灰分5點至500-1500規(guī)格可定做四氯化碳30-65未碳化物1水分5
褐煤活性炭制備
褐煤活性炭是以褐煤前驅(qū)體，通過不同方法制得的一種新型活性炭，其具有成型性好，耐酸、堿，電導(dǎo)性與化學(xué)穩(wěn)定性好等特點，褐煤活性炭不僅比表面積大，孔經(jīng)適中，分布均勻、吸附速度快，而且具有多種形態(tài)?；钚蕴祭w維在催化、吸附方面表現(xiàn)出特的性能特征，加之本身所具有的孔幼構(gòu)、孔分布、微孔表面積以及表面化學(xué)等特征，使之具有的開發(fā)價值，
褐煤活性炭是由不規(guī)則的結(jié)構(gòu)與碳基組成的體系，由于其特性，與被吸附物的接觸面積大且均勻，吸附材料可以得到充分利用，褐煤活性炭吸附，且具有纖維、氈、布和紙等各種纖細(xì)的表態(tài)，孔隙直接開口在纖維表面，縮短了吸附質(zhì)到達(dá)吸附位的擴(kuò)散路徑，且該材料本身的外表面積較內(nèi)表面積高出兩個數(shù)量級。納米活性碳纖維具有微孔形結(jié)構(gòu)，孔徑分布窄，特殊的細(xì)孔呈單分散分布，由不同尺寸的微細(xì)孔隙組成其結(jié)構(gòu)，中孔、小孔擴(kuò)散呈現(xiàn)出多分散型分布，在各細(xì)孔結(jié)構(gòu)中的差別較大，其主要原因是由于原料的不同。在褐煤活性炭中無大孔，只有少量的過渡孔，微孔分布在纖維表面，因此吸附速率較快，褐煤活性炭的空間起大孔作用，可以對氣相與液相物質(zhì)進(jìn)行較好的吸附作用，褐煤活性炭外比表面積大，吸脫速度快，為粒徑活性炭10~100倍。細(xì)孔的平均孔徑和細(xì)孔容積隨著比表面積增大而增加，吸附容量也隨之增大。
臨朐縣海源活性炭廠，位于山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，是活性炭生產(chǎn)廠家，主打產(chǎn)品：蜂窩活性炭、柱狀活性炭、顆?；钚蕴?、果殼、粉末活性炭及各種型號用途活性炭，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于：工業(yè)廢氣吸附、污水處理、水質(zhì)凈化、脫色除臭、清除異味，產(chǎn)品種類，能覆蓋不同行業(yè)領(lǐng)域活性炭使用環(huán)境要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，建廠多年來始終倡導(dǎo)，客戶滿意、質(zhì)量的思路、誠信經(jīng)營、產(chǎn)品營銷全國，深受廣大客戶好評與信賴。
超聲波再生法褐煤活性炭簡介
超聲波是指頻率在16kHz以上的聲波，在水溶液中，由于超聲波的作用產(chǎn)生了高能的“空化泡”?！翱栈荨痹谌芤褐胁粩嚅L大，爆裂成小氣泡，產(chǎn)生的高壓沖擊波作用于吸附劑表面，使有機(jī)污染物質(zhì)通過熱分解和氧化作用得到有效的脫除，即為超聲波再生法，是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一項新技術(shù)。影響再生效率的主要因素有時間、褐煤活性炭粒徑、吸附質(zhì)類型等。
超聲波再生法大的優(yōu)點是只在局部施加能量即可達(dá)到再生的目的，能耗小，工藝設(shè)備簡單，炭損耗低、自耗水量少，且可回收有用物質(zhì)。但超聲波對不同吸附質(zhì)的解吸率不同，如果用于同時吸附多種物質(zhì)的活性炭的再生則可能 密封 會造成某些物質(zhì)的累積，所以此法適用于吸附質(zhì)是單一物質(zhì)的活性炭的再生。此外，超聲再生不會改變被吸附物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與形態(tài)，因而用于活性炭濃縮、回收有用物質(zhì)的再生是十分有利的。
研究表明超聲波再生后排出液的溫度僅較再生之前增加2~3℃。每升活性炭采用功率為50W的超聲發(fā)生器處理120min，相當(dāng)于1m活性炭再生時耗
