活性炭廠（chǎng）家--活性炭的工業用途

　　活性炭廠家（jiā）--活性（xìng）炭的（de）工業用途

　　活性炭各種工業通途

　　活（huó）性炭作（zuò）為人造材料（liào），是在1900年和1901年才（cái）發明的，發明者Raphael von Ostrejko,取得英國專利B.P.14224(1900);

　　英國專利B.P.18040(1900)德國專利Ger.P.136792(1901)。

　　他發明將（jiāng）金屬氯化物炭化植物（wù）源原料或用二氧化碳或（huò）水蒸氣與（yǔ）炭化（huà）材料反應製造活性炭。1911年在維也（yě）納附（fù）近的工廠首次用

　　於工（gōng）業生產，當時產品是粉狀活性炭，商品名使Epomit;同年在荷蘭有Norit上市;1912年在捷克斯洛（luò）伐克又Carboraffin出售。

　　(Ger.Pat.290656)。

　　回顧百年來世界活（huó）性炭應用的曆史，不妨粗略劃分為三個階段：

　　(1)第一階段，從20世紀初到約20世紀20年代為萌芽階段:

　　(2)第二階段，從約20世紀（jì）20年代中期為（wéi）中期為成（chéng）長階段;

　　(3)第三階（jiē）段，從20世紀中期到20世紀末期為發展階段，發展成為環保大應用階段。

　　這三個階段可用活（huó）性炭應用曆程中兩件曆史性大事。作（zuò）為劃（huá）分的界限。

　　第一（yī）件大事使活性炭防毒麵（miàn）具，在（zài）20世紀（jì）20年代在第一次世界（jiè）大戰中的應用。可以次作為劃分活性炭應用曆史的第（dì）一（yī）階段和

　　第二階段的（de）界限。

　　活性炭在初（chū）期主要應用使粉炭在糖業中逐（zhú）步代替了原來（lái）的骨炭。在20世紀20年代的第（dì）一次世界大戰中出現的顆粒（lì）大量應用於

　　防毒麵具。這是工業化學（xué）史輝煌（huáng）的一頁。當時荷蘭的Norit和（hé）捷克斯洛伐克、德國=法國=瑞士等國的製造商和批發商曾成立一個聯

　　合公司，說明在歐洲萌芽的（de）活性炭也是廣為看好（hǎo）的新興產業。

　　通過防毒麵具應用的推（tuī）動，活性炭曆史進入了（le）第二階段，活性炭（tàn）市場不斷擴大，活性炭（tàn）的吸附和催化（huà）功能在眾多（duō）行業的精製

　　、回收（shōu）、合成上的應用陸續開發，美國等的（de）活性炭廠陸續開（kāi）設。在20世紀中葉不斷拓展應用麵的活性炭，被視（shì）為“萬能吸附劑（jì）”。

　　第二件大事是活性炭除臭作用（yòng），在20世紀40年代數以百計的自來水廠中采用了活性炭除臭。以此作為劃分活性炭應用（yòng）曆（lì）史的

　　第二階段與第三（sān）階（jiē）段的界限。

　　1927年美國芝加哥自來（lái）水廠發（fā）生了廣（guǎng）大（dà）居民難以接受的自來水惡臭事（shì）故，這是（shì）由於原水中的苯酚（fēn）和消毒用的氯生成異臭所致。

　　德國等（děng）地的自來水廠也發生了同樣（yàng）的事（shì）故，這些事故都是用活性炭來解決的。

　　此後，隨著環（huán）境保護日（rì）益受到重視，政（zhèng）府法令的（de）日趨嚴格。活性炭不僅在淨水方麵，而且在淨氣等方麵的用量劇增，使得在20

　　世紀的後半葉，環保產業成為活（huó）性炭應用（yòng）的大戶。由此活性炭曆史進入了第三階段，即（jí）發展階段。

　　我國活性炭在應用曆史簡分為三個階段。

　　(1)第一階段使20世紀40年（nián）代以前（qián），我國製藥工業、化學工（gōng）業中使用活性炭量大（dà），都用進口貨，例如用Carboraffin牌的活性炭。

　　(2)第二階段自20世紀50年代初開始，國產活性炭上市。1951年沈陽和撫順的單管爐廠、青島的（de）反射爐悶燒法（fǎ）廠、上（shàng）好（hǎo）的電熱

　　活化法廠，接著又氯化鋅活化法廠（chǎng），1958年福建、杭州、廣（guǎng）州、煙台、東北等地紛紛建廠，1966年太（tài）原開創斯列普活化法廠，隨後（hòu）

