水分5灰分5點(diǎn)至500-1500規(guī)格可定做四氯化碳30-65未碳化物1
國(guó)內(nèi)褐煤活性炭再生裝置也幾乎都是多層爐。多層爐的特征是可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定而連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，往往可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年左右，而且能長(zhǎng)時(shí)間在25%~的廣范圍負(fù)責(zé)范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn))。一旦多層爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，在運(yùn)轉(zhuǎn)方面則幾乎不需再另外花費(fèi)勞動(dòng)力。雖然為預(yù)防事故、仍需進(jìn)行必要的日常運(yùn)轉(zhuǎn)管理，例如需定時(shí)對(duì)溫度、燃燒器的燃燒情況等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但是諸如操作閥門及操作燃燒器等調(diào)整工作則幾乎不需進(jìn)行。
褐煤活性炭的再生損失是活性炭再生爐必然存在的問(wèn)題，能夠?qū)r(jià)格昂貴的活性發(fā)進(jìn)行、高回收率、的再生是再生爐設(shè)備不斷研制開發(fā)的目標(biāo)和動(dòng)力，通常引起褐煤活性炭再生損失的原因有三種:①活性炭在移送過(guò)程中的粉化損失。②委托再生時(shí)出現(xiàn)的裝卸搬運(yùn)損失;③熱再生所造成的燃燒損失，再生損失量的多少?zèng)Q定了每年需要補(bǔ)充活性炭數(shù)量的多少，為盡可能降低再損先，除了考慮設(shè)備及再生條件之外，對(duì)再生系統(tǒng)中的活性炭的性質(zhì)也要進(jìn)行充分研究，在再生系統(tǒng)中，包括粉化損失、裝卸搬運(yùn)損失及炭燒損失在內(nèi)的活性。
蘭州鐵道學(xué)院主隊(duì)反進(jìn)行了超聲波再生法的試驗(yàn)，結(jié)果表明磁聲再生具有能耗小、工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單、褐煤活性炭損失小，可回收有用物質(zhì)褐煤活性炭進(jìn)行再生實(shí)驗(yàn)，考察了微波功率、載氣量、潔性炭量、再生時(shí)間以及再生次數(shù)等因素的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在微波功率700W、載氣流量0.3L/min條件下，對(duì)8g的飽和活性炭進(jìn)行3mn的再生處理后SO:產(chǎn)品氣濃度可達(dá)90%。
工業(yè)性再生裝置種類及其特點(diǎn)
對(duì)于吸附飽和的褐煤活性炭的再生方法通常有使用酸、堿的藥品再生祛以及在高溫下利用水煤氣進(jìn)行活化反應(yīng)的高溫?zé)嵩偕鷥煞N。藥品再生法曾經(jīng)作為醫(yī)藥品的脫色精制及發(fā)酵液脫色活性炭的再生方法，但由于再生過(guò)程中將產(chǎn)生大量廢水，同時(shí)增加中和、生物處理等廢水處理裝置，因此這種方法的實(shí)施在對(duì)排水水質(zhì)要求嚴(yán)格的地區(qū)有一定的困難;在高溫?zé)嵩偕ㄖ?，由于吸附在活性炭上的有機(jī)物質(zhì)被加熱分解，若直接排放將造成空氣污染，但如果通過(guò)使用二次燃燒室等必要的對(duì)策，則能夠成為環(huán)保性能的裝置。
化學(xué)法再生一般都在原炭柱內(nèi)進(jìn)行，不需再生設(shè)備，本節(jié)中對(duì)工業(yè)上廣泛使用的熱再生裝置進(jìn)行敘述。
20世紀(jì) 70年代中期，對(duì)活性炭熱再生裝置的技術(shù)開發(fā)取得了突破性進(jìn)展，多種再生爐在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外使用較多的再生爐型有回轉(zhuǎn)爐、多層爐、移動(dòng)層爐、流態(tài)化爐等，其中回轉(zhuǎn)爐與多層爐適用于大規(guī)模再生處理，其設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝控制都與顆粒活性炭制造工藝中的活化爐相似，而流態(tài)化爐再生設(shè)備是近年來(lái)出現(xiàn)的。
