山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號(hào)用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào),覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營(yíng)銷全國(guó),質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
塊狀蜂窩活性炭再生的經(jīng)濟(jì)性
塊狀蜂窩活性炭的再生費(fèi)用與再生生產(chǎn)中的設(shè)備規(guī)模關(guān)系密切,生產(chǎn)規(guī)模越大則單位再生費(fèi)用越低,據(jù)統(tǒng)計(jì)委托再生費(fèi)用通常為使用新活性炭的一半。我國(guó)某廠污水處理活性炭再生時(shí),再生活性炭用量與成本的關(guān)系曲線。由圖可見處理量越大則單位質(zhì)量活性炭再生成本越低。亦有資料表明日本鼓勵(lì)用發(fā)量超過 700kg/d的水處理廠增設(shè)再生爐以節(jié)約成本。
為提高產(chǎn)品得率、降低生產(chǎn)過程中的能源消耗并同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量,中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所活性炭研究室開發(fā)出了原料熱解自活化的新工藝,該工藝的基本原理是在密閉反應(yīng)容器中,原料在高溫下熱解產(chǎn)生出大量氣體、這些氣體即可作為活化反應(yīng)的氣體、同時(shí)由于體系的壓力增高,椰殼觸織細(xì)胞內(nèi)的氣體強(qiáng)制逸出時(shí)、會(huì)對(duì)椰殼組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定沖擊,這種沖擊作用可以改善椰殼組織結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)高溫自活化時(shí)活性炭微孔的形成與發(fā)展。
該工藝與傳統(tǒng)工藝制備的活性炭性能。
物理法工藝活化一活性炭椰殼一炭化一工藝復(fù)雜8消耗大量水蒸氣、煙道氣等氣體活化劑粉塵污染曝殼一炭化一消耗數(shù)信的化學(xué)法工藝粉種一與活化劑混合一活化一工藝復(fù)雜6低鋅、氫氧化鉀磷酸、氯化氣、液橙污染大洗滌一活性炭
劉雪梅等以椰殼為原料、采用熱解活化法于900℃下密閉處理4h后制備了活性炭,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所制的活性炭比表面積為994m2/g,微孔容積為0.43cm’/g、微孔率達(dá)到85%、平均孔徑為2nm,該活性炭碘吸附值為1295mg/g、亞甲基藍(lán)吸附值為135mg/g、亦說明其孔徑分布以微孔為主之后劉雪梅等又進(jìn)一步延長(zhǎng)活化時(shí)間至8h、雖然得率降為9.4%,但塊狀蜂窩活性炭比表面積達(dá)到1723m/g、微孔容積為0.68cm/g、碘吸附值與亞甲基藍(lán)吸附值分別達(dá)到了1628mg/g和375mg/g、均優(yōu)于市售凈水用活性炭,作者認(rèn)為反應(yīng)機(jī)理是在密閉空間中、物料發(fā)生熱解反應(yīng)生成大量的CO、H.O.H、
塊裝蜂窩活性炭的再生技術(shù)
