料,也是重要的染料、香料中间体,传统的制备方法是乙酸与乙醇在浓硫酸催化下酯化而成。该酯化工艺虽然速度快,但酯收率低(70%~80%),而且反应后处理工序复杂,有“三废”污染,且浓硫酸在工业生产中不仅腐蚀设备,还会引起副反应,如醇的脱水、聚合等。为提高酯收率,避免对设备的腐蚀,可用对甲苯磺酸代替浓硫酸制备乙酸乙酯,但因对甲苯磺酸在反应中易随乙酸乙酯流失,使得催化成本大为提高,且该工艺的后处理仍十分复杂。研究表明,与非固载型对甲苯磺酸工艺相比,采用廉价易得的活性炭负载对甲苯磺酸作为催化剂具有催化剂用量少、使用寿命长、酯收率高、反应后处理工序简单、不污染环境、不腐蚀设备、酯化反应既可间歇操作又可连续操作等优点,因此逐渐受到广泛关注。刘红梅[以活性炭为载体,通过浸渍法制备了活性炭负载对甲苯磺酸催化剂,发现其对合成三乙酸甘油酯的催化效果优于常用的酯化催化剂,收率大于92%,比以硫酸为催化剂收率高15%,比以对甲苯磺酸为催化剂收率高10%,。
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