活性炭是重要的炭素材料之一,它作為一種優(yōu)質(zhì)的吸附劑和催化劑載體,正被更多的人們所熟悉。如果要追溯發(fā)展史,幾個(gè)世紀(jì)以來,人們一直在研究各種碳吸附劑的制造性能及其應(yīng)用。但是作為活性炭工業(yè),僅僅是從本世紀(jì)初才開始建立的,以后由于活性炭用途的日益廣泛,生產(chǎn)工藝也有了迅速的發(fā)展。
    環(huán)保設(shè)備導(dǎo)航網(wǎng)整理   
    水處理活性炭吸附塔有固定層式、移動(dòng)層式、膨脹層式和流動(dòng)層式��實(shí)際上大部分都采用固定層式。固定層式要有幾個(gè)塔、逆洗設(shè)備和大的新炭貯槽和廢炭貯槽，因而設(shè)備占地面積大�＿�要有取出廢炭和充填新炭作業(yè)�２僮鞴芾碜詣�(dòng)化困難�２⑶覐U炭需要整塔更新，降低了活性炭吸附力的利用率。膨脹層式除了活性炭處于膨脹狀態(tài)通水外�Ｆ溆喔魉�的運(yùn)轉(zhuǎn)方法與固定層式基本相同。   
    移動(dòng)層式相當(dāng)于把固定層式兩塔活性炭充填為二塔�Ｒ韵蛏狭鲃�(dòng)的方式通水��廢炭從塔底部卸出�Ｐ绿坑伤�頂部供人�Ｔ诨钚蕴慷氯麜r(shí)卻不能逆洗�Ｐ冻龅膹U炭還有一定吸附余力。鑒于上述情況�２捎枚喽瘟鲃�(dòng)層時(shí)�Ｔ�水中懸浮物就不會(huì)堵塞活性炭層(不需逆洗設(shè)備)�Ｄ懿捎梦�附速度大的小粒徑活性炭(裝置小型化)�Ｖ挥猩倭啃绿垦a(bǔ)給和廢炭卸出，活性炭的利用率高�＿\(yùn)轉(zhuǎn)管理可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等�Ｆ鋬�(yōu)點(diǎn)頗多。  
    活性炭制備方法   
    1)氣體活化法�な澜缟仙�產(chǎn)活性炭的廠家70%以上都是采用氣體活化法。我國主要以氣體活化法生產(chǎn)活性炭濾料。物理活化對(duì)環(huán)境污染小�Ｒ蚱涫且揽垦趸�碳原子形成孔隙結(jié)構(gòu)�� 故活性炭的收率不高�Ｇ一罨瘻囟容^高�Ｐ柘冗M(jìn)行炭化再活化。   
    2)化學(xué)活化法�せ瘜W(xué)活化法工藝特點(diǎn)是活化溫度低�Ｒ讓�(duì)產(chǎn)品的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。化學(xué)活化法是炭化活化一次完成, 有利于形成尺寸較小的碳微晶, 容易形成細(xì)的孔隙結(jié)構(gòu), 可以制造出孔隙更發(fā)達(dá)、吸附性能更好的活性炭�Ｌ康南鄬�(duì)得率較高。但化學(xué)活化對(duì)設(shè)備腐蝕性大�Ｎ廴经h(huán)境�Ｆ渲频玫幕钚蕴恐袣埩艋瘜W(xué)藥品活化劑��應(yīng)用方面受到限制。   
    3)化學(xué)物理活化法��為了發(fā)揮物理活化和化學(xué)活化各自的優(yōu)點(diǎn)�Ｄ壳笆澜绺鲊�包括我國在內(nèi)都在研究、探討將化學(xué)活化法和物理活化法結(jié)合起來�Ｓ眯滦偷纳�產(chǎn)工藝�Ｉ�產(chǎn)出孔隙結(jié)構(gòu)更加合理、發(fā)達(dá)、吸附性能更優(yōu)越、用途更廣泛的活性炭產(chǎn)品。
    活性炭生產(chǎn)制備技術(shù)   
