點(diǎn)至500-1500規(guī)格可定做四氯化碳30-65未碳化物1水分5灰分5
褐煤活性炭是一類重要的工業(yè)產(chǎn)品，因具有的比表面積和優(yōu)良的選擇性吸附能力，在工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中發(fā)揮著不可或缺的作用。 我國 褐煤活性炭工業(yè)經(jīng)歷了50余年的發(fā)展，取得了令人矚目的成績，尤其在生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械化、生產(chǎn)工藝自動化、生產(chǎn)過程清潔化、生產(chǎn)能耗節(jié)約化等諸多方面都取得了令人驕傲的成果，已經(jīng)跨入世界活性炭行業(yè)的前列。我國活性炭年產(chǎn)量已超過60萬噸，出口量占一半以上，是名副其實(shí)的世界活性炭生產(chǎn)和出口的大國。
褐煤活性炭是一個(gè)歷史悠久的產(chǎn)品，是我國現(xiàn)代工業(yè)體系中一個(gè)新興的工業(yè)。 褐煤活性炭之所以能經(jīng)久不衰，至今仍煥發(fā)著蓬勃的發(fā)展勢頭和活力，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從傳統(tǒng)的制糖、制藥、食品、輕工、醫(yī)藥、冶金、化工、兵工等領(lǐng)域，逐漸向著與人類生存環(huán)境息息相關(guān)的環(huán)保、凈水、新能源、電子信息、原子能、生物工程、納米新材料等高新科技領(lǐng)域滲透擴(kuò)展，具有更為廣闊的新用途。因此，無論在理論研究方面，還是在制造工藝、應(yīng)用技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)備改進(jìn)等方面，始終吸引著科技人員為不斷加深對活性炭的認(rèn)識而探索多孔碳材料。
多孔碳材料，集用具有豐富禮維紡構(gòu)材料，這類材料以褐煤活性炭為代表，很早以前就被廣泛應(yīng)用為吸附劑，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬，由于該材料不僅對某熱化學(xué)反西具有明顯的催化活性，同時(shí)又可與金屬活作組分進(jìn)行展的相互作用。
在催化領(lǐng)域中所用PCM大致可分為普通動性炭、聚臺物衍生炭和發(fā)展復(fù)合物。早期PCM多是利用果殼，果核、木材，各種牌號的煤炭，煤供油和重質(zhì)油瀝青等原料，經(jīng)炭化和物理或化學(xué)活化制成，因天然原料所含雜質(zhì)殘留于 PCM中會催化不希望的副反應(yīng)發(fā)生，且采用天然原料不便對所得PCM的孔結(jié)構(gòu)及形態(tài)進(jìn)行調(diào)控，因此，目前PCM的制備原料多采用合成樹脂，有成纖維。
在合成聚合物時(shí)，通過選擇交聯(lián)劑或致孔劑可合成具有較大孔結(jié)構(gòu)和比者面積的共聚物，這類前驅(qū)體中所具有的較大孔隙經(jīng)炭化活化后仍可保留至終的PCM中，利用磺化苯乙烯二乙烯基苯形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)其聚物在氮?dú)庵刑炕?200℃可以制得平均孔大小在30nm的各向同性硬質(zhì)炭，以糠醇，液體致孔劑二甘醇或聚乙二醇，分散劑以及固化劑對甲基苯磺酸為原料，由糖醇的部分聚合，液體成孔劑揮發(fā)可以形成狹窄的大孔，將其炭化所得的PCM中也保留了該孔結(jié)構(gòu)，
PCM由于含有較多的微品，放處于棱面邊緣的碳原子較多具有較高的反應(yīng)性，易與其他元素反應(yīng)形成支配表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的化學(xué)物種，通常主要是與氧反應(yīng)形成各種含氧官能團(tuán)，通過測定活性表面積可以對這些形成官能團(tuán)活性點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行估計(jì)，其程度與碳材料中的微晶點(diǎn)及其排列以及表面缺陷數(shù)有關(guān)。低溫?zé)崽幚?≤1500K)的活性點(diǎn)可能占有更高的總表面積，對活性炭來說可能達(dá)20%~40%，作為PCM之一的炭黑，表面存在的氧化物，包括有羧基，酚羥基等酸性官能團(tuán)，預(yù)基、醒基以及由醌基和預(yù)基縮合形成的內(nèi)酯基等中性官能團(tuán),還包括氧萘狀化合物等堿性氧化物。
