『壹』 活性炭再生的簡介
所謂活性炭再生,其實是指通過外界刺激帶來活性炭外部環境變化,使活性成分重新活化達到重復使用目的的操作和方法。隨著活性炭行業的廣泛關注和在市場的發展,如今活性炭已應用在生活中的各個領域內。
一、 活性炭再生的定義
活性炭再生(即活化),是指用物理或化學方法在不破壞活性炭原有結構的前提下,將吸附於活性炭上的吸附質予以去除,恢復其吸附性能,從而達到重復使用的目的。
1、 活性炭再生能達到的指標和效果
採用的自燃直熱回轉爐內熱型製造活性炭裝置可用較低能耗使飽和活性炭再生,該裝置對活性炭的再生利用率可達到81%-92%,再生後活性炭的理化指標達到或接近新炭標准,在國內該領域處於領先水平。
2、 對飽和活性炭再生的技術先進性
(1) 連續生產、質量穩定,好控制,裝置結構新穎,操作簡便,基礎設施投入少,設備體積小,設計合理;
(2) 乾燥、焙燒、活化三個階段一次完成;
(3) 可接收活性炭的再生范圍較廣,飽和活性炭的顆粒只要在小於50目以下,都可以再生,對一些不太導電的飽和活性炭難於用放電加熱的再生方法的就可以在該裝置中進行活化再生;
(4) 活化溫度大於800℃設備正常運行後,不需外部補充熱量;
(5) 通入活化氣體即可對炭化料進行活化,製造出新的活性炭,並補充一定量的空氣,來得到製造活性炭所需要的溫度;
(6) 整個製造新炭、再生活性炭操作過程可實現自動控制;
3、採用再生方式
根據多年積累的經驗,首選高溫加熱再生法,高溫加熱再生法的優點在於其在再生過程中能分解多種物質,再生環境良好,從而成為主要再生方法。常用的高溫加熱再生方法有:多層活化爐、流動層活化爐及回轉式活化爐,採用的是擁有自主知識產權的回轉爐,其特點是能使飽和活性炭在爐堂內滾動均勻,活化透徹,特別是與其它爐型相比,具有更為穩定及可靠的再生質量。
三、 活性炭再生的意義
國家先後發布了《中華人民共和國循環經濟促進法》、《「十二五」循環經濟發展規劃》等文件,鼓勵各行業重視和加強生產、生活中所產生廢物的再利用。活性炭作為使用廣泛的一種吸附劑,各類行業年使用量相當可觀,再生飽和活性炭再利用具有很強的經濟、環境效益,受到國家政策支持和鼓勵。
1、 有利於循環經濟
活性炭的應用范圍日趨廣泛,但是由於活性炭在使用過程中容易飽和而失去吸附能力,從而必須通過經常更換來達到使用效果。而活性炭價格昂貴,每次更換新炭,就會提升企業的運行成本,所以必須要考慮對飽和活性炭進行再生利用,以達到循環經濟的目的。
2、 有利於節能減排
1噸飽和活性炭如果作為廢棄物被焚燒掉,則相當於對大氣釋放0.128噸二氧化碳。製成1噸優質活性炭,需要消耗8噸木材或者8噸原煤,活性炭的再生可以大量減少對煤資源的消耗,減少大氣污染,降低能源浪費。
四、 飽和活性炭再生的方式
活性炭的再生方法有很多種,例如:加熱再生法、生物再生法、濕式氧化法、溶劑再生法、電化學再生法、催化濕式氧化法等。
(1)加熱再生法
加熱再生法是應用最多,工業上最成熟的活性炭再生方法。處理有機廢水後的活性炭在再生過程中,根據加熱到不同溫度時有機物的變化,一般分為乾燥、高溫炭化及活化三個階段。在乾燥階段,主要去除活性炭上的可揮發成分。高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機物沸騰、汽化脫附,一部分有機物發生分解反應,生成小分子烴脫附出來,殘余成分留在活性炭孔隙內成為「固定炭」。在這一階段,溫度將達到800~900°C,為避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性氣氛下進行。接下來的活化階段中,往反應釜內通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,使其恢復吸附性能,活化階段是整個再生工藝的關鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應用范圍廣的特點,但在再生過程中,須外加能源加熱,投資及運行費用較高。
(2)生物再生法