國內(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時間穩(wěn)定而連續(xù)運轉(zhuǎn)，往往可連續(xù)運轉(zhuǎn)一年左右，而且能長時間在25%~的廣范圍負(fù)責(zé)范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn))。一旦多層爐開始運轉(zhuǎn)并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，在運轉(zhuǎn)方面則幾乎不需再另外花費勞動力。雖然為預(yù)防事故、仍需進(jìn)行必要的日常運轉(zhuǎn)管理，例如需定時對溫度、燃燒器的燃燒情況等進(jìn)行監(jiān)測，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題，能夠?qū)r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活性炭在移送過程中的粉化損失。②委托再生時出現(xiàn)的裝卸搬運損失;③熱再生所造成的燃燒損失，再生損失量的多少決定了每年需要補(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、裝卸搬運損失及炭燒損失在內(nèi)的活性。
蘭州鐵道學(xué)院主隊反進(jìn)行了超聲波再生法的試驗，結(jié)果表明磁聲再生具有能耗小、工藝及設(shè)備簡單、褐煤活性炭損失小，可回收有用物質(zhì)褐煤活性炭進(jìn)行再生實驗，考察了微波功率、載氣量、潔性炭量、再生時間以及再生次數(shù)等因素的影響，實驗結(jié)果表明在微波功率700W、載氣流量0.3L/min條件下，對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
對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，但由于再生過程中將產(chǎn)生大量廢水，同時增加中和、生物處理等廢水處理裝置，因此這種方法的實施在對排水水質(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，但如果通過使用二次燃燒室等必要的對策，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，多種再生爐在各個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)外使用較多的再生爐型有回轉(zhuǎn)爐、多層爐、移動層爐、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。回轉(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?、溫度等參?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)械傳動部分、保溫部分和控制系統(tǒng)等構(gòu)成。它的優(yōu)點是既可用作再生爐亦可用作活化爐，對物料適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備故障低，連續(xù)進(jìn)出料的特點使其處理量大。
褐煤活性炭酸堿藥劑再生
褐煤活性炭的吸附主要包括可逆吸附(又稱物理吸附)和不可逆吸附(又稱化學(xué)吸附)?；瘜W(xué)吸附是指吸附質(zhì)分子與活性炭表面的官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成圾為穩(wěn)定的化學(xué)鍵，因此吸附質(zhì)與活性炭結(jié)合牢固，不易脫除，使用酸堿再生的目的就是降低吸附質(zhì)與活性炭的親和力，增加吸附質(zhì)的溶解度從而達(dá)到良好的再生效果。酸堿再生法相較于熱再生法有許多優(yōu)點:①可在現(xiàn)場進(jìn)行。無需卸載、運輸、再包裝的操作;②由于不經(jīng)過熱解步驟，炭損失幾乎沒有:@可回收有價值的吸附質(zhì);④用適當(dāng)回收方法可將化學(xué)再生劑加以重復(fù)使用，酸堿再生法有針對性地選用酸、堿浸洗活性炭(同時輔以加溫，攪拌)。使之與吸附質(zhì)反應(yīng)生成可溶性鹽類，從炭表面脫附達(dá)到使炭再生的目的，就再生機(jī)理而言，一方面酸堿改變了溶液pH值，可增大活性炭中被脫除物的溶煉度，從而使吸附的物質(zhì)從炭中脫出;另一方面，酸堿可直接與吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成易溶于水的鹽類。該法特別適用于吸附量受pH值影響很大的場合，再生處理后用水將活性炭洗凈即可重新投入吸附應(yīng)用。此法可直接在活性炭吸附裝置中進(jìn)行再生，設(shè)備和運行管理均較方便，而且再生，炭損失小。但由于活性炭的物理吸附和化學(xué)吸附同時存在，隨著再生次數(shù)增加，再生炭的吸附率仍會漸次降低。