　　我國陸續開設數（shù）以（yǐ）百計的斯列普爐廠（chǎng）。此外，還有（yǒu）不少的轉爐、粑式爐等工（gōng）廠。總生（shēng）產能力從1951年的三五十（shí）噸猛增到（dào）20世紀80年

　　代的近十萬噸。

　　生產與應用（yòng）相互促進，活性炭的應用範圍被迅速開拓。從原來（lái）單一的通用炭向多（duō）種的專用炭發展，例（lì）如淨水炭、糖炭、味精炭、

　　油脂炭、黃金炭、載體炭、藥用炭、針劑炭、試劑炭等等，足見活性炭（tàn）因國內經濟蒸蒸日上而應（yīng）用量（liàng）速增，又因產量擴大、陳本降低

　　而使出口量上（shàng）升。我國活性炭的應用，不僅在國內市場發展，而（ér）且進入了國際市場。活性炭是一種非常優良的吸附（fù）劑，它是利用（yòng）木炭、

　　竹炭、各種果殼和優質（zhì）煤等作為原料，通（tōng）過物理和化學方（fāng）法對（duì）原料進行破碎（suì）、過篩、催化（huà）劑活化、漂洗、烘幹和篩選等一係列（liè）工序加

　　工製造而成（chéng）。它具有物理吸附和化學（xué）吸附的雙重（chóng）特性，可以有選（xuǎn）擇（zé）的吸附氣相、液相中的各種物質，以達到脫色精製、消毒除（chú）臭和去

　　汙提純等目的。檢驗標準可按照（zhào）中國（guó）國標GB，或（huò）按照其他國家標準，如：美國ASTM，日本JIS，德國DIN標準等。

　　活性炭廣泛應用於工農業生產的各個方（fāng）麵，如石化行業的無堿脫臭(精製脫（tuō）硫醇)、乙烯脫鹽水(精製填料)、催（cuī）化劑載體(鈀、

　　鉑、

　　銠等)、水淨化及汙水處理;電力行業的電廠水質處理及保護;化工行業的（de）化工催化劑及載體、氣體淨化、溶（róng）劑回（huí）收及油脂等的

　　脫色、精製;食品行業的飲料、酒類、味（wèi）精（jīng）母液及食品的精製、脫色;黃金行業的（de）黃金提取、尾（wěi）液回收;環保行業的汙水處理、廢氣

　　及有害氣體（tǐ）的治理、氣體淨化（huà）;以及相關行業的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發汙染控製，各（gè）種浸漬劑液的製備等。活

　　性炭在未來將會有極好的發展前景和廣闊的銷售市場。

　　活性碳主（zhǔ）要用途：

　　1.用於液相吸附類（lèi）活性碳（tàn）

　　•自來水，工業用水，電鍍廢水，純淨水，飲料，食品，醫藥用水淨化及電子超純（chún）水製備。

　　•蔗糖、木糖、味精、藥品、檸檬酸、化工產品、食品添加劑的（de）脫色、精製和去雜質純化過濾

　　•油脂、油品（pǐn）、汽油、柴（chái）油的脫色、除雜、除味、酒類及飲料的淨化、除臭、除（chú）雜

　　•精（jīng）細化工、醫（yī）藥化工、生物製藥過程（chéng）產品提純、精製、脫色、過濾。

　　•環保工程廢水、生活廢水淨化、脫色、脫臭、降（jiàng）COD

　　2.用於氣相吸附類活性碳（tàn）

　　•苯、甲（jiǎ）苯、二甲（jiǎ）苯、丙酮、油氣、CS2等有機溶劑吸附與回（huí）收。

　　•香煙過濾嘴、裝（zhuāng）修除味、室內空氣淨化(甲醛，苯等的去除)，工業用氣的淨化(如CO2、N2等)

　　•石化行業生產、天然氣淨化、脫硫、除臭、廢氣的治理

　　•生化、油漆（qī）工業、地下場（chǎng）所、皮（pí）革工廠（chǎng）、動（dòng）物飼養場所的空（kōng）氣淨化、脫臭。

　　•煙道氣的臭（chòu）氣吸附、硫化物吸附，汞蒸汽的去除，降低戴奧辛的生成。

　　3.用於高要求領域活性碳

　　•催化劑及催化劑載（zǎi）體(鈀炭催化劑、釕炭催化劑、銠炭催化劑、鉑炭催化劑)，貴重金屬催化（huà）劑及合成金剛石、黃金提取。

　　•血（xuè）液淨化、汽車炭罐（guàn）、高性能燃料電（diàn）池、雙電層超級電容器、鋰電池負極材料、貯能材料、軍事、航天等高要求領域。

　　影響活性炭吸附的主要因素

　　①活（huó）性（xìng）炭吸附劑的性質

　　其表麵積越大，吸附能力就越強（qiáng）; 活性炭（tàn）是非極性分子，易於吸附非（fēi）極性或極性（xìng）很低的吸附質;活性炭吸附劑顆（kē）粒的大小，細（xì）孔