生物再生法是利用經馴化過的細菌,解析活性炭上吸附的有機物,並進一步消化分解成H2O和CO2的過程。生物再生法與污水處理中的生物法相類似,也有好氧法與厭氧法之分。由於活性炭本身的孔徑很小,有的只有幾納米,微生物不能進入這樣的孔隙,通常認為在再生過程中會發生細胞自溶現象,即細胞酶流至胞外,而活性炭對酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,從而促進污染物分解,達到再生的目的。生物法簡單易行,投資和運行費用較低,但所需時間較長,受水質和溫度的影響很大。
(3)濕式氧化再生法
在高溫高壓的條件下,用氧氣或空氣作為氧化劑,將處於液相狀態下活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子的一種處理方法,稱為濕式氧化再生法。實驗獲得的活性炭最佳再生條件為:再生溫度230℃,再生時間1h,充氧PO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達到(45±5)%,經5次循環再生,其再生效率僅下降3%。活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。
(4)溶劑再生法
溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質三者之間的相平衡關系,通過改變溫度、溶劑的pH值等條件,打破吸附平衡,將吸附質從活性炭上脫附下來。溶劑再生法比較適用於那些可逆吸附,如對高濃度、低沸點有機廢水的吸附。它的針對性較強,往往一種溶劑只能脫附某些污染物,而水處理過程中的污染物種類繁多,變化不定,因此一種特定溶劑的應用范圍較窄。
(5)電化學再生法
電化學再生法是一種正在研究的新型活性炭再生技術。該方法將活性炭填充在兩個主電極之間,在電解液中,加以直流電場,活性炭在電場作用下極化,一端成陽極,另一端呈陰極,形成微電解槽,在活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發生還原反應和氧化反應,吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因電泳力作用發生脫附。該方法操作方便且效率高、能耗低,其處理對象所受局限性較小,若處理工藝完善,可以避免二次污染。
(6)催化濕式氧化法
傳統濕式氧化法再生效率不高,能耗較大。再生溫度是影響再生效率的主要原因,但提高再生溫度會增加活性炭的表面氧化,從而降低再生效率。因此,人們考慮藉助高效催化劑,採用催化濕式氧化法再生活性炭。同濟大學水環境控制與資源化研究國家重點實驗室的科研人員正在開展此方面的研究。隨著可持續發展觀念的深入人心,活性炭再生工藝與技術日益得到人們的重視。
『貳』 在日常生活中,什麼地方能用到活性碳啊
1 活性碳( AC - activated carbon )
活性碳,是一種具有多孔結構和大的內部比表面積的材料。由於其大的比表面積、微孔結構、高的吸附能力和很高的表面活性而成為獨特的多功能吸附劑,且其價廉易得,部分還可再生活化,同時它可有效去除廢水、廢氣中的大部分有機物和某些無機物,所以它被世界各國廣泛地應用於污水及廢氣的處理、空氣凈化、回收稀有金屬及溶劑等環境保護和資源回收等領域。
活性碳和金剛石、石墨一樣,是碳元素的一種同素異行體, 碳單質的一種存在形式,為蜂窩狀結構,有許多小的晶體,作用機理為吸附,由於它的比表面積很大,有許多空隙、小孔,故具有較強的吸附能力,可以吸附色素、有毒氣體和有毒物質,用於脫色,凈化水、氣體。可通過加熱來解吸附 。
活性炭,一般用竹、木、果等含碳的物質為原料,在隔絕空氣的情況下高溫加熱,並且不斷地通入水蒸氣,除去分解出來的水煤氣、木焦油等有機物後得到。
活性碳分為粒狀活性碳、粉末活性碳及活性碳纖維,但是由於粉末活性碳有二次污染且不能再生賦活而被限制利用 [2] 。
2 粒狀活性碳( GAC - granular activated carbon )