褐煤活性炭的再生系統(tǒng)
水處理用褐煤活性炭經(jīng)過干燥、炭化(熱解)與活化這三個步驟使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為固定碳后被除去，從而實現(xiàn)再生的目的。根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，整個再生過程一般需要約30min，其中前15min為干燥時間，在這段時間內(nèi)炭中的水分或者一部分低沸點有機(jī)物將被脫除;之后5min是吸附質(zhì)的炭化(即高溫?zé)峤?階段，另有一部分揮發(fā)性吸附質(zhì)在這段時間內(nèi)亦將逸出;在后10min內(nèi)被吸附物質(zhì)產(chǎn)生的固定碳與活化氣體反應(yīng)，使活性炭的孔徑重新開放，從而使吸附性能得到恢復(fù)。
典型水處理廠褐煤活性炭的熱再生過程是從接觸器把呈漿狀的失效炭輸送到脫水排水箱，經(jīng)120℃干燥脫水后將其轉(zhuǎn)移至一個有空氣的氣壓控制的。
褐煤活性炭再生條件
干燥和炭化階段也在一定程度上影響了再生效果，特別是炭化階段若開溫速度過快則對活性炭的活化階段有非常不利的影響，回轉(zhuǎn)再生裝置所得的再生活性炭的性質(zhì)狀態(tài)的變化。
褐煤活性炭制造與應(yīng)用技術(shù)
1.孔分布結(jié)構(gòu)
褐煤活性炭，其孔隙結(jié)構(gòu)呈三分散系統(tǒng)，即它們的孔徑很不均勻，主要集中在三類尺寸范圍:大孔、中孔和微孔。
大孔又稱粗孔，是指半徑100~200nm的孔隙。在大孔中，蒸汽不會發(fā)生毛細(xì)管凝縮現(xiàn)象。大孔的內(nèi)表面與非孔型碳表面之間無本質(zhì)的區(qū)別，其所占比例又很小，可以忽略它對吸附量的影響。大孔在吸附過程中起吸附通道的作用。
中孔也稱介孔，是指蒸汽能在其中發(fā)生毛細(xì)管凝縮而使吸附等溫線出現(xiàn)后回環(huán)線的孔隙，其半徑常處于2~100nm。中孔的尺寸相對大孔小很多，厚管其內(nèi)表面與非孔性碳表面之間也無本質(zhì)的差異，但由于其比表面已占一定的比例，所以對吸附量存在一定的影響。但一般情況下，它主要起粗、細(xì)吸附通道的作用。
微孔有著與被吸附物質(zhì)的分子屬同一量級的有效半徑(小于2nm)，是活性炭重要的孔隙結(jié)構(gòu)，決定其吸附量的大小。微孔內(nèi)表面，因為其相對避免吸附力場重疊，致使它與非孔性碳表面之間出現(xiàn)本質(zhì)差異，因此影響其吸附機(jī)制。
物理吸附發(fā)生在尺寸小、勢能高的微孔中，然后逐漸擴(kuò)展到尺寸較大、勢能較低的微孔中。微孔的吸附并非沿著表面逐層進(jìn)行，而是按溶劑填充的方式實現(xiàn)，而大孔、中孔卻是表面吸附機(jī)制。所以，活性炭的吸附性能主要取決于它的孔隙結(jié)構(gòu)，特別是微孔結(jié)構(gòu)，存在著的大量中孔對吸附也有一定的影響。
物理形態(tài)
褐煤活性炭的粒度大小也會影響其吸附性能。例如，用同一種活性炭從溶液中吸附同量亞甲基藍(lán)的時間，因其粒度大小而快慢不同。例如，粒度325目(直徑 0.043mm)的活性炭的吸附速率為粒度20目(直徑為0.833mm)的吸附效果的 375 倍。
但是，不能認(rèn)為研細(xì)的活性炭其表面積要大于等量的粒度大的活性炭的表面積。因為表面積存在于廣大的、豐富的內(nèi)孔結(jié)構(gòu)中，研磨不影響活性炭的表面積，但影響其達(dá)到平衡吸附值的時間。
表面化學(xué)官能團(tuán)
褐煤活性炭的吸附特性不但取決于它的孔隙結(jié)構(gòu)，而且取決于其表面化學(xué)性質(zhì)，比表面積和孔結(jié)構(gòu)影響活性炭的吸附容量，而表面化學(xué)性質(zhì)影響活性炭同極性或非極性吸附質(zhì)之間的相互作用力[1]?；钚蕴康谋砻婊瘜W(xué)性質(zhì)主要由表面化學(xué)官能團(tuán)、表面雜原子和化合物確定，不同的表面官能團(tuán)、雜原子和化合物對不同的吸附質(zhì)有明顯的吸附差別。