1.回轉(zhuǎn)爐
回轉(zhuǎn)爐的大特征是物料容易從爐中全部卸出，因此進(jìn)行活性炭再生的企業(yè)為了承擔(dān)不同種類活性炭的再生作業(yè)，大多采用回轉(zhuǎn)設(shè)備爐進(jìn)行再生?；剞D(zhuǎn)爐爐腺有一段式和兩段式兩種形式，加熱方式則有內(nèi)熱式、外熱式和內(nèi)外兼熱式三種。其中內(nèi)熱式雖然可制造大型設(shè)備，一次性處理量大，但其結(jié)構(gòu)不密封，而且難以控制高溫?zé)煹罋饬髁俊囟鹊葏?shù)，使得活性炭的燃燒損失非常大:外熱式回轉(zhuǎn)爐由于是從爐體外側(cè)加熱，為了將熱量傳遞給活性炭，爐體只能采用耐熱金屬板制成，因此制造大型設(shè)備工藝較為困難，但是小型外熱式回轉(zhuǎn)爐完全可以滿足日生產(chǎn)量為300kg這樣小規(guī)模生產(chǎn)的需要。
整個(gè)再生系統(tǒng)主要由特殊耐熱不銹鋼筒體、爐體、給料出料裝置、機(jī)械傳動(dòng)部分、保溫部分和控制系統(tǒng)等構(gòu)成。它的優(yōu)點(diǎn)是既可用作再生爐亦可用作活化爐，對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備故障低，連續(xù)進(jìn)出料的特點(diǎn)使其處理量大。
褐煤活性炭物理法工藝過(guò)程及生產(chǎn)裝置
一、物理法的基本工藝過(guò)程
物理法制造褐煤活性炭的基本工藝流程是粉狀活性發(fā)生產(chǎn)流程，是無(wú)定形活性炭和成型活性炭生產(chǎn)流程。
由此可看出，物理法活性炭生產(chǎn)工藝大致包括以下主要工段，原料處理工段、活化工段、后處理工段和成品工段。
二、物理法工藝過(guò)程及相應(yīng)生產(chǎn)裝置
1.原料預(yù)處理工段
由于制備褐煤活性炭的原料種類很多，有木質(zhì)原料、煤質(zhì)原料、人造材料和工業(yè)廢料等，不同原料有不同的物理化學(xué)性質(zhì)，包括不同的粒徑、粒徑分布和灰分、揮發(fā)分含量等，因此針對(duì)不同原料也需要進(jìn)行不同的預(yù)處理。
預(yù)處理的目的有三個(gè)，是可以使得原料的外觀和粒度較適合炭化、活化設(shè)備，并滿足使用者對(duì)產(chǎn)品的要求;第二是可以除去大部分對(duì)活化反應(yīng)和產(chǎn)品性能不利的雜質(zhì);第三是可以盡可能減小原料發(fā)生石墨化的趨勢(shì)，從而有利于得到吸附性能優(yōu)良的活性炭產(chǎn)品。
為得到合適粒度的原料并除去雜質(zhì)，可采用破碎、篩分、揚(yáng)析和除鐵等工藝過(guò)程，并根據(jù)不同原料的特性選用相應(yīng)的礦石、糧食或者飼料加工設(shè)備。
因此可以通過(guò)控制溫度來(lái)控制活性炭產(chǎn)品的孔隙分布，從而制備具有不同用途的活性炭產(chǎn)品。一般而言，水蒸氣活化法的活化溫度控制在800~950℃.煙道氣活化的溫度控制在900~950℃，空氣活化的溫度控制在600℃左右。此外，對(duì)于不同的原料，活化溫度的影響也有區(qū)別。例如有研究發(fā)現(xiàn)，以泥發(fā)為原料生產(chǎn)活性炭時(shí)，較高的活化溫度(1040℃)反而有利于提高微孔含量，低溫卻有利于中大孔的形成[28]。因此在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)原料、所制備活性炭的用途以及所采用的活化劑來(lái)確定活化溫度。
活化時(shí)間
在活化條件下，氣體活化按照造孔一擴(kuò)孔步驟進(jìn)行，即先開始在炭化料肉部形成大量的微孔，相鄰碳微晶之間原本閉塞的微孔也被打開，從而使活性發(fā)比表面積增大，吸附能力增強(qiáng)，而隨著反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，碳微晶層面上的碳開始被消耗，使微孔變大、塌陷，直到相鄰微孔之間的孔壁被完全燒蝕形成中大孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致活性炭比表面積降低。由于反應(yīng)速率隨溫度變化而變化，不同原料的活化難易程度也不一樣，因此若活化溫度較低或者原料活化反應(yīng)性較差時(shí)，活化時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)，反之亦然。