(1)低熱再生法常用于氣相吸附用活性炭的再生,這些吸附質(zhì)通常是知燒經(jīng),俑經(jīng),苯系物等沸點(diǎn)較低的低分子有機(jī)物,一般在吸附塔內(nèi)經(jīng)100~200℃蒸汽吹靚即可使飽和炭達(dá)到再生的目的,脫附后含有機(jī)物的蒸汽可經(jīng)冷量后將有機(jī)物回收利用,蒸汽吹脫方法除常用于氣相吸附活性炭的再生以外,也可用于啤酒。飲料行業(yè)工藝用水前級(jí)處理的飽和塊裝蜂窩活性炭再生。
(2)高溫?zé)嵩偕?在水處理中,活性炭的吸附對(duì)象多為分子較大、揮發(fā)性低或無揮發(fā)性的有機(jī)物,因此蒸汽吹脫法已不適用,只能將飽和活性炭經(jīng)過850℃左右高溫加熱,使吸附在活性炭上的有機(jī)物炭化分解,進(jìn)一步活化后達(dá)到再生目的。此法具有吸附能力恢復(fù)率較高且再生效果穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。因此這是對(duì)用于本處理的活性炭進(jìn)行再生普遍采用的方法,
Roncken等用熱再生炭從飲用水中分離三氯乙烷,發(fā)現(xiàn)吸附效率降低,多次再生后吸附能力喪失的現(xiàn)象(**),F(xiàn)erro和Moreno等研究了吸附酚類化合物的熱再生炭,發(fā)現(xiàn)吸附效率和比表面積都有所降低,其原因可能是酚的熱解殘留物堵塞了孔隙(,0),Ledesma等也發(fā)現(xiàn)用熱再生法處理吸附對(duì)硝基苯酚飽和的活性炭后可能是由于孔徑變大,氮?dú)馕铰式抵猎康?0%),
熱再生法是目前工藝成熟且應(yīng)用多的再生方法,它的優(yōu)點(diǎn)是再生效率離,再生時(shí)間短,工藝流程相對(duì)較簡(jiǎn)易而且應(yīng)用范圍廣,但也存在再生過程中炭損失較大(一般在5%-10%),而且再生炭的機(jī)械強(qiáng)度也有所下降的不足之處(*),
近些年來,在對(duì)熱再生充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上,又有一些新的熱再生技術(shù)倆如高頻脈沖再生技術(shù),紅外加熱再生技術(shù)、直流電加熱再生技術(shù)、弧放電加熱再生技術(shù),微波再生技術(shù)等應(yīng)運(yùn)而生,這些技術(shù)與傳統(tǒng)的再生技術(shù)區(qū)別在于冊(cè)采用的熱源有所不同、由于設(shè)備以及防護(hù)問題,這些新技術(shù)目前仍活性炭的再生技術(shù)
(1)低熱再生法常用于氣相吸附用活性炭的再生,這些吸附質(zhì)通常是知燒經(jīng),俑經(jīng),苯系物等沸點(diǎn)較低的低分子有機(jī)物,一般在吸附塔內(nèi)經(jīng)100~200℃蒸汽吹靚即可使飽和炭達(dá)到再生的目的,脫附后含有機(jī)物的蒸汽可經(jīng)冷量后將有機(jī)物回收利用,蒸汽吹脫方法除常用于氣相吸附活性炭的再生以外,也可用于啤酒。飲料行業(yè)工藝用水前級(jí)處理的飽和活性炭再生。
(2)高溫?zé)嵩偕?在水處理中,活性炭的吸附對(duì)象多為分子較大、揮發(fā)性低或無揮發(fā)性的有機(jī)物,因此蒸汽吹脫法已不適用,只能將飽和活性炭經(jīng)過850℃左右高溫加熱,使吸附在活性炭上的有機(jī)物炭化分解,進(jìn)一步活化后達(dá)到再生目的。此法具有吸附能力恢復(fù)率較高且再生效果穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。因此這是對(duì)用于本處理的活性炭進(jìn)行再生普遍采用的方法,
Roncken等用熱再生炭從飲用水中分離三氯乙烷,發(fā)現(xiàn)吸附效率降低,多次再生后吸附能力喪失的現(xiàn)象(**),F(xiàn)erro和Moreno等研究了吸附酚類化合物的熱再生炭,發(fā)現(xiàn)吸附效率和比表面積都有所降低,其原因可能是酚的熱解殘留物堵塞了孔隙(,0),Ledesma等也發(fā)現(xiàn)用熱再生法處理吸附對(duì)硝基苯酚飽和的活性炭后可能是由于孔徑變大,氮?dú)馕铰式抵猎康?0%),
