一、石化行业无碱脱臭(精制脱硫醇)——重催的精制装置
乙烯脱盐水(精制填料)-乙烯装置
催化剂载体(钯、铂、铑等)——苯乙烯、连续重整装置
水净化和污水处理——上下水深度处理
电厂水质处理及保护——锅炉装置
no、NOx等有害气体的吸附——锅炉尾部烟道
化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收、及油脂等的脱、精制
饮料、葡萄酒、味精母液和食品的精制、脱、净化和除臭
黄金提取——适用炭浆法、堆浸法提金工艺
尾矿的回收——金矿废弃物利用与环境保护
用于污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化
香烟过滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制、各种浸渍剂溶液的制备等。例如,活性炭可用作活性炭罐的填料,用于生产摩托车炭罐、汽车炭罐等。
1、活性炭吸附法在水处理中的应用
活性炭吸附广泛应用于城市污水处理、饮用水和工业废水处理。
颗粒活性炭常常应用于吸附分子,颗粒活性炭吸附性决定应用性,而吸附性和各种炭型的孔大小分布相关。以水蒸气活化的泥煤基、褐煤基和椰壳基粉状活性炭为例:泥煤基活性炭具有微孔和中孔,颗粒活性炭可供多种应用;褐煤基炭具中孔较多,颗粒活性炭而且还有较大的中孔,提供优良的可入性;椰壳基颗粒活性炭中主要是微孔,仅适用于低分子的去除。
化学活化的颗粒活性炭多孔性很强,主要分布在微孔和中孔范围内。然而,与水蒸气活性炭和化学活性炭相比,孔表面的疏水性更低,负电荷更多。以挤压和粉碎颗粒活性炭为例:泥炭基挤压活性炭可制成不同孔径分布的品种。颗粒活性炭主要是微孔,主要用于气相应用中的金回收。微孔和介孔材料主要用于液相应用,例如在水净化中吸附小分子和大分子杂质。
破碎型煤基颗粒活性炭兼有微孔和中孔,可供多种目的的应用。褐煤基或椰壳基的粒状活性炭与粉状炭一样具有相同的微孔和中孔结构。活性炭的技术指标非常重要:活性炭产品的性能指标可分为物理性能指标、活性炭化学性能指标、颗粒活性炭吸附性能指标。三种性能指标对活性炭的选择和应用都起到非常重要的作用。活性炭主要物理性能指标有:形状、外观、比表面积、孔容积、比重、目数、粒度、耐磨强度、漂浮率等。
颗粒活性炭的主要化学性能指标包括:pH值、灰分、水分、燃点、非碳化物、硫化物、氯化物、、硫酸盐、酸溶物、醇溶物、铁含量、锌含量、铅含量、砷含量、钙镁含量、重金属含量、,活性炭的主要吸附性能指标包括:亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎宁吸附值、饱和硫容量、渗透硫容量、水容量、,氯乙烷蒸汽保护时间、ABS值等。
(1)城市污水处理
废水中的一些有机物很难被微生物或一般氧化方法氧化分解,如苯酚、苯、石油及其产品、农药、洗涤剂、合成染料、胺类化合物和许多合成有机物。经过生化处理后,排放要求高的水体很难达到排放标准,这也严重影响了废水的回用,因此需要进行深度处理。
由于活性炭对有机物的吸附能力大,在废水深度处理中得到广泛的应用,具有以下优点:
① 程度很高。城市污水经活性炭深度处理后,BOD可降低99%,TOC可降至1~3mg/L。
②应用范围广,对废水中绝大多数有机物都有效,包括微生物难于降解的有机物。
③ 适应性强,对水量和有机负荷变化适应性强,处理效果稳定。
④粒状炭可进行再生重复使用,被吸附的有机物在再生过程中被烧掉,不产生污泥。
⑤ 可用活性炭处理含酚废水,用碱再生饱和活性炭回收酚钠盐等有用物质。
⑥设备紧凑、管理方便。
(2) 水处理技术在饮用水深度处理中的应用
活性炭吸附是建立在常规给水处理基础上,一般设置在砂过滤之后,也可与砂滤料组成双层滤料过滤或以活性炭过滤代替砂过滤。
在活性炭吸附深度处理饮用水的过程中,发现大量微生物在活性炭滤料上生长,改善了出水水质,延长了再生时间。因此,开发了一种经济高效的去除水中微量污染物的生物活性炭工艺,该工艺为原水(添加混凝剂)-澄清-过滤(添加臭氧),再利用活性炭吸附,最终出水。
空气净化:用活性炭摆放在室内有效的吸收空气中含有的甲醛\二甲苯等有害物质(特别是新装修的房子),
家具异味去除:活性炭可用于橱柜、抽屉和冰箱中新购买的家具,也可用于鞋子中以去除异味
汽车除味:新车一般都含有很多的有害物质\难闻刺鼻的气味,用活性炭可以有效的去除。
活性炭的应用历史记录如下:
⑴公元前1550年,埃及有作为医用的记载;
(2) 从公元前460年到公元前359年,希腊医生希波克拉特用它癫痫;
⑶1518~1593年,中国李时珍的本草纲目中提及用于治病;
(4) 1993年用于溃疡;
⑸1794年,英国有家糖厂用于加速脱。上述例证应用的都是木炭,不是活性炭。
作为一种人造材料,活性炭被广泛应用于工业生产中
1900年和1901年才发明的,发明者
Raphaelvonostrojko获得英国专利B.P.14224(1900);英国专利
b.p.18040(1900)德国专利ger.p.136792(1901)。
他发明了将金属氯化物碳化成植物源性原料,或将二氧化碳或水蒸气与碳化材料反应生成活性炭。1911年,维也纳附近的工厂首次用于工业生产。当时,产品为粉末活性炭,商品名为epomit;Norit于同年在荷兰上市;Carborafin于1912年在捷克斯洛伐克出售。(德国专利号290656)
回顾百年来世界活性炭应用的历史,不妨粗略划分为三个阶段:
(一) 第一阶段,从20世纪初到20世纪20年代,是萌芽阶段:去除装修异味的方法
⑵第二阶段,从约20世纪20年代中期为成长阶段;
(三) 第三阶段是20世纪中叶至20世纪末的发展阶段,已发展成为环境保护的大应用阶段。
这三个阶段可用活性炭应用历程中两件历史性大事。作为划分的界限。历史事件
第一个重大事件是活性炭防毒面具,它在20世纪20年代的第一次世界大战中被使用
应用。可以以此作为划分活性炭应用历史的第
第一阶段和第二阶段之间的边界。
活性炭在初期主要应用是粉炭在糖业中逐步
取代了原来的骨炭。20世纪20年代初
次世界大战中出现的颗粒大量应用于防毒面
工具。这是工业化学史上光辉的一页。当时,荷兰
的norit和捷克斯洛伐克、德国、法国、瑞士等国的制造商和批发商曾成立一个联合公司,说明在欧洲萌芽的活性炭也是被广为看好的新兴产业。
在防毒面具应用的推动下,活性炭的历史已经进入第二阶段。活性炭市场不断扩大,活性炭的吸附和催化功能在许多行业的精炼、回收和合成中的应用得到了发展,美国的活性炭工厂也相继开业。二十世纪中旬,活性炭的应用日益广泛,被誉为“万能吸附剂”。
第二件大事是活性炭除臭作用,在20世纪40年代数以百计的自来水厂中采用了活性炭除臭。以此作为划分活性炭应用历史的第二阶段与第三阶段的界限。
1927年,芝加哥自来水厂发生自来水异味事故,大多数居民无法接受。这是由于原水中的苯酚和用于消毒的产生异味造成的。德国和其他地方的自来水厂也发生过类似事故。这些事故是用活性炭解决的。
此后,随着环境保护日益受到重视,政府法令的日趋严格。活性炭不仅在净水方面,而且在净气等方面的用量剧增,使得在20世纪的后半叶,环保产业成为活性炭应用的大户。由此活性炭历史进入了第三阶段,即发展阶段
活性炭在中国的应用历史简单地分为三个阶段:
1、第一阶段是20世纪40年代以前,中国制药工业、化学工业中使用活性炭量大,都用进口货,例如用carboraffin牌的活性炭。
2.第二阶段,从20世纪50年代初开始,国产活性炭上市。1951年,沈阳和抚顺的单管炉厂、青岛的反射炉阴燃处理厂、上海的电热活化处理厂,以及氯化锌活化处理厂相继成立。1958年在福建、杭州、广州、烟台、东北等地建厂。1966年,在太原建立了SLP活化处理厂,然后在中国开设了数百家SLP炉厂。此外,
还有许多转炉、蛋糕炉等工厂。总生产能力从1951年的30吨飙升至50吨,到20世纪80年代达到近10万吨。
生产与应用相互促进,活性炭的应用范围被迅速开拓。从原来单一的通用炭向多种的专用炭发展,例如净水炭、糖炭、味精炭、油脂炭、黄金炭、载体炭、药用炭、针剂炭、试剂炭等等,足见活性炭因国内经济蒸蒸日上而应用量速增,又因产量扩大、成本降低而使出口量上升。中国活性炭的应用,不仅在国内市场发展,而且进入了国际市场。
3、Ⅲ期2022期;活性炭用于装饰污染的治理。采用先进的成孔技术,使活性炭具有与室内有害气体分子大小相匹配的孔结构。专用于吸附空气中的甲醛、苯系物、氨、氡、浮游细菌等对人体有害的气体。具有吸收异味、解毒、除臭、除湿、防霉、杀菌、净化等综合功能。可有效去除室内环境污染,已成功应用于装修污染治理。在主要市场和超市有许多家用活性炭。活性炭已走进千家万户,成为健康时尚的环保产品。
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