水分5灰分5點(diǎn)至500-1500規(guī)格可定做四氯化碳30-65未碳化物1
褐煤活性炭因其發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、的比表面積和的吸附性能,在工業(yè)廢氣處理中被廣泛應(yīng)用。以下是其主要應(yīng)用場景及技術(shù)要點(diǎn):
1. 吸附揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)
- 應(yīng)用場景:化工、噴涂、印刷、制藥等行業(yè)產(chǎn)生的苯、甲苯、甲醛等有機(jī)廢氣。
- 技術(shù)形式:
- 直接吸附:廢氣通過活性炭床層,VOCs被吸附富集,凈化后的氣體排放。
- 吸附濃縮+脫附再生**:結(jié)合催化燃燒(RCO)或蓄熱燃燒(RTO),活性炭吸附低濃度VOCs后,通過熱脫附將高濃度廢氣送入燃燒系統(tǒng)處理,提高能效。
2. 去除惡臭氣體
目標(biāo)污染物:硫化氫(H?S)、氨氣(NH?)、硫醇類等。
應(yīng)用領(lǐng)域:污水處理廠、垃圾填埋場、食品加工廠等。
改性褐煤活性炭:通過浸漬氧化劑(如高錳酸鉀)或堿性物質(zhì)(如氫氧化鈉),增強(qiáng)對特定惡臭氣體的化學(xué)吸附能力。
3. 處理酸性氣體(SO?、NOx等)
協(xié)同技術(shù):與濕法脫硫或SCR(選擇性催化還原)結(jié)合,活性炭作為吸附劑或催化劑載體。
改性應(yīng)用:負(fù)載金屬氧化物(如氧化銅、氧化鐵)的活性炭可催化還原NOx為氮?dú)猓∟?)。
4. 重金屬蒸氣捕集
典型場景:汞(Hg)、鉛(Pb)等重金屬蒸氣,常見于燃煤電廠、金屬冶煉、電子制造。
-浸漬活性炭:通過硫、碘等化學(xué)物質(zhì)改性,增強(qiáng)對汞蒸氣的化學(xué)吸附能力。
5. 二噁英與多環(huán)芳烴(PAHs)處理
應(yīng)用領(lǐng)域:垃圾焚燒、焦化廠廢氣。
吸附特性:活性炭對痕量劇毒物質(zhì)(如二噁英)吸附,常與布袋除塵器聯(lián)用。技術(shù)優(yōu)勢
靈活:適用于中低濃度、成分復(fù)雜的廢氣。
-成本可控:設(shè)備簡單,投資較低,尤其適合小型企業(yè)。
協(xié)同處理:可與其他技術(shù)(如催化燃燒、生物過濾)組合,提升整體效率。
局限性與注意事項(xiàng)
1. 溫度敏感:高溫廢氣需先冷卻,否則吸附效率下降。
2. 濕度影響:高濕度環(huán)境可能降低吸附能力,需預(yù)處理除濕。
3. 安全風(fēng)險:
吸附有機(jī)廢氣時可能放熱,需防爆設(shè)計(jì)。
飽和活性炭屬于危險廢物,需合規(guī)處置。
褐煤活性炭是工業(yè)廢氣治理的“多面手”,尤其擅長處理低濃度、多組分的污染物。實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)廢氣特性(濃度、溫度、成分)選擇活性炭類型(顆粒、蜂窩、纖維)和配套工藝,同時關(guān)注再生成本與安全規(guī)范,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的污染控制。

褐煤活性炭制備
褐煤活性炭是以褐煤前驅(qū)體,通過不同方法制得的一種新型活性炭,其具有成型性好,耐酸、堿,電導(dǎo)性與化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn),褐煤活性炭不僅比表面積大,孔經(jīng)適中,分布均勻、吸附速度快,而且具有多種形態(tài)?;钚蕴祭w維在催化、吸附方面表現(xiàn)出特的性能特征,加之本身所具有的孔幼構(gòu)、孔分布、微孔表面積以及表面化學(xué)等特征,使之具有的開發(fā)價值,
褐煤活性炭是由不規(guī)則的結(jié)構(gòu)與碳基組成的體系,由于其特性,與被吸附物的接觸面積大且均勻,吸附材料可以得到充分利用,褐煤活性炭吸附,且具有纖維、氈、布和紙等各種纖細(xì)的表態(tài),孔隙直接開口在纖維表面,縮短了吸附質(zhì)到達(dá)吸附位的擴(kuò)散路徑,且該材料本身的外表面積較內(nèi)表面積高出兩個數(shù)量級。納米活性碳纖維具有微孔形結(jié)構(gòu),孔徑分布窄,特殊的細(xì)孔呈單分散分布,由不同尺寸的微細(xì)孔隙組成其結(jié)構(gòu),中孔、小孔擴(kuò)散呈現(xiàn)出多分散型分布,在各細(xì)孔結(jié)構(gòu)中的差別較大,其主要原因是由于原料的不同。在褐煤活性炭中無大孔,只有少量的過渡孔,微孔分布在纖維表面,因此吸附速率較快,褐煤活性炭的空間起大孔作用,可以對氣相與液相物質(zhì)進(jìn)行較好的吸附作用,褐煤活性炭外比表面積大,吸脫速度快,為粒徑活性炭10~100倍。細(xì)孔的平均孔徑和細(xì)孔容積隨著比表面積增大而增加,吸附容量也隨之增大。

