特效活性炭強(qiáng)制放電再生技術(shù)及裝置的制造方法
【專利說明】特效活性炭強(qiáng)制放電再生技術(shù)及裝置
[0001](一)領(lǐng)域
特效活性炭強(qiáng)制放電再生技術(shù)及裝置屬于化學(xué)領(lǐng)域。
[0002](二)簡(jiǎn)介
活性炭的主要原料幾乎可以是所有富含碳的有機(jī)材料，如煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼等。這些含碳材料在活化爐中，在高溫和一定壓力下通過熱解作用被轉(zhuǎn)換成活性炭。
[0003]在活化過程中，巨大的表面積和復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)逐漸形成，而所謂的吸附過程正是在這些孔隙中和表面上進(jìn)行的，活性炭中孔隙的大小對(duì)吸附質(zhì)有選擇吸附的作用，這是由于大分子不能進(jìn)入比它孔隙小的活性炭孔徑內(nèi)的緣故。
[0004]2010以來，全球活性炭消費(fèi)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，2012年全球消費(fèi)總量達(dá)到120萬(wàn)噸，市場(chǎng)總額超過15億美元，發(fā)展?jié)摿薮蟆?br>[0005]傳統(tǒng)需求方面，預(yù)計(jì)2015年全球木質(zhì)活性炭需求總量在60萬(wàn)噸左右，國(guó)內(nèi)貢獻(xiàn)約一半的產(chǎn)量；潛在需求方面，未來全球工業(yè)環(huán)保(汞排放等)、家居/汽車環(huán)保(甲醛、異味等)、自來水凈化、食品飲料精制等領(lǐng)域，將可能使得木質(zhì)活性炭的需求出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。
[0006]我國(guó)活性炭行業(yè)雖然發(fā)展較為迅速，但一些制約行業(yè)發(fā)展的因素長(zhǎng)期存在，如我國(guó)活性炭企業(yè)規(guī)模普遍較小，難以形成規(guī)模效益，技術(shù)落后，環(huán)境污染嚴(yán)重，只是依托我國(guó)煤炭資源優(yōu)勢(shì)。
[0007]在激烈的時(shí)常競(jìng)爭(zhēng)中求得生存，但難有很大的發(fā)展，也很難和國(guó)外大型活性炭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。
[0008]為了改變大同地區(qū)活性炭炭化料生產(chǎn)工藝落后，環(huán)境污染嚴(yán)重的局面；合理調(diào)整大同活性炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)高科技、高附加值的高檔活性炭產(chǎn)品
活性炭是一種很細(xì)小的炭粒，有很大的表面積，而且炭粒中還有更細(xì)小的孔一毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸。
[0009]當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管被吸附，起凈化作用。
[0010]活性炭的表面積研究是非常重要的，活性炭的比表面積檢測(cè)數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測(cè)出來的結(jié)果才是真實(shí)可靠的，國(guó)內(nèi)有很多儀器只能做直接對(duì)比法的檢測(cè)。
[0011]現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外比表面積測(cè)試統(tǒng)一采用多點(diǎn)BET法，國(guó)內(nèi)外制定出來的比表面積測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測(cè)試方法為基礎(chǔ)的。
[0012]比表面積檢測(cè)其實(shí)是比較耗費(fèi)時(shí)間的工作，由于樣品吸附能力的不同，有些樣品的測(cè)試可能需要耗費(fèi)一整天的時(shí)間。
[0013]活性炭對(duì)各氣體的吸附能力(單位:ml/cm3):
H2、02、N2、C12、C02
4.5、35、11、494、97機(jī)械特性:
⑴粒度:采用一套標(biāo)準(zhǔn)篩篩分法，求出留在和通過每只篩子的活性炭重量，表示粒度分布。
[0014]⑵靜觀密度或堆密度:飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
[0015]⑶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積的單位體積活性炭的重量。
[0016]⑷強(qiáng)度:即活性炭的耐破碎性。
[0017](5)耐磨性:即耐磨損或抗磨擦的性能。