熱再生法是目前工藝成熟且應(yīng)用多的再生方法,它的優(yōu)點(diǎn)是再生效率離,再生時(shí)間短,工藝流程相對(duì)較簡(jiǎn)易而且應(yīng)用范圍廣,但也存在再生過程中炭損失較大(一般在5%-10%),而且再生炭的機(jī)械強(qiáng)度也有所下降的不足之處(*),
近些年來,在對(duì)熱再生充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上,又有一些新的熱再生技術(shù)倆如高頻脈沖再生技術(shù),紅外加熱再生技術(shù)、直流電加熱再生技術(shù)、弧放電加熱再生技術(shù),微波再生技術(shù)等應(yīng)運(yùn)而生,這些技術(shù)與傳統(tǒng)的再生技術(shù)區(qū)別在于冊(cè)采用的熱源有所不同。
塊狀蜂窩活性炭?jī)羲?br />
塊狀蜂窩活性炭在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有70年左右的歷史。美國(guó)使用粉末狀活性炭去除氯酚產(chǎn)生的異味,之后活性炭逐漸成為了水處理過程中去味、除色、除臭的有效措施之一。大量研究表明,活性炭對(duì)水中的二氯苯酚、三氯苯酚、農(nóng)藥中的有機(jī)物以及消毒副產(chǎn)物二氯乙酸和三氯乙酸等都有很好的吸附效果,其凈化作用已經(jīng)得到公認(rèn)。
美國(guó)在20世紀(jì)80年代初、每年用于水處理的活性炭為2.5X10°t,并且逐年增加。我國(guó)在20世紀(jì)60年末開始關(guān)注水污染防治,且在近些年來逐步重視,相關(guān)科研機(jī)構(gòu)開展了大量的研究工作并取得了大量的成果,同時(shí)也開展了相關(guān)的實(shí)踐應(yīng)用工作。1975年,甘肅白銀金屬有限公司建成了日處理能力為3X10°m?的顆粒活性炭?jī)羲b置。用于凈化石油化工污染的地面水、目前仍在使用:1985年北京建成供水1.7X10m/b的水廠。目前。在上海浦東自來水廠、安亭自來水廠應(yīng)用活性炭做深度處理。自來水水質(zhì)達(dá)到直接應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn);首鋼采用活性炭處理焦化高濃度污水。處理后本質(zhì)達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。
采用活性炭厭氧流化床處理含酚廢水,可得到高達(dá)99.9%的去酚率和96.4%的CODo,去除率,因?yàn)榛钚蕴繉?duì)酚類的吸附作用與生物降解作用結(jié)合起來,發(fā)揮了兩方面的活性,載體流態(tài)化也解決了氣液分離及介質(zhì)堵塞問題。用碳酸鉀化學(xué)活化的煤矸石制得的活性炭,BET比表面積達(dá)1236m2/g.孔體積0.679cm/g、表面是疏水性的,對(duì)水溶液中酚類污染物有良好的吸附性能?;钚蕴繉?duì)含苯酚的廢水處理是一種實(shí)用的方法,優(yōu)點(diǎn)是無另外的廢物和毒物,無二次污染,又可以有效地再生。研究進(jìn)口活性炭的飽和吸附容量等性能,提出生產(chǎn)脫苯酚的工藝條件及參數(shù)。在生產(chǎn)用于醫(yī)藥、染料等工業(yè)的對(duì)氨基苯酚過程中,會(huì)有大量高濃度有機(jī)廢水,可以采用Fenton試劑法降解,此法具有反應(yīng)迅速、溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和的特點(diǎn),但其缺點(diǎn)是利用率偏低,成本較高,還需加入均相催化劑,易引起二次污染。