生物质活性炭生产项目技术简介

生物质活性炭生产项目技术简介
生物质活性炭生产项目技术简介

生物质活性炭生产项目简介

1.活性炭概述

活性炭是一种吸附能力很强的功能性炭材料,其具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大,因此被作为优良的吸附剂,具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质,以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的,已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等生产生活的方方面面。近年来,随着经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高,人们对食品、药品、饮用水的安全性、纯净度等生存环境提出更高要求,活性炭的市场需求不断扩大。社会的发展,人们对环境要求的提高,决定了活性炭将在环保行业发挥巨大的作用。生物质活性炭属林产化学品深加工行业。

2.生物质活性炭生产原料及特点

本项目所用的生物质原料为“三剩物”,次小薪、农作物秸杆、蔗渣等。

“三剩物”,是指采伐剩余物(指枝丫、树梢、树皮、树叶、树根及藤条、灌木等剩余物(指造材截头)和加工剩余物(指板皮、板条、木竹截头、锯沫、碎单板、木芯、刨花、木块黄、边角余料等)。

“次小薪材”,是指次加工材(指材质低于针、阔叶树加工用原木最低等级但具有一定利用价值的原木,小径材(指长度在2米以下或径级8厘米以下的小原木条、松木杆、脚手杆、杂木杆、短原木等)“农作物秸杆”,是指农业生产过程中,收获了粮食作物(指稻谷、小麦、玉米、薯类等)、油料(指油菜籽、花生、大豆、葵花籽、芝麻籽、胡麻籽等)、棉花、麻类、糖料、烟顺、药材、蔬菜和水后残留的茎秆。

“蔗渣”,是指以甘蔗为原料的制糖生产过程中产生的纤维50%左右的固体废弃物。

生物质活性炭行业具有资源综合利用、节能环保的循环经济属性,具体如下:

1)原料——利用林产“三剩物”,变废为宝

生物质活性炭属于林产化工行业。林产化工行业是一种以林业生物质资源为主要原料,以资源高效综合利用为目的,通过物理、化学和生物等技术手段,研究、开发、生产各种林业生物质化学品的生态产业。林产化工是规模最大的循环经济体,森林资源的可再生性和林产品的可降解性决定了林化产业的循环经济属性。生物质活性炭通过以可再生的林产“三剩物”为原料生产高附加值的活性炭产品,变废为宝,有效实现了林业废弃资源的综合回收利用,对充分利用林业资源、节约煤炭能源、促进林业生物质资源的开发利用均具有积极作用。

2 )产品——促节能环保、可循环利用的绿色环保产品

生物质活性炭是一种应用广泛的绿色环保产品,这表现在:①由于原材料取自于林产“三剩物”,产品中所含的杂质少,纯度高,不含毒害物质,绿色无污染;②产品作为一种高性能的吸附剂,被广泛应用于制糖、食品、饮料、医药、水处理、气体净化、化工、冶炼、国防等国民经济和人们生活的方方面面,有效地吸附了相关对象中的无效成分和有害杂质,脱色除臭,提高纯度和提升品质,尤其是其在污水处理、大气污染净化、油气回收、溶剂回收等领域的应用,有力地促进了水资源、油气和有机溶剂的循环回收利用,节约了能源并保护了环境;③活性炭本身具有可再生属性,在其使用失效后,可以采用多种方法促使其再生,使其恢复原来的吸附性能,反复利用。

3)生产——清洁生产、能源综合利用是未来发展方向。

虽然生物质活性炭本身是一种促节能环保、可循环利用的化工产品,但由于我国的生物质活性炭生产企业大多规模小、工艺设备落后、环境保护意识差,因此目前生物质活性炭在生产过程中仍产生大量的废水废气,同时消耗大量物料。但是,公司已经研发出一系列自主创新的生产工艺,实现了规模化、连续化、清洁生产技术,既提升了产品品质,又充分利用废水、废气、余热,降低能耗,改善环境。在行业内率先实现了清洁生产及能源的综合利用,并引领着全行业未来生产格局的改变,从而真正在内部、外部两个方面同时实现生物质活性炭行业的资源综合利用、节能环保的循环经济属性。