    1)連續(xù)化、無公害化制造技術(shù)    歐美等發(fā)達(dá)國家在活性炭制造技術(shù)方面已完成大型化、自動(dòng)化、連續(xù)化、無公害化制造體系�と缑绹�的卡爾崗公司、維斯特維公司、荷蘭的諾力特公司、年產(chǎn)活性炭均超過萬噸��員工僅100多人。而且對(duì)制造新工藝的研究與活性炭微孔結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)基團(tuán)的關(guān)系研究�Ｗ龅搅似贩N的專用化和多樣化。如美國、日本的活性炭產(chǎn)品品種達(dá)到數(shù)百種。   
    2)活化劑低消耗制造工藝    傳統(tǒng)化學(xué)法制造活性炭的缺點(diǎn)是活化劑消耗大�；厥章实酮．a(chǎn)生的廢水廢氣對(duì)環(huán)境造成危害。隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步�Ｈ毡韭然�鋅法活性炭生產(chǎn)技術(shù)采用回轉(zhuǎn)爐兩段法�］^低溫活化�Ｆ渎然�鋅消耗量極低。美國磷酸法生產(chǎn)活性炭�Ａ姿嵯�耗在20%(每噸活性炭的酸耗)以下生產(chǎn)環(huán)境清潔。磷酸的低消耗不僅大大降低生產(chǎn)成本�Ｖ饕�保護(hù)了環(huán)境��實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。  
    3)原料預(yù)處理    活性炭原料的預(yù)處理包括脫灰和預(yù)氧化。活性炭生產(chǎn)原料為木質(zhì)、煤質(zhì)等天然產(chǎn)物�＞�含有一定量的雜質(zhì)�Ｈ鏢i、Al、Ca、Mg等元素�＿@些成分在活性炭制備過程中有極敏感的阻止微孔形成的作用通過對(duì)原料脫灰預(yù)處理�Ｄ茱@著提高活性炭性能。以煤質(zhì)原料為例��國內(nèi)外研究采用新的研磨技術(shù)結(jié)合化學(xué)洗滌法�？色@得灰分為1%的精煤�５�是成本相對(duì)較高。    活化前對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)难趸�處理�？梢蕴岣呋钚蕴康奈�附性能和產(chǎn)率。原料預(yù)氧化對(duì)活化過程有兩點(diǎn)較為明確的優(yōu)點(diǎn)�ひ皇悄芙档突罨瘻囟群涂s短活化時(shí)間;二是通過原料的預(yù)氧化后增加了原料的表面活性�Ｊ沟没罨�作用更容易深入到原料顆粒內(nèi)部。原料預(yù)氧化處理一般有干和濕兩種方法干法為在一定加熱條件下�Ｓ每諝狻⒀鯕獾葰怏w作為氧化劑��濕法則常用硝酸、硫酸等作氧化劑。研究表明�Ｑ趸�預(yù)處理可獲得煤質(zhì)活性炭比表面積3 000m2/g,碘吸附值1 500mg/g,亞甲基藍(lán)吸附值300 mg/g,苯酚吸附值250 m g/g的性能��對(duì)于木質(zhì)活性炭的亞甲基藍(lán)吸附值可達(dá)到760 mg/g。   