GAC 的 85%~90% 用於水處理和氣體吸附處理,它的粒徑為 500 ~ 5000μm , GAC 的孔結構一般是具有三分散態的孔分布 , 既具有按國際純粹與應用化學會 (IUPAC) 分類的孔徑大於 50 nm 的大孔 , 也有 2.0 ~ 50nm 的中孔(過渡孔)和小於 2.0nm 的微孔 [3] 。
由於 GAC 的孔狀結構所致 , 它的吸附速度較慢 , 分離率不高 , 特別是它的物理形態使其在應用和操作上的有諸多不便 , 限制了 GAC 的應用范圍 [4] 。
3.日常生活中的活性炭的應用
主要利用活性炭的吸附能力來凈化空氣、水等,比如:口罩、冰箱除臭、汽車駕駛室空氣的清新、凈水器的吸附劑啦等等,應用特廣
『叄』 活性炭有哪些種類以及用途呢
活性炭是一種含碳材料製成的外觀呈黑色,內部孔隙結構發達,比表面積大、吸附能力強的一類微晶質碳素材料,是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體。活性炭按原料來源可分為:木質活性炭、獸骨/血活性炭、礦物原料活性炭、合成樹脂活性炭、橡膠/塑料活性炭、再生活性炭等;活性炭按外觀形態可分為:粉狀、顆粒狀、不規則顆粒狀、圓柱形、球形和纖維狀等。煤質顆粒活性炭選用優質無煙煤為原料,採用先進的工藝精製而成,外觀為黑色不定型顆粒。具有空隙結構發達,比表面積大,吸附能力強,機械強度高,床層阻力小,化學穩定性能好,易再生,經久耐用等優點。
『肆』 活性炭再生的介紹
活性炭再生法,活性炭再生是吸附飽滿的活性炭通過一定條件處理後再次活化。活性炭在環境保護,工業與民用方面己被大量使用,並且取得了相當的成效,然而活性炭在吸附飽合被更換後,使用活性炭吸附是一個物理過程,因此還可以採用高溫蒸汽將使用過的活性炭內之雜質進行脫附,並使其恢復原有之活性,以達到重復使用的目的,具有明顯的經濟效益。再生後的活性炭其用途仍可連續重復使用及再生。活性炭再生是吸附飽滿的活性炭通過一定條件處理後再次活化。
『伍』 活性炭有什麼用途
活性炭的用途:1、凈水作用;2、污水處理;3、家用吸附;4、空氣凈化;5、傢具去異味。
活性炭是一種經過特殊處理的炭,在生活中應用非常的廣泛,可能很多人都不了解,下面我就給大家詳細介紹一下活性炭的用途。
活性炭的凈水作用:活性炭可去除水中余氯、膠體、有機物、重金屬(如汞、銀、鎘、鉻、鉛、鎳等等)、放射性物質等,是凈水器中使用最早、最廣泛實用的凈水材料。活性炭在活化過程中形成大量的各種形狀的細微孔,具有強大的吸附作用。
污水處理:環保行業用於污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化我國的煤炭燃燒過程中排放出的 SO2和 NOx 是主要的大氣污染物,而改性後活性炭材料的脫硫、脫硝處理效果好,投資運行費用低,且易於再生利用等優點而引起人們的關注。
家用吸附:活性炭吸附法去除室內污染是應用最廣泛、最成熟、最安全、效果最可靠、吸收物質種類最多的一種方法。活性炭作為一種優良的物理、化學吸附劑,越來越受到人們的重視。高效環保活性炭包能夠吸附空氣中的甲醛、氨、苯、二甲苯、氡等室內所有有害氣體分子,快速消除裝修異味。
空氣凈化:用活性炭擺放在室內有效的吸收空氣中含有的甲醛、二甲苯等有害物質(特別是新裝修的房子)。
傢具去異味:活性炭可適用於新買的傢具放於櫥櫃、抽屜、冰箱中,也可放在鞋子裡面除臭味。
『陸』 煤質活性炭主要用於哪些地方有什麼特點
煤質活性炭是經過炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序研製而成。其外觀普遍為黑色圓柱狀活性炭,不定形煤質顆粒活性炭,又稱破碎炭。圓柱形活性炭又稱柱狀炭,一般由粉狀原料和粘結劑經混捏、擠壓成型再經炭化、活化等工序製成。也可以用粉狀活性炭加粘結劑擠壓成型。具有發達的孔隙結構,良好的吸附性能,機械強度高,易反復再生,造價低等特點;用於有毒氣體的凈化,廢氣處理,工業和生活用水的凈化處理,溶劑回收等方面。可以應用於以下場合:
1.水處理行業:自來水、工業用水、污水處理、純凈水、飲料、食品、醫葯用水。
2.空氣凈化:除雜、除味、吸咐、除甲醛,苯、甲苯、二甲苯、油氣等有害氣體物質。
3.工業:脫色、提純、空氣凈化。
4. 養魚:過濾。
5. 試劑:催化劑及催化劑載體。