　　的

　　構造和分布情況以及表（biǎo）麵化學性質（zhì）等對吸附（fù）也有很大的影響。

　　②吸附質的性（xìng）質

　　取決於其溶解度、表麵（miàn）自由能（néng）、極性、吸（xī）附質分子的大小和不飽和度、附（fù）質（zhì）的濃度等

　　③廢水PH值

　　活（huó）性炭一（yī）般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。

　　PH值會對吸附質在水中存（cún）在的狀（zhuàng）態及溶解度等產生影響，從而影響吸附效果。

　　④共存物質（zhì）

　　共存多種吸附質時，活性炭對某種吸附質的吸附能力比隻含該（gāi）種吸（xī）附質時的吸附能力差

　　⑤溫度

　　溫度對活性炭的吸附影響較小

　　⑥接觸時間

　　應保（bǎo）證活性炭與吸附質有（yǒu）一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。

　　活性炭化學性

　　活性炭的（de）吸附除了物理吸附（fù），還有化學吸附。活性（xìng）炭的吸附性既取決於孔隙結構，又取（qǔ）決於化學組成。

　　活性炭不僅含碳，而且含少量的化（huà）學結合、功能團（tuán）開工的（de）氧和氫，例（lì）如羰基、羧基、酚類、內（nèi）酯（zhǐ）類、醌類、醚類。這些表麵上含

　　有的

　　氧化（huà）物和絡合物，有些來自原（yuán）料的衍（yǎn）生物，有些是在活化時、活化後由空氣或水蒸（zhēng）氣的作用而生成。有（yǒu）時還會生成表麵硫化物和氯化物。

　　在活化中原料所含礦物質（zhì）集中（zhōng）到活性炭裏成為灰分，灰分的主要（yào）成分是堿（jiǎn）金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸（suān）鹽和磷酸鹽等。

　　這些（xiē）灰分含量可經水洗（xǐ）或酸洗的處理而降低。

　　活性（xìng）炭催化性

　　活性（xìng）炭在許（xǔ）多吸附（fù）過程中（zhōng）伴有催化反應，表現出催化劑的活（huó）性。例如活性炭吸附二氧化硫經催化氧化變成三氧化（huà）硫。

　　由於活性炭有特異的表麵含氧化合物或絡合（hé）物的存在，對多種反應具有催化劑的活性，例如使（shǐ）氯氣和一氧化碳生（shēng）成光氣。

　　由於活性炭和載持物之間會（huì）形成絡（luò）合物，這種絡合物催化劑使催化活性大增，例如載持鈀鹽的活（huó）性（xìng）炭，即使沒有銅鹽的催化劑存在，

　　烯（xī）烴的氧化反應也能（néng）催（cuī）化進行，而且速度快、選擇性高。

　　由於（yú）活性炭具有發（fā）達（dá）的細孔結（jié）構、巨大的內表麵積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿（jiǎn）性，可作為催化劑的載體。例如，有機化學中

　　加氫、脫（tuō）氫環化、異構化等的反應中，活性炭是鉑（bó）、鈀催化（huà）劑的優良載體。

　　活性炭機（jī）械（xiè）性

　　(1)粒度：采用一套標準篩篩（shāi）分法，求出留在和通過每隻篩子的活性炭重量，表示粒度分布。

　　(2)靜觀密度或（huò）堆（duī）密度：飲食（shí）孔隙容積和顆粒間空（kōng）隙容積的單位體積活性炭的重量。

　　(3)體積密度和顆粒密度：飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容（róng）積的單位體積活性炭的重量。

　　(4)強度：即活性炭的耐破碎性。

　　(5)耐磨性：即耐磨損或抗（kàng）磨（mó）擦的性能。

　　這些機械性質直接影響活性（xìng）炭應（yīng）用，例（lì）如：密度影響容器大小;粉炭（tàn）粗細影響過濾;粒炭粒（lì）度分布影響流體阻力和壓降;破（pò）碎性影