采用活性炭與雙氧水協(xié)同作用(活性炭作催化劑,雙氧水作氧化劑),對(duì)降解含有對(duì)氨基苯酚廢水有良好的效果:在H:O:/COD=1.0,活性炭/H2O2=0.5.pH=2的條件下,降解反應(yīng)可在180min內(nèi)結(jié)束,對(duì)氨基苯酚的去除率達(dá)74.0%,與Fenton試劑法相比較,COD去除率提高1.75倍。處理含酚廢水,以活性炭作催化劑,用濕空氣催化氧化酚是有前途的方法。與r氧化鋁上的氧化銅為催化劑作對(duì)比,經(jīng)十天運(yùn)作,用活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。
以用過的茶葉制成的活性炭可從廢水中吸附去除苯酚、磷甲酚、間甲酚、對(duì)硝基苯酚、對(duì)氯苯酚、2.4二硝基苯酚、2.4-二氯苯酚,并按以上序次增加吸附量。
1953年發(fā)生在日本的水俁病事件,就是含甲基汞工業(yè)廢氣污染水體,使水俁灣大批居民發(fā)生神經(jīng)性中毒的公害大事,汞害為人們所關(guān)注。
活性炭上引入聚硫脲有利于提高對(duì)汞的吸附能力。將椰殼炭吸附聚胺和二硫化碳后,繼續(xù)反應(yīng),可獲得固定有聚硫脲的活性炭。當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量為1800的聚胺在活性炭上的固定率為11.8%時(shí),該活性炭對(duì)汞吸附能力佳。超過11.8%時(shí),對(duì)汞吸附能力急劇下降,因?yàn)楣潭试礁撸钚蕴康谋缺砻娣e就急劇下降。
某廠含汞廢水經(jīng)硫化鈉沉淀,以石灰調(diào)整pH值,加硫酸亞鐵作混凝劑處理后,含汞量為1~3mg/L,遠(yuǎn)0.05mg/L的允許排放標(biāo)準(zhǔn)。如果再以活性炭處理,采用兩個(gè)40m靜態(tài)間歇吸附池,裝1m厚的活性炭,交換工作。使進(jìn)吸附池的廢水近滿,以壓縮空氣攪拌30min后,靜置2h,該廠每天廢水量約1~2m3,經(jīng)活性炭處理后的出水含汞量符合排放標(biāo)準(zhǔn),
粉狀活性炭可以用于處理低濃度的含汞廢水,為我國(guó)生產(chǎn)水銀溫度計(jì)工廠所采用,通過飽和炭加熱升華、冷凝回收汞。
載有鹽酸的活性炭,好其微孔半徑<80nm,用<30%的水蒸氣活化適用于去除液相碳?xì)浠衔镏泻械墓蚬幕衔铩?br />
活性炭吸附水溶液中的二價(jià)汞與pH值成反比。pH值在酸性范圍時(shí),性炭對(duì)汞的吸附較高。pH值從9降到酸性范圍時(shí),去汞多達(dá)兩倍。
活性炭去汞效率與活性炭性質(zhì)和活化工藝有關(guān)。由木材、椰子殼和煤通過蒸汽法活化制造的活性炭從pH值低于5的溶液中去汞量高,如pH值提高.去汞量降低;由木材通過氯化鋅法活化制造的活性炭去汞量較高,甚至在提高
活性炭能吸附溶液中的四價(jià)釩離子和五價(jià)釩離子,溶液的pH值和活性炭表面性質(zhì)對(duì)其吸附有一定影響。四價(jià)或五價(jià)釩離子的被吸附在一定pH值范圍內(nèi)都因pH值增加而增加,在pH值范圍2.5~3之間達(dá)到大,此后降低;氧化處理后的活性炭對(duì)釩離子有較大的吸附率,從偏釩酸鈉溶液中以氧化改性的粉狀活性炭吸附釩,可從含量50mg/L的溶液中去除90%的釩。
當(dāng)使用較大量的活性炭或較長(zhǎng)吸附時(shí)間時(shí),活性炭的吸附率有所提高、即溶液中更多的釩被吸附。例如:以0.5gC/100mL和5.0g C/100mL,同樣吸附時(shí)間3h比較,溶液中釩的殘留百分比:前者約40%,后者約9%。再以