褐煤活性炭在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用
一、維生素
1.維生素 A
利用褐煤活性炭能吸附胡蘿卜素的性質(zhì)，可將維生素A從胡蘿卜素中分離出來(lái)，也可利用活性炭將維生素A和維生素D分離，將從魚肝油制得的濃縮物那解在庚鎬里，并通過(guò)活性炭吸附柱過(guò)濾，然后，以新鮮庚烷洗提吸附物，則椎生素D被洗脫，其次為維生素A。
2. 維生素B(硫胺素)
維生素B:對(duì)維持人體正常的糖代謝具有重要的作用，也是抗神經(jīng)炎的因素，將酵母用水抽提，加入中性乙酸鉛使一些雜質(zhì)沉淀，過(guò)濾后濾液用氫氧化鋇處理使膠質(zhì)沉淀出來(lái)，過(guò)量的氫氧化鋇用硫酸除去，溶液中的其他雜質(zhì)用硫酸汞除去，并將活性炭加入濾液吸附硫胺素，后用0.1mol/L鹽酸的50%乙醇溶液來(lái)洗滌硫胺素，近年來(lái)也合成了結(jié)構(gòu)和維生素Bi相似的呋喃硫胺，又稱“新B┐"。
3.維生素 B3
維生素Ba，也稱為煙酸或維生素PP，是人體必需的13種維生素之一對(duì)于維持神經(jīng)系統(tǒng)健康和腦機(jī)能的正常運(yùn)作有著重要的作用。褐煤活性炭對(duì)維生素 B:有著較強(qiáng)的吸附能力，吸附量可達(dá)100mg/g;同時(shí)也具備良好的緩釋性能，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)藥物緩釋平穩(wěn)，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效的治療目的。
4.維生素 C
維生素C，即抗壞血酸，易被氧化成為去氫抗壞血酸，是一種強(qiáng)還原劑工業(yè)上由山梨醇為原料制造，但粗品要經(jīng)褐煤活性炭脫色后再結(jié)晶。維生素C液的脫色是一個(gè)很重要的程序，說(shuō)它重要是因?yàn)榫S生素C太容易被氧化轉(zhuǎn)成去氫抗壞血酸，降低成品的品質(zhì)。而這一轉(zhuǎn)化程度又往往與炭的類型關(guān)系切，所以對(duì)炭的選擇就顯得特別關(guān)鍵，因活性炭本身是促使轉(zhuǎn)化的催化劑，如含氮元素的炭具有很強(qiáng)的氧化能力，而只有含氧官能團(tuán)的炭才具有還原性另外，脫色時(shí)介質(zhì)的氛圍也很關(guān)鍵，在溶液中脫色時(shí)充氮或使用硫化鈉、硫硫酸鈉浸漬活性炭也可減弱抗壞血酸的氧化。也有將活性炭制成濕炭使用，活性炭浸水后可以將炭孔隙中的空氣排走，但好還是選擇一種稱為“抗氧活性炭”的制品。除了炭的性能外，炭中含有的雜質(zhì)也很關(guān)鍵，特別是含鐵很低，好是100mg/kg以下。近年在開發(fā)使用顆?；钚蕴垦b填吸附塔進(jìn)行續(xù)脫色。
5.維生素D
維生素D，為類固醇類衍生物，有五種化合物，存在于部分天然食物中具有抗佝僂病的作用。利用褐煤活性炭將維生素D從自溶酵母中
6.維生素 E
維生素E，是一種脂溶性維生素，溶于脂肪和乙醇等有機(jī)溶劑中，能夠改善血液循環(huán)、促進(jìn)性激素分泌。維生素E存在于芝麻油中，在用褐煤活性炭對(duì)芝麻油進(jìn)行脫色處理的時(shí)候，會(huì)吸附部分維生素E。采用活性炭處理芝麻油時(shí)，維生素E的損失小，損失量約為5%。
7.維生素 G
維生素G，又叫核黃素，是體內(nèi)黃酶類輔基的組成部分，缺乏時(shí)會(huì)影響機(jī)體生物氧化和新陳代謝。應(yīng)用吸附劑從乳清中制備維生素G的濃縮物。乳清中的維生素，先在低溫下用白土吸附，然后用熱水洗滌出來(lái)，洗滌液中的維生素用活性炭吸附聚集，然后用乙醇-苯混合液解吸，之后蒸去乙醇和苯而得到維生素G。
8.維生素 H
維生素H，是水溶性的維生素，是脂肪和蛋白質(zhì)正常代謝不可缺少的物質(zhì)，維持人體生長(zhǎng)、發(fā)育和健康，利用活性炭從米糠中獲得增濃60~90倍的維生素 H(后來(lái)證明其為維生素B6和維生素B5的混合物)。這個(gè)過(guò)程之所以獲得成功，是依賴于預(yù)先的幾個(gè)步驟。經(jīng)酸化的米糠提取液用白土來(lái)吸附維生素 B，濾液經(jīng)中和后加以蒸干，進(jìn)而用無(wú)水乙醇來(lái)萃取此固體干物質(zhì)，萃取物利用水稀釋后使用活性炭來(lái)吸附其中的維生素H。后再用正丁醇或其他適當(dāng)?shù)娜軇⒒钚蕴可系木S生素H洗滌出來(lái)。