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(diǎn):①可在現(xiàn)場進(jìn)行。無需卸載、運(yùn)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(jià)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(shí)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(yùn)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(shí)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(gè)步驟使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為固定碳后被除去，從而實(shí)現(xiàn)再生的目的。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，整個(gè)再生過程一般需要約30min，其中前15min為干燥時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)炭中的水分或者一部分低沸點(diǎn)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(shí)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(gè)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。
褐煤活性炭物理法工藝過程及生產(chǎn)裝置
一、物理法的基本工藝過程
物理法制造褐煤活性炭的基本工藝流程是粉狀活性發(fā)生產(chǎn)流程，是無定形活性炭和成型活性炭生產(chǎn)流程。
由此可看出，物理法活性炭生產(chǎn)工藝大致包括以下主要工段，原料處理工段、活化工段、后處理工段和成品工段。
二、物理法工藝過程及相應(yīng)生產(chǎn)裝置
1.原料預(yù)處理工段
由于制備褐煤活性炭的原料種類很多，有木質(zhì)原料、煤質(zhì)原料、人造材料和工業(yè)廢料等，不同原料有不同的物理化學(xué)性質(zhì)，包括不同的粒徑、粒徑分布和灰分、揮發(fā)分含量等，因此針對不同原料也需要進(jìn)行不同的預(yù)處理。
預(yù)處理的目的有三個(gè)，是可以使得原料的外觀和粒度較適合炭化、活化設(shè)備，并滿足使用者對產(chǎn)品的要求;第二是可以除去大部分對活化反應(yīng)和產(chǎn)品性能不利的雜質(zhì);第三是可以盡可能減小原料發(fā)生石墨化的趨勢，從而有利于得到吸附性能優(yōu)良的活性炭產(chǎn)品。
為得到合適粒度的原料并除去雜質(zhì)，可采用破碎、篩分、揚(yáng)析和除鐵等工藝過程，并根據(jù)不同原料的特性選用相應(yīng)的礦石、糧食或者飼料加工設(shè)備。
因此可以通過控制溫度來控制活性炭產(chǎn)品的孔隙分布，從而制備具有不同用途的活性炭產(chǎn)品。一般而言，水蒸氣活化法的活化溫度控制在800~950℃.煙道氣活化的溫度控制在900~950℃，空氣活化的溫度控制在600℃左右。此外，對于不同的原料，活化溫度的影響也有區(qū)別。例如有研究發(fā)現(xiàn)，以泥發(fā)為原料生產(chǎn)活性炭時(shí)，較高的活化溫度(1040℃)反而有利于提高微孔含量，低溫卻有利于中大孔的形成[28]。因此在生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)原料、所制備活性炭的用途以及所采用的活化劑來確定活化溫度。
活化時(shí)間
在活化條件下，氣體活化按照造孔一擴(kuò)孔步驟進(jìn)行，即先開始在炭化料肉部形成大量的微孔，相鄰碳微晶之間原本閉塞的微孔也被打開，從而使活性發(fā)比表面積增大，吸附能力增強(qiáng)，而隨著反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，碳微晶層面上的碳開始被消耗，使微孔變大、塌陷，直到相鄰微孔之間的孔壁被完全燒蝕形成中大孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致活性炭比表面積降低。由于反應(yīng)速率隨溫度變化而變化，不同原料的活化難易程度也不一樣，因此若活化溫度較低或者原料活化反應(yīng)性較差時(shí)，活化時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長，反之亦然。