　　活性炭的用途（tú）及種類

　　一、活性（xìng）炭的用途

　　1、空氣淨化

　　2、汙水處理場排氣吸附

　　3、飲料水處理

　　4、電廠水預處理

　　5、廢（fèi）水（shuǐ）回收前處理

　　6、生物法汙水處（chù）理

　　7、有毒廢水處（chù）理

　　8、石化無堿脫（tuō）硫醇

　　9、溶劑回收

　　10、化工催化劑載體

　　11、濾毒罐

　　12、黃金提取

　　13、化工品儲存排氣淨（jìng）化（huà）

　　14、製（zhì）糖、酒類、味精醫藥、食品精製、脫色

　　15、乙烯脫鹽水填料

　　16、汽車尾氣淨化

　　17、PTA氧（yǎng）化裝置淨化氣體

　　18、印刷油墨的除雜

　　二、活性炭的種（zhǒng）類

　　由於原料（liào）來源、製造方法（fǎ）、外觀（guān）形狀和應用場（chǎng）合不同，活性炭（tàn）的種（zhǒng）類很多，到目前為止尚無精確的統計材料，大（dà）約（yuē）有上千個品種。

　　按原料來源分

　　1. 木質活性炭

　　2. 獸骨、血炭

　　3. 礦物質原料活性炭

　　4. 其它原料的活（huó）性炭

　　5. 再生活性（xìng）炭

　　按製（zhì）造方法（fǎ）分

　　1. 化學（xué）法活性（xìng）炭(化學炭)

　　2. 物理法（fǎ）活性炭

　　3. 化學（xué）–物理法或物理–化學法活性炭

　　按外觀形狀分（fèn）

　　1. 粉狀活性炭

　　2. 顆粒活性炭

　　3. 不（bú）定型顆料活性炭

　　4. 圓柱形（xíng）活性（xìng）炭（tàn）

　　5. 球形活性（xìng）炭

　　6. 其它形狀的活性炭

　　按孔徑分[2]

　　大孔 半徑>20 000nm

　　過渡孔 半徑150 ～20 000nm

　　微（wēi）孔 半徑< 150nm 活（huó）性炭的表麵積主要是由微孔提供的，

　　[編輯本段]

　　活性（xìng）炭產品的應用方向及領（lǐng）域

　　◎石化行（háng）業

　　無堿脫臭(精製脫硫醇)——重催（cuī）的精製裝置

　　乙烯脫鹽水(精製填（tián）料)——乙烯裝置

　　催化劑（jì）載體(鈀、鉑、銠等)——苯乙烯（xī）、連續重整裝置

　　水淨化及汙（wū）水處理——上水及下水的深（shēn）度處理

　　◎電力行業

　　電廠水質處理及保（bǎo）護——鍋爐裝置

　　◎化工行業

　　化工催化劑及載體、氣體淨化、溶劑回收、及油脂等的脫色、精製

　　◎食品行業（yè）

　　飲料、酒類、味精母液及食品的精製、脫色

　　◎黃金行業

　　黃金提取——適用炭漿法、堆（duī）浸法提金工藝

　　尾液回收——金礦的廢（fèi）物（wù）利用及環境（jìng）保（bǎo）護

　　◎環保行業

　　用於汙水處理、廢（fèi）氣及有害氣體的治理、氣體淨（jìng）化

　　◎相關行業

　　香煙（yān）濾嘴、木地板防潮（cháo）、吸味、汽（qì）車汽油蒸發汙染控（kòng）製，各種浸漬劑液（yè）的製備等,比如活性（xìng）炭可（kě）以作為（wéi）活性碳罐的填充物用來生（shēng）產摩托（tuō）車碳罐 汽車碳罐等（děng）。

　　活性炭吸附法在水處理中的應用

　　活性炭吸附（fù）廣泛應用於（yú）在城市汙水處理、飲用水及工業廢水處理。

　　⑴城市汙水處理（lǐ）

　　廢水中（zhōng）的一些有機（jī）物是難於為微（wēi）生物或一般氧化法所氧化分解的，如酚（fēn）、苯、石油及其產品、殺蟲劑、洗滌劑（jì）、合成染料、胺類化合物以及許多（duō）人工合成有機物，經生化處理後很難達到對排放要求較高的水體中排放的標準，也嚴重（chóng）影響廢水的回用，因此需要深度處理。