3. 产业政策支持

生物质活性炭是以可再生的农林产“三剩物”为原料,所处国家发改委颁布并于2011年6月1日开始施行的《产业结构调整目录(2011)》第一类“鼓励类”第一条“农林业”第48项“次小薪材、沙生灌木及三剩物深加工与产品开发”、第54项“松脂林建设、林产化学品深加工”及第三十八条“环境保护与资源节约综合利用”第23项“节能、节水、节材环保及资源综合利用等技术开发、应用及设备制造”,为国家产业目录鼓励类行业。

生物质活性炭以可再生的农林产“三剩物”为原料,生产高附加值的活性炭产品,对充分利用农林产“三剩物”资源、节约化石能源、提高林农收入、促进林业资源的综合开发利用均具有积极作用。属于为国家产业目录鼓励类行业,适用资源综合利用相关优惠政策国家财政部和税务总局于2011年11月24日出台了《关于调整完善资源综合利用产品及劳务增值税政策的通知》第四项明确指出,对生产销售以“三剩物”,次小薪材和农作物秸杆等3类农林剩余物为原料生产的活性炭给予财税征收的优惠。

自2003 年以来,国务院及国家林业局、财政部、税务总局、证监会等部委颁布了一系列发展林产工业的鼓励政策和行业发展规划,如《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》、《林业发展“十一五”和中长期规划》、《林业产业政策要点》和《林业产业振兴规划(2010~2012 年)》等(见下表),从产业结构调整、区域发展、技术支持、财政补贴等方面给予了林产工业企业发展政策鼓励,鼓励生物质活性炭生产企业向规模化、产业化、集约化的方向发展。

序号名称发布日期颁发部门主要内容

1 《中共中央国务院关于

加快林业发展的决定》

2003-6-25 国务院

确立了林业在经济社会发展全局中的

战略地位,明确了林业改革的方向和一

系列政策措施。

2 《产业结构调整指导目

录(2005年本)》

2005-12-2 国家发改委

将次小薪材、沙生灌木和三剩物的深加

工及系列产品开发、林产化学品深加

工、节能节水环保及资源综合利用等技

术开发、应用及设备制造列为鼓励类项

目。

3 《林业发展“十一五”

和中长期规划》

2006-5-30 国家林业局

明确了林业“十一五”和中长期发展总

体思路、奋斗目标、主要建设任务和改

革重点以及政策和保障措施等内容;提

出将闽粤琼桂地工列为林产化工业发

展的重点区域,鼓励发展一批基地与产

品系列加工一体化的林产化工骨干企

业,积极发展深加工产品将活性炭等优

势产品列为林产化工主要发展方向。

4 《林业产业政策要点》2007-8-10 国家林业局国家

发改委财政部

商务部

国税总局

中国银监局

中国证监会

将“次小薪材、沙生灌木、三剩物的综

合利用和废旧木质材料、一次性木制品

的回收利用”,“林产化工产品精深加

工”列为林业产业发展的重点与领域;

鼓励国定林业重点龙头企业利用资本

市场筹集扩大再生产资金,支持符合条

件的重点龙头企业在国内资本市场上

市。

4. 生物质活性炭项目产品定位

按制造原料、制造方法等不同,活性炭分类为:

1 化学法活性炭

将木质原料与化学活化剂(如磷酸、氧化锌等)混合后进行加热炭化和活化制取的活性炭称为化学法活性炭在或化学炭。一般来说,化学炭的孔隙中微孔、中孔均发达,且孔径分布可通过调节化学活化剂和比例进行灵活控制,可广泛应用于液相吸附精制和气相吸附场合。

2 物理法活性炭

以含炭原料,用水蒸气、二氧化炭、空气为活化介质,在高温下(800~1000℃)进行活化制取的活性炭称为物理法活性炭,也称作物理炭。一般说来物理炭的微孔较发达,主要用于较小分子液相和气相吸附场合。

因为化学法在生产过程中须用化学药品无法去除的残留物造成了化学法产品,容易造成生产过程的二次污染,在医药和食品行业应用受到限制。物理法的生产就不用任何药品,因此用途广的多,价格也高得多,并可做到无污染排放,但原料相比消耗更大。基于以上理由,结合本地的资源优势,本项目定位为高附加值的高品位物理法活性炭产品。