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)。化學(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),整個再生過程一般需要約30min,其中前15min為干燥時間,在這段時間內(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,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,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,活化時間應(yīng)適當(dāng)延長,反之亦然。

褐煤活性炭基本上是非結(jié)晶性碳,它由微細(xì)的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳?xì)浠衔锊糠纸M成。 褐煤活性炭初的原料煤,經(jīng)炭化、活化等過程后,活性炭中部分碳原子之間已形成了微晶碳(活性炭的基本結(jié)晶),但是其面網(wǎng)結(jié)構(gòu)卻沒有采取石墨那樣規(guī)則性的積層結(jié)構(gòu),而是形成圖1-1(b)那樣的亂層結(jié)構(gòu)。除微晶碳外,活性炭前驅(qū)體經(jīng)炭化、活化等過程后仍然有部分未晶化的碳,活性炭被認(rèn)為是由微晶群和其他未組成平行層的單個網(wǎng)狀平面以及無規(guī)則碳組成的多相物質(zhì)[。
目 前,在X射線衍射分析的基礎(chǔ)上,已發(fā)現(xiàn) 褐煤活性炭的微晶碳有兩種不同的結(jié)構(gòu),一種是類石墨結(jié)構(gòu)的微晶碳,其大小隨炭化溫度而變化,大小約由三個平行的石墨層所組成,其寬度約為一個碳六角形的九倍,它與石墨相比,微晶碳中平面面網(wǎng)之間排列不整齊,稱為“亂層結(jié)構(gòu)”,與石墨結(jié)構(gòu)的比較如圖1-1所示;另外一種微晶碳是由于石墨網(wǎng)結(jié)構(gòu)之間的軸向不同,面網(wǎng)之間的間距也不整齊,或石墨層間扭曲,可能因雜原子(如氧、氮等)的進(jìn)入而穩(wěn)定,碳六面網(wǎng)被空間交聯(lián)而形成無序的結(jié)構(gòu)。Riley認(rèn)為,在大部分碳材料中(包括活性炭)均含有這兩種結(jié)構(gòu)類型,而活性炭的終特性則取決于它是以哪種類型的結(jié)構(gòu)為主
褐煤活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)
①孔隙結(jié)構(gòu)的形態(tài)?;钚蕴康目紫妒窃诨罨^程中,基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無序碳(有時也從基本微晶的石墨層中除去部分碳)之后產(chǎn)生的孔隙,孔隙的大小、形狀和分布等因制備活性炭的原料、炭化及活化的過程和方法等不同而有所差異,不同的孔隙結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出相應(yīng)的功能。1960年杜比寧把活性炭的孔分為大孔(孔徑大于50nm)、中孔(或稱過渡孔,孔徑2微孔 50nm)和微孔(孔徑小于2nm)三類,
褐煤活性炭中的微孔是活性炭微晶結(jié)構(gòu)中彎曲和變形的芳環(huán)層或帶之間的具有分子尺寸大小的間隙??紫兜男螤钍切螒B(tài)各異的,使用不同的研究方法發(fā)現(xiàn):有些是一端封閉的毛細(xì)管孔或兩端敞開的毛細(xì)管孔,有些孔隙具有縮小的入口(瓶狀孔),還有一些是兩平面之間或多或少比較規(guī)則的狹縫狀孔、V形孔等。
根據(jù)制造方法、外觀形狀、用途功能以及孔經(jīng)大小的不同,可以將 褐煤活性炭分為不同種類。從形態(tài)來看,可以分為顆?;钚蕴亢头蹱罨钚蕴?,而顆粒活性酸叉可分為無定形和定形兩大類;依據(jù)原料的不同,可以將活性炭分為焦木質(zhì)、石油、煤質(zhì)和樹脂活性炭;根據(jù)使用功能的不同又可以分為液體吸附、催化性能、氣體吸附活性炭;從制造方法來劃分,又分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)生活性炭。具體分類和主要用途。

褐煤活性炭添加量
添加量是影響褐煤活性炭液相吸附性能的一個重要因素。增大活性炭的添加量。有助于增加吸附活性位。提高吸附效果,但是也會增加吸附過程中的吸附阻力。因此,要確定合理的添加量,大限度地發(fā)揮活性炭的吸附性能,達(dá)到理想的吸附效果。
佳添加量可以通過實(shí)驗(yàn)研究確定,但實(shí)踐證明,生產(chǎn)過程中的實(shí)際使用量通常比實(shí)驗(yàn)室獲得的添加量要少,原因尚不明確,需要進(jìn)一步研究。因此,對于褐煤活性炭添加量的確定,通常是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來確定。由于每次使用的工況不一樣,且每批活性炭的性能也不同,這就需要構(gòu)建一個
實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)踐使用之間的比例關(guān)系,同時輔以操作者的成熟經(jīng)驗(yàn)。一般來說,在添加炭樣5~10min 后進(jìn)行取樣觀察,判斷是否正確。時間
脫色或精制所需的時間,受許多因素影響,如炭的粒度、炭的用量、液體溫度和黏度等,一般需要10~60min。炭越細(xì)或用炭量越多則時間越短,當(dāng)液體黏度大或用炭量很少時則時間就長些。對給定的色素和給定的活性炭種類,在同一條件下,隨著時間的延長,單位質(zhì)量的活性炭對色素的吸附變化并不大。表5-1為三種色素在溶液的平衡濃度為0.1mmol/L時,在25℃時,活性炭對色素的吸附量隨時間變化的情況。