    3)使用催化活化劑    當(dāng)利用物理活化法制備超級(jí)活性炭時(shí)�Ｌ砑哟呋瘎┻M(jìn)行催化活化可成倍提高反應(yīng)速率�＝档突罨瘻囟泉２⑶铱讖椒植技�中。例如��國內(nèi)專利以采用鈣催化物理活化法��C-H2O反應(yīng)活化能從185 kJ/mol降低到164��169 kJ/mol�？讖郊�中于5��10 nm。日本專利采用過渡金屬元素作催化劑�２粌H減少了反應(yīng)時(shí)間�６�且獲得比表面積達(dá)到2 500��3 000m2/g的超級(jí)活性炭�Ｓ写�表性的過渡金屬化合物有Fe2 (NO3)3、Fe(OH)3、FePO4、FeBr3、Fe2O3等。但過快的反應(yīng)速度可能會(huì)使微孔壁面被燒穿�Ｆ茐奈⒖捉Y(jié)構(gòu)。  
    4)使用模板    在無機(jī)物模板內(nèi)很小空間(納米級(jí))中引入有機(jī)聚合物并使其炭化�Ｈ缓笥脧�(qiáng)酸將模板溶掉后即可制得與無機(jī)物模板的空間結(jié)構(gòu)相似的多孔炭材料�Ｔ摲椒�可制得孔徑分布窄、選擇吸附性高的中孔活性炭。美國、日本有利用硅凝膠微粒(75��147μm,比表面積470m2,孔徑4.7 nm)作為模板,制成比表面積1 100��2 000m2/g,孔徑為1��10 nm,并集中在2 nm的窄孔徑分布的活性炭材料。利用模板法制備活性炭的優(yōu)點(diǎn)是可以通過改變模板的方法控制活性炭的孔分布�５�該方法的缺點(diǎn)是制備工藝復(fù)雜需用酸去掉模板�Ｊ钩杀咎岣�
    活性炭應(yīng)用中有哪些設(shè)備    使用活性炭有間歇操作和連續(xù)操作兩類��   
    1)間歇操作常用于粉狀活性炭的大小規(guī)模使用。所用的設(shè)備是�げ煌�大小的桶、缸、槽之類 容器、過濾器、攪拌器等。過濾器有普通過濾、真空過濾或加壓過濾等各種類型。        2)連續(xù)操作常用于使用粒狀活性炭的較大規(guī)模的生產(chǎn)。
    設(shè)備裝置有�� 
    a、固定床�Ｊ且曰钚蕴繛樘畛鋵营Ａ黧w從上方或下方連續(xù)流入進(jìn)行吸附的方法�Ｒ蜻@種設(shè)備中活性炭在操作過程中固定不動(dòng)。固定床根據(jù)流體量和處理要求有單床、多床串聯(lián)和多床并聯(lián)等方式。    b、移動(dòng)床�Ｊ侵富钚蕴块g歇式移動(dòng)吸附方式。要處理的流體從吸附塔底部流入�Ｅc活性炭逆流接觸�Ｌ幚砗蟮牧黧w從塔頂部流出。    c、流動(dòng)床�＿@是連續(xù)式流動(dòng)床吸附法�Ｔ缙趯�(duì)糖進(jìn)行脫色。活性炭在塔內(nèi)形成膨脹層或流化狀態(tài)�Ｅc從塔底部進(jìn)入的流體更多的接觸�Ｈ缓筮B續(xù)排出塔外。如果流體流速過大�Ｋ�內(nèi)活性炭膨脹率增大�２荒鼙３謱訝钜苿�(dòng)�Ｒ虼艘獓�(yán)格調(diào)節(jié)流量。
    應(yīng)用粒狀活性炭，尤其大量應(yīng)用，影響效果和成本的活性炭主要性質(zhì)是：吸附量；壓降或床層膨脹；抗磨性；大小、水分、灰分、pH值和可溶物。 　
    應(yīng)用較為大量的粒狀活性炭都裝在柱型設(shè)備中，就要講究壓降(壓頭損失)或床層膨脹，是設(shè)計(jì)炭柱的必要因素。壓降由微粒大小和大小分布所決定。床層膨脹由微粒大小、形狀和大小分布以及微粒密度所決定。 　
    大量使用粒狀活性炭時(shí)，常加水以泵輸送和以運(yùn)輸帶脫水，因此要重視活性炭的損失量，講求活性炭的抗磨性。

    《工業(yè)水處理活性炭工藝發(fā)展迅速 工作特點(diǎn)游刃有余》源自：http://adtgayrimenkul.com