二、抗生素
1.青霉素
青霉素是抗生素的一種，具有抗菌殺菌的作用。早期提取青霉素的方法主要是采用活性炭吸附，然后使用有機(jī)溶劑洗提。
將青霉素菌種接種在滅菌的適當(dāng)肉汁培養(yǎng)基內(nèi)，在無(wú)菌條件下經(jīng)70~80h的發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵完成后將肉汁過(guò)濾，此肉汁中含青霉素百萬(wàn)分之三十左右，冷卻到可操作的低溫度，以防止青霉素被破壞。然后加入足量的活性炭來(lái)吸附青霉素。此混合料攪拌10min后過(guò)濾，炭濾餅用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈烨嗝顾亍Ｏ礈鞎r(shí)，應(yīng)先將炭濾餅從濾機(jī)上取下，然后與溶劑混合攪拌20min過(guò)濾，這樣效果好些?？捎谜婵照麴s法將丙酮分離，所得之青霉素濃縮液冷卻至0℃并酸化至pH=2，再溶于某些有機(jī)溶劑中，例如乙酸乙酯、醇、醚、戊酸乙酯、環(huán)己烷、三氯甲烷等。將含有青霉素的有機(jī)溶劑與稀碳酸氫鈉溶液混合，形成的青霉素鈉鹽溶于水相，經(jīng)與有機(jī)溶劑分離后，在冷凍和高真空下去水?；钚蕴恳灿糜谇嗝顾厣a(chǎn)中的過(guò)濾環(huán)節(jié)。
鏈霉素
1943年，美國(guó)科學(xué)家塞爾曼·A·瓦克斯曼從銷等菌中提取獲得了銷霉菌，該菌是一種從灰鏈霉菌培養(yǎng)液中提取的抗生素，屬于氨易帶資操性化會(huì)物，易溶于水，不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，活性炭在銷霉需的生產(chǎn)過(guò)程中主要配到脫色的作用。純凈的淡灰鏈絲菌接種在無(wú)蕖培養(yǎng)基上，保持無(wú)需條件下與空氣在25~30℃下接觸發(fā)酵數(shù)天，將此培養(yǎng)肉汁過(guò)濾，濾液調(diào)節(jié)傳度至pH0=7。然后加入活性炭，褐煤活性炭的添加量影響脫色過(guò)程，應(yīng)該嚴(yán)格控制，添加量不夠吸附不完全，但添加量大多則降低洗滌產(chǎn)量，過(guò)濾將炭與溶液分離。用乙醇洗滌炭餅，以除去吸留于炭上的雜質(zhì)，然后用已經(jīng)酸化過(guò)的甲酶將鏈霉素從觀上洗滌下來(lái)(在酸性環(huán)境活性炭無(wú)法吸附鏈霉素)，將此洗滌液中和后嚴(yán)格控制條件，采用真空蒸發(fā)得到純度為25%~30%的粗品。后利用活性炭在pH-2時(shí)不吸附鏈霉素而可吸附雜質(zhì)的特性來(lái)精制，再利用活性炭在pH=7時(shí)可吸附鏈霉素的特性，將它分離出來(lái)，炭上的鏈霉素用酸度調(diào)節(jié)到pH=2.5的新丙酮洗滌出來(lái)，經(jīng)濃縮析出純品，
三、去致熱原
凡不經(jīng)人和動(dòng)物腸胃吸收的藥物，而采用靜脈灌注或皮下注射的藥物。其水溶液消毒滅菌顯然是極重要的。藥液中雖然不存在微生物，但仍不能用作注射液，這是由于在消毒時(shí)溶液中的細(xì)菌形成了某種副產(chǎn)物，某些細(xì)菌還產(chǎn)生耐熱性的物質(zhì)，這些物質(zhì)總稱為熱原(pyrogen)，當(dāng)注射液(針劑或大輸液)中含有熱原時(shí)，注射到動(dòng)物體內(nèi)在15min~8h內(nèi)即發(fā)生一系列生理反應(yīng)，其特征是發(fā)熱、發(fā)抖又伴隨著體溫降低，還可能發(fā)生惡心、嘔吐、頭痛和蛋白尿等。
普通蒸餾水中可能存在大量的致熱原，如采用蒸餾法去除致熱原，則需要特殊設(shè)計(jì)的蒸餾裝置。但只要在水中加入很少的粉狀活性炭(如0.1%)接觸數(shù)分鐘就可除去致熱原。要濾去活性炭要有的濾器，既要固態(tài)物完全濾去又要有滅菌要求，
當(dāng)加入右旋糖等藥物于經(jīng)過(guò)制備的水中時(shí)，還能導(dǎo)入致熱原，因此不能采用蒸餾法凈化而應(yīng)用活性炭吸附。然而有些藥物會(huì)被活性炭吸附而使有效成分降低，因此要考慮這一因素而適當(dāng)加大投藥量，以抵消被吸附的藥物量，很奇怪，顆粒活性炭是無(wú)效的，只有粉狀活性炭才適用。