煤質顆粒活性炭強度高、孔隙發達、比表面積大,尤其微孔容積大而獨具優點。煤質活性炭對各種水中的有機質、游離氯以及空氣中有害氣體有極強的吸附能力,是城市飲用水深度凈化的優良吸附劑,並應用於脫除空氣中細菌及毒害氣體。煤質活性炭具有發達的孔隙結構、良好的化學穩定性和機械強度,是一種優良的廣譜碳質吸附材料。根據外表形態的不同,煤質活性炭主要可分為煤質顆粒活性炭和煤質粉狀活性炭,顆粒活性炭又分為煤質成型炭 [包括柱狀炭、壓塊炭 (或壓片炭)和球形炭和原煤破碎活性炭兩大類。根據用途不同,可分為凈化水用、凈化空氣用、脫色用、回收溶劑用、針劑用、防護用等多種用途活性炭。由於其耐酸、耐鹼、耐熱,且顆粒活性炭在吸附飽和後,可方便地再生,所以,活性炭是現代社會工業生產和環境保護中必不可少的碳質吸附材料。
『柒』 活性炭的用途有哪些
活性炭是一種經特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然後與氣體反應,表面被侵蝕,產生微孔發達的結構(此過程稱為活化)。
由於活化的過程是一個微觀過程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕,所以造成了活性炭表面具有無數細小孔隙。活性炭表面的微孔直徑大多在2~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2,活性炭的一切應用,幾乎都基於活性炭的這一特點。
(1)處理含油污水
吸附法進行油水分離是利用親油性材料,吸附廢水中的溶解油及其它溶解性有機物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。由於活性炭對油的吸附容量有限(一般為30~80mg/g)),成本高,再生困難,通常只用作含油廢水多級處理的最後一級處理,出水含油質量濃度可降至0.1~0.2mg/L。
由於活性炭對水的預處理要求高,而且活性炭的價格昂貴,因此在廢水處理中,活性炭主要用來去除廢水中的微量污染物,以達到深度凈化的目的。煉油廠含油廢水,先經隔油、氣浮和生物處理,再經砂濾和活性炭過濾深度處理。廢水的含酚量從0.1 mg/L(經生物處理後)降至0.005mg/L,含氰量從0.19mg/L降至0.048mg/L,COD從85mg/L降至18mg/L。
(2)處理染料廢水
染料廢水成分復雜、水質變化大、色度深、濃度大,處理困難。處理方法主要有氧化、吸附、膜分離、絮凝、生物降解等。這些方法各有優缺點,其中活性炭能有效地去除廢水的色度和COD。活性炭處理染料廢水在國內外都有研究,但大多數是和其它工藝耦合,活性炭吸附多用於深度處理或將活性炭作為載體和催化劑,單獨使用活性炭處理較高濃度染料廢水的研究很少。
活性炭對染料廢水有良好的脫色效果。染料廢水的脫色率隨溫度的升高而增加,而pH值對染料廢水的脫色效果沒有太大的影響。在最佳吸附工藝條件下,酸性品紅、鹼性品紅廢水的脫色率均>97%,出水的色度稀釋倍數≤50倍,COD<50mg/L,達到國家一級排放標准。
(3)處理含汞廢水
重金屬污染物中以汞的毒性最大,當汞進入人體內,就會破壞酶和其它蛋白質的功能並影響其重新合成。活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只適宜於處理含汞量低的廢水。如果含汞的濃度較高,可以先用化學沉澱法處理,處理後含汞約1mg/L,高時可達2~3mg/L,然後再用活性炭做進一步的處理。
(4)處理含鉻廢水
活性炭表面存在大量的含氧基團如羥基(-OH)、羧基(-COOH)等,它們都有靜電吸附功能,對六價鉻產生化學吸附作用,能有效地吸附廢水中的六價鉻,吸附後的廢水可達到國家排放標准。
利用活性炭處理含鉻廢水是活性炭對溶液中六價鉻的物理吸附、化學吸附、化學還原等綜合作用的結果。活性炭處理含鉻廢水,吸附性能穩定,處理效率高,操作費用低,有一定的社會效益和經濟效益。因此,用活性炭處理含鉻廢水已得到廣泛應用。
(5)催化和負載催化劑
