活性炭是用木屑、枝丫、木炭、果殼、煤等原料,通過炭化和活化制成。含碳材料先在隔絕空氣條件下加熱處理,除去揮發(fā)分(水分和一部分焦油),形成大孔炭料,進一步活化的方法有兩類:1.蒸汽、氣體活化較常用的活化劑是二氧化碳和水蒸氣。2.化學活化法 活化劑是碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等,它們能在高溫放出氣體(例如二氧化碳、氧氣);也可用硝酸、硫酸、磷酸等酸類氧化劑。用氯化鋅濃溶液處理炭料的方法也得到了廣泛應用。氯化鋅法,原料消耗(kg/t)木屑 3900氯化鋅 500鹽酸(31%) 750用途:活性炭主要用于以下幾個方面。1.氣體凈化 例如用活性炭從含有溶劑蒸氣的空氣中回收溶劑;用活性炭過濾法使空氣脫臭;或者用于防毒面具和工業(yè)用呼吸器中,以防御有毒物等。2.氣體分離 例如從城市煤氣中回收苯,從天然氣中回收汽油、丙烷和丁烷,用于處理費托合成中的廢氣,以回收其中的烴類等。3.液相吸附 例如在制糖工業(yè)中用活性炭吸附法使糖液脫色,在化學工業(yè)中用活性炭使有機物質(zhì)脫色,用活性炭凈化電鍍浴中的有機雜質(zhì),以保證電鍍表面的質(zhì)量或用于廢水脫酚等。4.催化劑或催化劑載體 例如用作工業(yè)煤氣的脫硫和光氣生產(chǎn)的催化劑等。因此,活性炭廣泛用于制糖、酒類加工、油脂精制、制藥、試劑、治金、凈化用水、環(huán)境保護、回收溶劑和其他蒸氣等各個方面?;钚蕴吭诮Y(jié)構(gòu)上有兩大特點:一是內(nèi)部與表面孔隙發(fā)達。由孔隙直徑大小分為三類:大孔(φ≥50nm),約占總孔容積的10~30%;微孔(φ≤2nm)約占總孔容積的60~90%;中孔又稱過渡孔(2nm≤φ≤50nm),約占總孔容積的5~7%??紫镀骄睆郊s為1.5nm。二是比表面積大。即1克活性炭粒子的表面積與所有孔隙面積的總和,一般活性炭為500M2/g至1500㎡/g,國外的超級活性炭可達3000㎡/g(約為足球場面積)??紫督Y(jié)構(gòu)越發(fā)達比表面積越大,其吸附功能越強?;钚蕴繎撟⒁庖幌聨c:
活性炭(Carbon)是一種經(jīng)特殊處理的炭,每克活性炭的表面積為500~1500平方米。活性炭有很強的“物理吸附”和“化學吸附”功能,解毒作用就是利用了其巨大的面積,將毒物吸附在活性炭的微孔中,從而阻止毒物的吸收。同時,活性炭能與多種化學物質(zhì)結(jié)合,從而阻止這些物質(zhì)的吸收。活性炭能夠濾除水中化學有機物、重金屬、色度、異味、氯離子等,主要功能改善口感。 活性炭是“常用的一類空氣凈化材料”,“常用”卻不一定說明會用,只有用對了、用巧了,才能讓活性炭發(fā)揮zui大的功效。
1.居室空氣凈化。居室裝修后,可在地上鋪上報紙,沿著墻壁撒上活性炭,新裝居室按每平方米1包(50g)的用量使用活性炭,半個月即可入住。
2.家具凈化。將活性炭放入衣櫥,可去味、除濕、防霉蛀;放入鞋柜中,可除臭、去濕、殺菌;放入冰箱中,可除異味、抑菌殺菌、保持食物新鮮。
3.保護地板。鋪地板時將小包活性炭直接鋪于下方或撕開包裝,將活性炭直接撒于地板下方,可去味除濕、防霉防蟲,還能避免地板變形、兩邊起翹或中間起拱。
4.活性炭床墊。加入活性炭的床墊一來可以吸潮,并去除汗酸味,使床鋪保持潔凈;二來對于老年人來說,有改善腰肌勞損的保健作用。因為它在一定溫度下,具有紅外線輻射作用,*使用,對人體有一定的保健功效
生物活性炭,臭氧和活性炭處理的結(jié)合,一種電解自由基氧化、生物活性炭水處理技術(shù),將需要處理的原水進入處理單元的電解部分,首先經(jīng)過陽極產(chǎn)生的羥基自由基的氧化和陰極產(chǎn)生的氫自由基在陰極表面的催化加成,使有機物降解脫毒;同時陽極產(chǎn)生的分子態(tài)氧供給下一步生物活性炭利用,經(jīng)降解脫毒后的處理水再經(jīng)過生物活性炭處理后,有機污染物進一步去除,達到深度處理的目的。使用該技術(shù)處理水源水,可以使原水中的揮發(fā)性有機物由原來的11種降解至7種,TOC減少85%以上。可以使生活污水的COD減少75%以上。是一種新型的給水或有機廢水深度處理的技術(shù),在飲用水深度處理與難降解有機廢水處理領域有著廣闊的應用前景。生物活性炭的運行周期一般都達3至4年(使用壽命與水源水質(zhì)有關). 活性炭的生產(chǎn)一般分為兩過程,*步,炭化,將原料在170至600的溫度下干燥,同時將其80%的有機組織炭化;第二步,活化,將*步已炭化好的炭化料送入反應爐中,與活化劑和水蒸氣反應,完成其活化過程,制成成品。
不同原料生產(chǎn)的活性炭具有不同的孔徑,其中以椰殼為原料的活性炭的孔徑zui小,木質(zhì)活性炭的孔徑一般較大,煤質(zhì)活性炭的孔徑介于兩者間。
原料(木料、椰殼、煤) 破碎 篩選 炭化 活化 除雜
酸洗 水洗 脫水 干燥 包裝 成品
活性炭顆粒的大小對吸附能力也有影響。一般來說,活性炭顆粒越小,過濾面積就越大。所以,粉末狀的活性炭總面積zui大,吸附效果*,但粉末狀的活性炭很容易隨水流入水族箱中,難以控制,很少采用。顆粒狀的活性炭因顆粒成形不易流動,水中有機物等雜質(zhì)在活性炭過濾層中也不易阻塞,其吸附能力強,攜帶更換方便?! ?br /> 活性炭的吸附能力和與水接觸的時間成正比,接觸時間越長,過濾后的水質(zhì)越佳。注意:過濾的水應緩慢地流出過濾層。新的活性炭在*次使用前應洗滌潔凈,否則有墨黑色水流出?;钚蕴吭谘b入過濾器前,應在底部和頂部加鋪2~3厘米厚的海綿,作用是阻止藻類等大顆粒雜質(zhì)滲透進去,活性炭使用2~3個月后,如果過濾效果下降就應調(diào)換新的活性炭,海綿層也要定期更換。