5.0gC/100mL的吸附時(shí)間1h和3h比較溶液中釩的殘留量百分比:前者約22%,后者約9%,
有人對(duì)水中痕量釩用活性炭進(jìn)行預(yù)富集,研究了水中痕量釩的吸附和解吸條件以及活性炭對(duì)釩的吸附容量。50mg活性炭可對(duì)500mL的水中80μg以內(nèi)的釩進(jìn)行定量回收,回收率在93%~104%之間。本法對(duì)合成海水樣品痕量釩量進(jìn)行分析測(cè)試,結(jié)果滿意。
活性炭在液相中的應(yīng)用
含有機(jī)釀廢水
活性炭對(duì)有機(jī)酸具有良好的吸附性能,能吸附各種脂肪酸、芳香酸、氨基酸及其取代衍生物。含微量乙酸的廢水可用活性炭吸附處理,飽和活性炭可用加熱法再生回收乙酸,為了獲得更佳的處理效果,可將活性炭吸附法和氧化法聯(lián)用、處理含主要污染物乙酸的廢水??傆袡C(jī)碳(total organic carbon, TOC值為120mg/L,可加入5g/L活性炭和3400mg/L的過氧化氫,然后用氫氧化鈉調(diào)整為pH值8.6,在35℃下以400r/min的速度攪拌,攪拌時(shí)間分別為20min、60min及90min,TOC的去除率分別為35%、84%及90%。
含乙酸及苯酚的食鹽溶液,可用活性炭吸附回收。吸附飽和的活性炭可用氯氧化鈉溶液淋洗加以再生,精制后的食鹽溶液可生產(chǎn)氯氣及燒堿。連續(xù)蒸餾制備糠醛的廢水可用活性炭處理,吸附后可減壓回收乙酸。
含鄰苯二甲酸、硝基對(duì)苯二甲酸、硝基苯甲酸及若味酸等的廢水(例如生產(chǎn)對(duì)苯二酸的廢水),可用活性炭精制。
廢水中如果含有10g/L的溶解性芳香酸時(shí),可用16~25g/L的活性炭處理,能降低60%一75%的廢水污染。
草酸存在于木漿、精制糖、精制橄欖油等工廠的生產(chǎn)廢水中,對(duì)人體、水產(chǎn)、植物有害,并使土壤中的鈣沉淀為草酸鈣。含草酸的廢水中,在活性炭催化作用下溶解的草酸被氧氧化分解。
從泥煤制得的含較多微孔和中孔的活性炭具有高催化活性?;钚蕴拷?jīng)熱處理可提高催化活性。
有機(jī)物如苯酚和對(duì)苯二酚被活性炭吸附后,會(huì)遲緩催化活性。溶液中存在硝酸鉀會(huì)降低活性炭的催化活性。
反應(yīng)率在給定的pH值下,不受草酸濃度的影響。反應(yīng)率在給定濃度下,當(dāng)pH值2.6時(shí)為高。14、含甲醇廢水
活性炭對(duì)甲醇有一定的吸附性能,但是吸附量不大,適用于處理含甲醇量較低的廢水?;钚蕴坑糜谔幚砗状紡U水,可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下,對(duì)甲醇的去除率達(dá)到93.15%~,出水的水質(zhì)可以達(dá)到鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)要求。
含酯廢水
含氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯的廢水可用活性炭吸附處理。含有鄰苯二甲酸二異辛酯的廢水用硫酸鋁處理可去除80%~90%,如果同時(shí)加入20mg/L.的活性炭可提高去除率。但加入活性炭對(duì)鄰苯二甲酸二丁酯并無提高去除率的作用。