石墨化炭和無定型炭是活性炭晶型的組成部分,因為具有不飽和鍵,所以表現出類似結晶缺陷的功能。活性炭因為結晶缺陷的存在而被作為催化劑廣泛應用,同時,因為其具有大的比表面積及多孔結構,活性炭還被廣泛用作催化劑載體。
『捌』 活性炭主要應用於什麼方面
活性炭是一種非常優良的吸附劑,它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優質煤等作為原料,通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘乾和篩選等一系列工序加工製造而成。它具有物理吸附和化學吸附的雙重特性,可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質,以達到脫色精製、消毒除臭和去污提純等目的。
活性炭廣泛應用於工農業生產的各個方面,如石化行業的無鹼脫臭(精製脫硫醇)、乙烯脫鹽水(精製填料)、催化劑載體(鈀、鉑、銠等)、水凈化及污水處理;電力行業的電廠水質處理及保護;化工行業的化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等的脫色、精製;食品行業的飲料、酒類、味精母液及食品的精製、脫色;黃金行業的黃金提取、尾液回收;環保行業的污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化;以及相關行業的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發污染控制,各種浸漬劑液的制備等。
『玖』 活性炭的用途是些什麼
活性炭屬於物理吸附,可以反復使用,但是使用的時候一定要記得定期晾曬,如果做不到,那就及時更換,活性炭長時間的吸附甲醛不更換就會飽和,容易造成二次污染,除醛一直是一個讓人頭疼的問題,五花八門的方法實在是難以分辨真假,下面為您介紹幾種除醛方法,希望給您帶來幫助。
1、植物可以去除甲醛,雖然可以去除甲醛,但是其吸收甲醛的量是非常有限的,而且在室內濃度較高時,如果單純依靠植物吸附甲醛,其用量是非常大的。
『拾』 活性炭主要應用於什麼方面
活性炭,是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無定形碳,也有排列規整的晶體碳。活性炭中除碳元素外,還包含兩類摻和物:一類是化學結合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由於未完全炭化而殘留在炭中,或者在活化過程中,外來的非碳元素與活性炭表面化學結合;另一類摻和物是灰分,它是活性炭的無機部分,灰分在活性碳中易造成二次污染。活性炭由於具有較強的吸附性,廣泛應用於生產、生活中。
活性炭材料是經過加工處理所得的無定形碳,具有很大的比表面積,對氣體、溶液中的無機或有機物質及膠體顆粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料主要包括活性炭(Activated Carbon , A C )和活性炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性炭材料作為一種性能優良的吸附劑,主要是由於其具有獨特的吸附表面結構特性和表面化學性能所決定的。活性炭材料的化學性質穩定,機械強度高,耐酸、耐鹼、耐熱,不溶於水與有機溶劑,可以再生使用,已經廣泛地應用於化工、環保、食品加工、冶金、葯物精製、軍事化學防護等各個領域 。目前,改性活性炭材料被廣泛用於污水處理、大氣污染防治等領域,在治理環境污染方面越來越顯示出其誘人的美好前景。
活性炭80%-90%以上由碳元素組成,這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因。除了碳元素外,還包含有兩類摻和物:一類是化學結合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由於未完全炭化而殘留在炭中,或者在活化過程中,外來的非碳元素與活性炭表面化學結合,如用水蒸氣活化時,活性炭表面被氧化或水蒸氣氧化;另一類摻和物是灰分,它是活性炭的無機部分。