[0018]這些機(jī)械性質(zhì)直接影響活性炭應(yīng)用，例如:密度影響容器大??；粉炭粗細(xì)影響過濾；粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降；破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生。
[0019]活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學(xué)吸附。
[0020]活性炭的吸附性既取決于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學(xué)組成。
[0021]活性炭不僅含碳，而且含少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)開工的氧和氫。
[0022]這些表面上含有的氧化物和絡(luò)合物，有些來自原料的衍生物，有些是在活化時(shí)、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。
[0023]在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等。
[0024]由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應(yīng)用場(chǎng)合不同，環(huán)?；钚蕴康姆N類很多，到目前為止尚無精確的統(tǒng)計(jì)材料，大約有上千個(gè)品種。
[0025]按原料來源分
椰殼活性炭為黑色顆粒狀，具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、吸附能力高、強(qiáng)度大、化學(xué)性能穩(wěn)定、經(jīng)久耐用。
[0026]廣泛應(yīng)用于冶金化工、石油電力、食品飲料、飲用水、純凈水、工業(yè)用水的深度凈化以及貴重金屬的提煉，具有脫色除臭、吸附除濁之功效，和沸石、分子篩配用效果更佳。
[0027]去除水中重金屬、除氯及液體脫色，并可廣泛用于化學(xué)工業(yè)的溶劑回收和氣體分畝坐尚寺。
[0028]果殼活性炭王要以果殼和木屑為原料，經(jīng)炭化、活化、精制加工而成。
[0029]具有比表面積大、強(qiáng)度高、粒度均勻、孔隙節(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、吸附性能強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0030]并能有效吸附水中的游離氯、酚、硫、油、膠質(zhì)、農(nóng)藥殘留物和其他有機(jī)污染以及有機(jī)溶劑的回收等。
[0031]適用于制藥、石油化工、制糖、飲料、酒類凈化行業(yè)，對(duì)有機(jī)物溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面。
[0032]果殼活性炭被廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水和廢水的深度凈化生活、工業(yè)水質(zhì)凈化及氣相吸附，如電廠、石化、煉油廠、食品飲料、制糖制酒、醫(yī)藥、電子、養(yǎng)魚、海運(yùn)等行業(yè)水質(zhì)凈化處理。
[0033]能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機(jī)污染物，特別是致突變物(THM)的前驅(qū)物質(zhì)，達(dá)到凈化除雜去異味。
[0034]還可用于工業(yè)尾氣凈化、氣體脫硫、石油催化重整，氣體分離、變壓吸附、空氣干燥、食品保鮮、防毒面具、解媒載體，工業(yè)溶劑過濾、脫色、提純等。
[0035]各種氣體的分離、提純、凈化；有機(jī)溶劑回收；制糖、味精、醫(yī)藥、酒類、飲料的脫色、除臭、精制；貴重金屬提煉；化學(xué)工業(yè)中的催化劑及催化劑載體。
[0036]產(chǎn)品更具脫色、提純、除雜、除臭、去異味、載體、凈化、回收等功能。
[0037]木質(zhì)碳是以優(yōu)質(zhì)木材為原料，外形為粉末狀，經(jīng)高溫炭化、活化及多種工序精制而成木質(zhì)活性炭。
[0038]具有比表面積大，活性高，微孔發(fā)達(dá)，脫色力強(qiáng)，孔隙結(jié)構(gòu)較大等特點(diǎn)，孔隙結(jié)構(gòu)大，能有較吸附液體中的顏色等較大的各種物質(zhì)、雜質(zhì)。
[0039]主要用于食品、酒類、油類、飲料、染料、化工、自來水凈化、污水處理、降C0D、藥用活性炭等各種用途脫色。
[0040]柱狀炭特點(diǎn):采用優(yōu)質(zhì)木屑、椰殼等為原料，經(jīng)粉碎、混合、擠壓、成型、干燥、炭化、活化而制成。
[0041]獨(dú)創(chuàng)性:采用非粘結(jié)成型活性炭專有技術(shù)。改變傳統(tǒng)用煤焦油、淀粉等傳統(tǒng)粘結(jié)劑成型的辦法。
[0042]不含粘結(jié)劑成份，完全靠炭分子之間的親和力和原料本身的特殊性質(zhì)。
[0043]科學(xué)配方，制作而成，有效避免炭孔堵塞，充分發(fā)揮豐富發(fā)達(dá)炭孔的吸附功能。