褐煤活性炭在適當(dāng)?shù)臈l件下經(jīng)過強(qiáng)氧化劑處理，可以提高其表面酸性基團(tuán)的相對含量，增加表面極性，從而增強(qiáng)其對極性化合物的吸附能力。常用的氧化劑有 HNO?、H2O2等。實驗研究，通過對活性炭進(jìn)行強(qiáng)氧化表面處理后，對11種不同氣體和蒸汽進(jìn)行吸附，結(jié)果表明，改性活性炭對苯、乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因為活性炭表面經(jīng)過強(qiáng)氧化后缺失了大量的微孔;而對氨水和水的吸附能力卻大大增強(qiáng)，這主要是因為活性炭表面氧化物的增加。因此，隨著活性炭表面氧化物的增加，其對極性分子的化學(xué)吸附也增強(qiáng)。
通過還原劑對活性炭進(jìn)行表面還原處理，可以提高活性炭表面堿性基團(tuán)的相對含量，增加表面的非極性，提高活性炭對非極性物質(zhì)的吸附能力。常用的還原劑有 H2、N2、NaOH等。表面還原后的活性炭，在對染料處理時表現(xiàn)出不一樣的特性。對于陰離子染料，活性炭表面堿度和吸附效果間有著密切的聯(lián)系，吸附機(jī)理是活性炭表面無氧Lewis堿位與被吸附染料的自由電子的交互作用。而對于陽離子染料，活性炭表面的含氧官能團(tuán)起到了積極的作用，可是經(jīng)過熱處理的活性炭依然對陽離子染料有良好的吸附效果，這說明靜電吸附和色散吸附是兩種相當(dāng)?shù)奈綑C(jī)制[32]
通過液相沉積的方法可以在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物，利用這些物質(zhì)與吸附質(zhì)之間的結(jié)合作用，增加活性炭的吸附能力。在液相沉積時，浸漬劑的種類是影響活性炭吸附效果的主要因素。針對不同的吸附質(zhì)，可以采用不同的浸潰劑對活性炭進(jìn)行處理，以得到良好的吸附效果。
值得注意的是，在對活性炭進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時，也伴隨著活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的變化。其表面積、孔容積以及孔徑分布都會有一定的變化，這也會影響活性炭的吸附。所以，在進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時，針對不同的吸附條件和吸附質(zhì)采取不同的改性，要綜合考慮物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)雙重變化引起的影響[33.34]。
活性炭的吸附效果跟吸附質(zhì)本身的性質(zhì)有著很大的關(guān)聯(lián)性。通常，在不考慮活性炭自身孔徑結(jié)構(gòu)對大分子的“篩濾”作用時，由于大分子物質(zhì)吸附能較高，所以大分子物質(zhì)更易被吸附。對于水體中的小分子有機(jī)物，分子量大的更易被活性炭吸附。
對于揮發(fā)性有機(jī)化合物，分子量越大，其去除率就越高，而可提取有機(jī)物則恰恰相反，其吸附效果是隨著分子量的減小而增強(qiáng)。這是由于揮發(fā)性有機(jī)化合物的極性較小，而可提取的有機(jī)化合物的極性比較大，由于活性炭本身的性質(zhì)，可以將其看做一個非極性吸附劑。
褐煤活性炭在酒類生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
褐煤活性炭處理酒的功能，主要是去除雜色(指白酒)、不良雜質(zhì)和促使陳化(酯化)。木炭或骨炭用于酒處理在歐洲已有很久的歷史，現(xiàn)今均已被褐煤活性炭所取代。在應(yīng)用過程中，褐煤活性炭要先制成稀漿狀，緩慢地加入和混合，避免大量的空氣進(jìn)入。褐煤活性炭的加入量根據(jù)不同的酒類都應(yīng)有嚴(yán)格的控制，否則會使番中天然的香味消失，失去了某些酒的特色。某種酒應(yīng)該加入多少活性炭要經(jīng)過試驗確定，并應(yīng)嚴(yán)格選擇炭種。
制造啤酒時，在加入酒花前，用活性炭處理尚未發(fā)酵的浸汁，可以降低其中蛋白質(zhì)的含量，并能改良其保持泡沫的性質(zhì)以及熟啤酒的香味。如用活性提處理帶苦味的浸汁則更有效。發(fā)酵后用活性炭處理，可改善啤酒特有的香味和發(fā)泡起沫的性質(zhì)，也可加速啤酒的陳化。
隨著技術(shù)的發(fā)展，在酒類處理中，已經(jīng)形成了活性炭品種，如酒精處理活性炭、濃香型曲酒處理活性炭、清香型酒類處理活性炭、渣酒處理活性炭等?；钚蕴科贩N的開發(fā)和應(yīng)用不僅豐富了活性炭產(chǎn)品線，也有助于提高其應(yīng)用性能。