　　由於活性炭對有機物的吸附能力大，在廢水深度處理中得到廣泛的應用，具有以下優點：

　　①處理程度高，城市汙水用活性炭進行深度處理後（hòu），BOD可降低99%，TOC可降到1～3mg/L。

　　②應用範圍廣，對廢水（shuǐ）中絕大多數有機物都有效，包括微生（shēng）物難於降解的有機物。

　　③適應性強（qiáng），對水量及有機物負荷的變動有較強的適應（yīng）性能，可（kě）得到（dào）穩定的處理效果。

　　④粒狀炭可進行再生重複使用，被吸附的有機物在再生過程中被燒掉（diào），不產生汙泥。

　　⑤可回收有用物質，例如用活性炭處理含酚廢水，用堿再生（shēng）吸附飽和的活性炭，可以回收酚鈉鹽。

　　⑥設（shè）備緊湊、管理方便。

　　⑵飲用水深度處理中的應用

　　活性炭吸附是建立在（zài）常規給水處理基礎上，一般設置在砂過濾之後（hòu），也可與砂濾料組成雙層濾料（liào）過濾或以活性炭過濾代替砂過（guò）濾。

　　在利用活性炭吸附進行飲用水深度（dù）處理的過程中（zhōng），發現在活性炭濾料上（shàng）生長有大量的微生物，使（shǐ）出水水質提高且再生延長，於是發展了一種經濟（jì）有效的去除水中的微汙染物質的生物活性炭工藝，流程為原水—(加（jiā）入混凝劑（jì）)—澄清—過濾(加入臭氧)再利用活性炭吸（xī）附，最後是出水。

　　⑶工業廢水（shuǐ）處理中的應用

　　很（hěn）多工（gōng）業廢水很難或不能采用生化（huà）處理，采用其他方法時，有的不能達到排放標（biāo）準（zhǔn），或運行費用較高，或操（cāo）作較麻煩等，例如有毒的有機化合物（wù）和某些金屬及其化合物等。工程實踐表明（míng），活性炭對這些物質有很強的吸（xī）附能力（lì）。

　　國內最先進的新（xīn）型活性炭生產設備

　　一、《一步法（fǎ）生產活性碳的內熱蒸汽轉爐》——空衛高級椰殼活性炭由此專利設備精製而成!

　　最新活性炭專利型生產設備，為一（yī）種炭化、活化一步法生產活性碳（tàn）的內熱蒸汽轉爐，包括爐（lú）體，其特征在於：所述爐體旋轉時，其爐腔內前部為物料活化區，後部為物料（liào）碳化區，在爐體的物（wù）料活化區（qū）和（hé）物料碳化區（qū）內均設有蒸汽（qì）輸入裝置和空氣輸入裝置（zhì），位於物料碳化區的空氣輸入裝（zhuāng）置與物料碳（tàn）化區隔斷連接，位於（yú）物料活化區的空氣輸入裝置（zhì）與物料活化區連通;位（wèi）於物料碳化區的蒸（zhēng）汽輸入（rù）裝置與物料碳化（huà）區連通，位（wèi）於物料活化區的蒸汽輸入裝置與物料活化區隔斷連接。縮（suō）短了活（huó）性炭生產過程，降低了生產成本。

　　本（běn）專利（lì）一步法炭化、活化縮短了生（shēng）產過程（chéng），能（néng）耗低、產（chǎn）品收率高、投資少、成本低。具有以下特（tè）點： 1、生產原料取材方便：可（kě）用（yòng）任何果殼和木工下腳料做為生產原料。 2、生產成本（běn）低：活化過程產生的大量水（shuǐ）煤氣能夠充分供給炭化、活化和餘熱（rè）鍋爐（lú）使用且有剩餘（yú），生 產過程（chéng）無（wú）需再加其他燃料和（hé）外接（jiē）蒸汽（qì），大大降低生產用燃料（liào）成本。 3、產品質量好：生產碘吸附值大於1150mg/g,亞甲基藍蘭吸值大於200mg/g的中（zhōng）高級性能活性炭 得率為13%-14%。

　　二、《外熱、內熱（rè）雙功（gōng）能活性碳生產裝置》——空衛高級椰殼活性炭由此專（zhuān）利設備精製而成!

　　最新活性（xìng）炭專（zhuān）利（lì）型生（shēng）產設備，本專（zhuān）利節能環保、產品質量高，具有以下特點：

　　1、節能環保生產：利用（yòng）先進的氣體回收係統，使（shǐ）可燃氣體充分燃燒和煙氣二次回收利用，環保節能。 利用（yòng）科學的蒸（zhēng）汽（qì）過熱係統，將出料攜帶的大量熱能進行回收過（guò）熱（rè）水（shuǐ）蒸氣，供生產使用，實現了高 效節能。

　　2、溫控均勻、產品得率（lǜ）高：該專利技術能（néng）夠均（jun1）勻分（fèn）配和控製活化爐內的各段溫度，確保產（chǎn）品活化合 理，得率高（gāo）。

　　3、產品品質好：通過先進的工（gōng）藝調試（shì）用，可合理調（diào）動（dòng）硬件設施，實現（xiàn）產品合理活化，生產出多重技術