[0044]先進(jìn)性:由于采用優(yōu)質(zhì)木屑、椰殼為原料，制成的柱狀活性炭比傳統(tǒng)的煤質(zhì)柱狀炭灰份低、雜質(zhì)少、氣相吸附值、CTC占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
[0045]產(chǎn)品孔徑分布合理，達(dá)到最大吸附與脫附，從而大大提高產(chǎn)品的使用壽命(平均2-3年)，是普通煤質(zhì)炭的1.4倍。
[0046]有柱狀和球形顆粒等規(guī)格。
[0047]適用性:
①、氣相吸附
②、有機(jī)溶劑回收(苯系氣體甲苯、二甲苯、醋酸纖維行業(yè)中的丙酮回收)
③、雜質(zhì)和有害氣體去除，廢氣回收
④、煉油廠、加油站、油庫(kù)過量汽油回收。
[0048]煤質(zhì)炭該品選用優(yōu)質(zhì)無煙煤作為原料精制而成，外形分別為柱狀、顆粒、粉末、蜂窩狀、球形等形狀，具有強(qiáng)度高，吸附速度快，吸附容量高，比表面積較大，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，孔隙大小在于椰殼活性炭和木質(zhì)活性炭之間。
[0049]主要用于高端空氣凈化、廢氣凈化、高純水處理、廢水處理、污水處理、水族、脫硫、水處理活性炭脫硝并可有效去除氣體與液體中的雜質(zhì)和污染物以及各種氣體分離和提純，還可廣泛用于各種低沸點(diǎn)物質(zhì)的吸附回收，脫臭除油等。
[0050]煤質(zhì)柱狀活性炭選用優(yōu)質(zhì)無煙煤為原料，采用先進(jìn)工藝精制加工而成，外觀呈黑色圓柱狀顆粒；具有合理的孔隙結(jié)構(gòu)，良好的吸附性能，機(jī)械強(qiáng)度高，易反復(fù)再生，造價(jià)低等特點(diǎn)；用于有毒氣體的凈化，廢氣處理，工業(yè)和生活用水的凈化處理，溶劑回收等方面。
[0051]煤質(zhì)柱狀活性炭用于有毒氣體的凈化，并且廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，如石化行業(yè)的無堿脫臭(精制脫硫醇)、乙烯脫鹽水(精制填料)、催化劑載體(鈀、鉬、銠等)、水凈化及污水處理；電力行業(yè)的電廠水質(zhì)處理及保護(hù)。
[0052]化工行業(yè)的化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等的脫色、精制；食品行業(yè)的飲料、酒廠、味精母液及食品的脫色；黃金行業(yè)的黃金提取、尾液回收。
[0053]環(huán)保行業(yè)的污水處理及有害氣體的治理、凈化；以及相關(guān)行業(yè)的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味等。
[0054]活性炭在未來將會(huì)有極好的發(fā)展前景和廣闊的銷售市場(chǎng)。
[0055]活性炭過濾器是將水中懸浮狀態(tài)的污染物進(jìn)行截留的過程，被截留的懸浮物充塞于活性炭間的空隙。
[0056]濾層孔隙尺度以及孔隙率的大小，隨活性炭料粒度的加大而增大。
[0057]即活性炭粒度越粗，可容納懸浮物的空間越大，其表現(xiàn)為過濾能力增強(qiáng)，納污能力增加，截污量增大。
[0058]同時(shí)，活性炭濾層孔隙越大，水中懸浮物越能被更深地輸送至下一層活性炭濾層，在有足夠保護(hù)厚度的條件下，懸浮物可以更多地被截留，使中下層濾層更好地發(fā)揮截留作用，機(jī)組截污量增加。
[0059]從嚴(yán)格的理論上講，活性炭所具有的對(duì)懸浮物的截留能力來自活性炭所提供的表面積。
[0060]流速低時(shí)，機(jī)組的過濾能力主要地來自活性炭的篩除作用，而流速快時(shí)，過濾能力來自活性炭顆粒表面的吸附作用，在過濾過程中活性炭所提供的顆粒表面積越大，對(duì)水中懸浮物的附著力越強(qiáng)。
[0061]根據(jù)吸附過程中，活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類:物理吸附和化學(xué)吸附(又稱活性吸附)。
[0062]在吸附過程中，當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時(shí)稱為物理吸附；當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是化學(xué)鍵時(shí)稱為化學(xué)吸附。
[0063]物理吸附的吸附強(qiáng)度主要與活性炭的物理性質(zhì)有關(guān)，與活性炭的化學(xué)性質(zhì)基本無關(guān)。
[0064]由于范德華力較弱，對(duì)污染物分子的結(jié)構(gòu)影響不大，這種力與分子間內(nèi)聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現(xiàn)象。
[0065]物理吸附時(shí)污染物的化學(xué)性質(zhì)仍然保持不變。
[0066]由于化學(xué)鍵強(qiáng)，