椰殼活性炭的使用細(xì)節(jié) 1、運(yùn)輸與裝卸:活性炭在運(yùn)輸過程中,不得用鐵鉤拖拽,應(yīng)防止與堅(jiān)硬物質(zhì)混裝,不可強(qiáng)烈振動(dòng)、磨擦、踩、砸,嚴(yán)禁拋擲,應(yīng)輕裝輕卸,以減少炭粒破碎,影響使用。 2、儲(chǔ)存:應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼干燥處,防止內(nèi)外包裝袋破裂,防止受潮和吸附空氣中其它物質(zhì),影響使用效果。嚴(yán)禁與有毒有害氣體或易揮發(fā)物質(zhì)混放,存放要遠(yuǎn)離污染源。 3、嚴(yán)禁水浸:椰殼活性炭屬于多孔性吸附類物質(zhì),所以在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中,都要防止水浸,因水浸后,水填充了活性孔隙,減少了椰殼活性炭比表面與氣體的直接接觸,嚴(yán)重影響使用效果。 4、防止焦油類物質(zhì):在使用過程中,應(yīng)禁止焦油類粘稠物質(zhì)進(jìn)入椰殼活性炭床,以免堵塞椰殼活性炭孔隙或遮蓋了椰殼活性炭展開表面,使氣體不能與椰殼活性炭展開表面接觸,失去應(yīng)用效果,如氣體中含有此類物質(zhì),應(yīng)在氣體進(jìn)入椰殼活性炭床行(好有除焦設(shè)備)以達(dá)到好的應(yīng)用效果。 5、防火:椰殼活性炭在儲(chǔ)存或運(yùn)輸時(shí),防止與火源直接接觸,以防著火。椰殼活性炭再生時(shí)避免進(jìn)氧并再生,再生后用蒸氣冷卻降至800℃以下,否則溫度高,遇氧,椰殼活性炭自燃。 6、使用:裝填時(shí)應(yīng)先篩去因搬運(yùn)產(chǎn)生的碎粒與粉塵。然后層層均勻鋪開,不得從進(jìn)料孔處直接倒入,以免使大小顆粒裝填不均,終造成氣體偏流,影響使用效果。裝填結(jié)束,開車前應(yīng)先吹空,吹出活性炭表面粘附粉塵,避免開車后粉塵帶入后工段而影響正常生產(chǎn)。 7、需知:濕的椰殼活性炭需要從空氣中除去氧,在密閉的容器內(nèi)氧的消耗會(huì)造成有毒的環(huán)境,假如工人進(jìn)到含有活性炭的容器內(nèi)適當(dāng)取樣或低含氧空間作業(yè),應(yīng)遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及作業(yè)規(guī)范。
活性炭是還原劑,1、在貯存中要嚴(yán)格避免與強(qiáng)氧化劑直接接觸。氯、次氯酸鹽、、臭氧和過氧化物等均屬?gòu)?qiáng)氧化劑。2、活性炭與烴類(油、汽油、柴油原料、油脂、顏料稀釋劑等)混合,可以引起自然。因此活性炭與烴類的貯存隔開。 活性炭過濾器的結(jié)構(gòu): 與池式過濾器相似,只是將濾料由砂改成了顆粒狀活性炭而已,過濾器的底部可裝填0.2~0.3m高的鵝卵石及石英砂濾料作為支持層,石英砂上面再裝填1.0~1.5m厚的活性炭作為過濾吸附層?;钚蕴窟^濾器結(jié)構(gòu)如上圖。 活性炭過濾器日常維護(hù): (1)系統(tǒng)長(zhǎng)期停運(yùn)后,重新開啟時(shí),要對(duì)濾料進(jìn)行約5分鐘的正洗,沖洗至出水清澈為止. (2)系統(tǒng)初次運(yùn)行或長(zhǎng)期停運(yùn)后再運(yùn)行時(shí),應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行排氣:開啟排氣閥,進(jìn)水閥,然后進(jìn)水,直到排氣閥排出水沒有空氣為止(部分小型過濾器不單設(shè)置排氣閥,可用出水口進(jìn)行排氣). (3)對(duì)于大型過濾器,可用空氣擦洗,以增強(qiáng)反沖洗效果,一般通入壓縮空氣(強(qiáng)度10~18l/s.m2),然后進(jìn)水反沖洗. (4)設(shè)備反洗時(shí)應(yīng)控制好反沖洗強(qiáng)度,應(yīng)避免活性炭沖洗泄漏出系統(tǒng). (5)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的情況,應(yīng)定期更換活性炭濾料.