5. 产品执行的标准

项目质量控制标准备注

味精用活性炭GB-T13803.1-1999 国家标准

净水用活性炭GB-T13803.2-1999国家标准

糖液脱色用活性炭GB-T13803.3-1999国家标准针剂用活性炭GB-T13803.4-1999国家标准

木糖液脱色用活性炭LY/T1623-2004 国家林业行业标准

项目质量控制标准备注味精用活性炭LY/T1281-1998 国家林业行业标准柠檬酸脱色用活性炭LY/T1582-2000 国家林业行业标准双电层电容器专用活性炭LY/ T 1617-2004 国家林业行业标准化学试剂活性炭H G/T3491-1999 国家化工行业标准

净水用粉状活性炭ANSI/AWWA13600-90

美国粉状活性炭国家标准美国自来水工程协会质量标准

药用炭中国药典(2005)净水用粉状活性炭JWWA 日本水道协会标准

6.生物质活性炭项目生产方法及工艺流程

1)生产工艺技术来源

本项目采用了公司自主研发并成熟应用的“1000 吨/年物理法炭化活化法一体化生物质活性炭生产工艺及设备”、“成品生物质活性炭旋流精制技术”和“微波炭化活化技术”,“蓄热燃烧技术”,在技术先进性上处在国内领先地位。

2)生产方法

本项目为物理法生产活性炭,生物质原料经热解炭化,高温水蒸汽活化,活化半成品再经水洗烘干,无尘包装而成成品。

3)生物质活性炭项目生产工艺流程

7 .本项目的工艺创新点

在国内传统活性炭技术工艺上,都存在资源的高消耗和生产过程的二次污染问题,不能连续化生产,生产环境恶劣。

本项目充分考虑了生产过程中的节能减排和二次污染问题,采用了国内外先进的技术,生产过程实现节能减耗,走高端产品路线,本项目在实施过程中有以下几个创新点。

1)生产过程采用生物质热解炭化,活化和净化一体化生产,生产流程实现连续化生产,资源消耗低,产品得率高,做到原料资源的高效利用。

2)生产过程节能,实现生产过程的自供热。采用国际先进的蓄热燃烧技术和微波炭化活化一体化技术,生产过程的尾气全部回收并转化为1200度以上的干净高温气体。高温气体一部分供自身生产用,余热经换热器转化为蒸汽可供给其他用能企业。热能充分回收,回收热能的同时实现了生产过程的无污染排放,并大大降低了成本。

3)采用了自主研发的活性炭产品高效旋流净化工艺,生产高端的活性炭产品,大大提高了产品附加值。

8.本项目核心技术及设备

本项目的核心设备主要是;

1)炭活化一体回转炉及工艺技术

2)炭活化一体微波加热炉及工艺技术

3)蓄热燃烧热能回收设备及工艺技术

4)活性炭旋流精制设备及工艺技术

以上设备及技术部份已申报国家专利,部份因保密需要未申报。9.本项目的优势

1)区位优势本项目地处西南地区,林产“三剩物”原料充足,用林产“三剩物”的企业较少,原料竞争少。

2)技术和人才优势本项目建立了物理法活性炭生产研发机构,本机构有博士生导师2名,教授2名,教授级高工一名,高级工程师二名,20年活性炭生产经验的工程师六名,其中2名在国家级活

性炭专业协会任常委及项目评委。研发团队人员拥有20多项技术专利。

3)成本优势本项目应用了“生物质热解炭化和活化一体化生产工艺”“微波加热法”“旋流清洗技术”“蓄热燃烧热能回收技术”这些有自主产权的先进工艺技术,从而实现了节能减排,提高产品质量大大降低了成本。

4)规模优势项目达标达产后将成为国内最大的高品位物理法活性炭生产基地,实现规模经济效益。

5)节能环保优势

生产工艺及主要产品均以节能环保为特色。项目秉持“资源循环利用、节能降耗”的产业理念,通过自主研发创新,使技术进步、工艺先进,可在业内率先实现生物质活性炭生产的资源化、减量化、清洁化。在外部、内部基本上同时实现了资源循环再利用,充分体现依靠技术进步提升传统产业,实现节能、环保理念。