活性炭在有機(jī)合成中的作用主要有脫色、吸附和助濾,通常在活性炭的一次操作過程中,主要表現(xiàn)其中一個(gè)方面,其它方面的作用是次要的。
活性炭常見的作用是脫色,根據(jù)與極性分析,活性炭可以視為非極性物質(zhì),可以用來吸附非極性和小極性色素,適合在大極性溶劑中使用。物質(zhì)中含有的色素大多屬于非極性或小極性色素,所以在常用脫色劑中常用的就是活性炭,常用的溶劑是水和醇類。一般在需要脫色時(shí),不需要考慮色素的極性,直接以活性炭脫色,通過觀察溶液在脫色前后的變化來判斷脫色效果。
一般的操作過程如下:
待脫色物質(zhì)加入到一定量溶劑中,加熱全溶,加入一定量活性炭,攪拌一段時(shí)間,熱濾,濾液濃縮。待脫色物質(zhì)為含有可見色素的固體或液體,以固體居多;溶劑量一般為3-10倍,太少不易操作,在熱濾時(shí)損失大;太多成本過高,也沒有必要;溶劑一般為大極性溶劑,甲醇、乙醇和水等,如果脫色后需要結(jié)晶,一般需要篩選出適合的溶劑;活性炭加入量一般為溶質(zhì)(即待脫色物質(zhì))的5-10%,視情況可以增減;攪拌時(shí)間一般在30分鐘到2小時(shí)不等,視情況可以增減;濾液視情況處理,如果脫色前后外觀顏色變化不大,可以再加活性炭重復(fù)脫色;如果需要重結(jié)晶,直接冷卻結(jié)晶或適當(dāng)濃縮后冷卻結(jié)晶;如果待脫色物質(zhì)是液體,一般濃縮至干。
這里的雜質(zhì)主要指不溶物,如無機(jī)鹽、灰塵和物理雜質(zhì)等,活性炭脫色其實(shí)也屬于除雜,只是脫色除的是有機(jī)可見光吸收雜質(zhì)。除雜的過程非常簡(jiǎn)單,和脫色過程類似,全溶后加活性炭攪拌后直接過濾,濃縮。單純除雜其實(shí)可以不加活性炭,直接全溶過濾即可,加活性炭主要是利用其有助濾的作用,對(duì)過濾有利。
吸附主要針對(duì)焦油和粘性雜質(zhì),這一類物質(zhì)如果不加活性炭,直接過濾則堵塞過濾介質(zhì),以活性炭吸附后一般作用明顯。主要利用吸附作用時(shí),活性炭可以用硅膠或硅藻土代替,區(qū)別不大。通常在活性炭的使用過程中,活性炭同時(shí)表現(xiàn)出脫色、除雜和吸附三種作用,有色雜質(zhì)進(jìn)入活性炭分子內(nèi)部,焦油和粘性雜質(zhì)存在于活性炭顆粒之間,在過濾時(shí)活性炭助濾了不溶雜質(zhì)的過濾過程。三種作用不可割裂來看。
活性炭在有機(jī)合成中的作用其實(shí)很簡(jiǎn)單,但活性炭的使用中經(jīng)常出現(xiàn)其它問題。常見的問題有:
活性炭脫色效果不佳,多次脫色后濾液顏色仍較重;活性炭脫色損失大,脫色一次損失10%以上;活性炭穿透濾紙濾布,產(chǎn)品中含有少量活性炭;加活性炭過濾時(shí)過濾很慢,總堵濾紙濾布;用完活性炭后的反應(yīng)釜非常難洗,怎么洗都洗不干凈;
活性炭脫色效果不佳通常與色素的極性有關(guān),同一種脫色劑不可能適用所有的色素;脫色損失大,一般是由于產(chǎn)品在活性炭上吸附過大有關(guān);活性炭穿透濾紙濾布,主要原因是活性炭型號(hào)選擇有誤;堵塞濾紙濾布除與活性炭型號(hào)有關(guān)外,還與不溶物粒度有關(guān);至于反應(yīng)釜難洗,與活性炭本身性質(zhì)有關(guān)。
來源:網(wǎng)絡(luò)
山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號(hào)用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào),覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營(yíng)銷全國(guó),質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
由柱形多孔活性炭有特異的表面含氧化合物或絡(luò)合物的存在,對(duì)多種反應(yīng)具有催化劑的活性,例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。
由于柱形多孔活性炭和載持物之間會(huì)形成絡(luò)合物,這種絡(luò)合物催化劑使催化活性大增,例如載持鈀鹽的活性炭,即使沒有銅鹽的催化劑存在,烯烴的氧化反應(yīng)也能催化進(jìn)行,而且速度快、選擇性高。
由于柱形多孔活性炭具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、的內(nèi)表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性,可作為催化劑的載體。例如,有機(jī)化學(xué)中加氫、脫氫環(huán)化、異構(gòu)化等的反應(yīng)中,活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)良載體?!?br />
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。
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。
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。
⑷強(qiáng)度:即活性炭的耐破碎性。
⑸耐磨性:即耐磨損或抗磨擦的性能。
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。
化學(xué)特性
柱形多孔活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學(xué)吸附?;钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結(jié)構(gòu),又取決于化學(xué)組成。
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,例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。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。有時(shí)還會(huì)生成表面硫化物和氯化物。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。
這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低。
柱形多孔負(fù)載型活性炭催化劑的應(yīng)用技術(shù)
活性炭負(fù)載酸催化劑及其應(yīng)用
采用活性炭負(fù)載酸作為催化劑,具有催化活性高、選擇性好、操作方便、設(shè)備腐蝕少和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。活性炭負(fù)載酸催化劑可在酯化等反應(yīng)中廣泛應(yīng)用。
活性炭負(fù)載對(duì)甲苯磺酸催化劑的制備可采用以下過程:用10%的稀硝酸淋洗400~600目的活性炭,再水洗至中性,蒸餾水浸泡后再用去離子水回流2h,減壓過濾,150℃下干燥3h,將所得干凈的活性炭與一定濃度的對(duì)甲苯磺酸(TsOH)溶液回流吸附12h,減壓過濾后晾干,后在(120±2)℃下活化 2h,就可得到一系列不同固載量的催化劑TsOH/C.
乙酸乙酯是化工、醫(yī)藥生產(chǎn)的基本原料,也是重要的染料、香料中間體,傳統(tǒng)的制備方法是乙酸與乙醇在濃硫酸催化下酯化而成。該酯化工藝雖然速度快,但酯收率低(70%~80%),而且反應(yīng)后處理工序復(fù)雜,有“三廢”污染,且濃硫酸在工業(yè)生產(chǎn)中不僅腐蝕設(shè)備,還會(huì)引起副反應(yīng),如醇的脫水、聚合等。為提高酯收率,避免對(duì)設(shè)備的腐蝕,可用對(duì)甲苯磺酸代替濃硫酸制備乙酸乙酯,但因?qū)妆交撬嵩诜磻?yīng)中易隨乙酸乙酯流失,使得催化成本大為提高,且該工藝的后處理仍十分復(fù)雜。研究表明,與非固載型對(duì)甲苯磺酸工藝相比,采用廉價(jià)易得的活性炭負(fù)載對(duì)甲苯磺酸作為催化劑具有催化劑用量少、使用壽命長(zhǎng)、酯收率高、反應(yīng)后處理工序簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境、不腐蝕設(shè)備、酯化反應(yīng)既可間歇操作又可連續(xù)操作等優(yōu)點(diǎn),因此逐漸受到廣泛關(guān)注。劉紅梅[以活性炭為載體,通過浸漬法制備了活性炭負(fù)載對(duì)甲苯磺酸催化劑,發(fā)現(xiàn)其對(duì)合成三乙酸甘油酯的催化效果優(yōu)于常用的酯化催化劑,收率大于92%,比以硫酸為催化劑收率高15%,比以對(duì)甲苯磺酸為催化劑收率高10%,。