10.本项目在本地区的经济地位

1) 本项目实施后生物质原料(农林三剩物等)每吨可实现产值1200元,农民可的到较大幅度的增收。

2) 本项目达产达标后年可实现产值1.5亿元,实现税收1500万元。

3)以林木加工为主的工业园区将有大量的加工剩余物,而本项目是以农林加工剩余物为原料生产。因此本项目的实施对工业园区而言,做到了加工剩余物的资源化利用,延长了产业链,大大提高了附加值。

11.选址说明

本项目选址在工业园区和孟嘎主要有以下考虑

1)平原厂主要以收购园区的加工剩余物和半径60公里的农林三剩物,并做为生产基地。

2)勐嘎厂主要作为新技术的试产基地和新员工的培训基地,并可收购境外的原料生产。

活性炭的生产方法及工艺

活性炭的生产方法及工艺 作者:易择活性炭 上文我们分享了目前市场上有哪些活性炭:按材质分主要有煤质活性炭、木质活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭等;按形状分类有不定型颗粒炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等。 那么活性炭是如何生产的?是经过怎样的生产工艺得到的呢?这次我们以煤质活性炭的生产过程为例,来聊聊活性炭的生产方法和工艺。 01原料选择 按原理来说,所有的煤炭都可以生产制作成活性炭。但因不同的煤质生产的出来的活性炭品质有很大差异,为了更好的适应市场和让资源得到合理的利用,目前国内煤质活性炭的生产原料,主要采用山西大同地区的弱粘结性烟煤和宁夏的太西无烟煤。 此外,新疆烟煤也适宜制作活性炭。近几年受新疆地区煤层开发和经济发展的影响,现在采用新疆烟煤生产活性炭的厂家也越来越多。另外陕西神木地区也有部分企业使用当地烟煤生产活性炭,但活化出来的产品吸附值普遍较低,碘吸附值主要在400-700mg/g(国标87标)。 02炭化活化工段 “活性炭是一种含碳材料经过炭化、活化处理后的炭质吸附剂”,据此句定义可知生产活性炭有两个必备的工段,就是炭化和活化。 炭化是活性炭制造过程中的主要热处理工艺之一,常采用的设备主要有流态化炉、回转炉和立式炭化炉。

煤质活性炭通常炭化的温度在350-600℃。在炭化过程中大部分非碳元素——氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除,排除了原料中的挥发分和水分,而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物,使得炭颗粒形成了初步孔隙,具备了活性炭原始形态的结构。原料经过炭化之后,我们称之为炭化料,炭化料已经具备了一定的吸附能力,但吸附能力极低,经检测一般炭化料碘吸附值只有200mg/g左右。 活化方法根据活化剂的不同分为物理活化法(也称气体活化法)和化学活化法。 煤质活性炭常用的活化方法是物理活化法,以水蒸气、烟道气(水蒸气、CO2、N2等的混合气)、CO2或空气等作为活化气体、在800-1000℃的高温下与炭化料接触进行活化(实际生产过程中最常使用烟道气)。 活化过程通过开放原来闭塞的孔隙、扩大原有孔隙和形成新的孔隙三个阶段达到造孔的目的。活化主要是通过活化炉设备进行活化反应造孔,当下主流有斯列普炉(SLEP)、斯克特炉(STK)、耙式炉、回转炉,目前在国内斯列普炉是使用最多的气体活化法炉型。 03成品工段 成品工段主要是根据应用需要制作成粒度不同的产品,对于颗粒炭,主要有破碎、筛分和包装三个过程。 破碎设备通常是采用双辊式破碎机,通过调节双辊之间的间隙大小,控制产品的粒度大小,以提高合格粒度筛分的得率。 筛分设备通常采用振动筛,将破碎后的物料筛分成粒度较大、合格和粒度较大的三种。在实际生产过程中往往会在振动筛上加多层筛网筛出几种粒度范围内的产品,最后将粒度合格的产品进行包装销售。工业应用中通常采用500kg/包和25kg/包的方式进行包装。另外在生产过程中,对于特殊用途的产品也会用去石机和除铁机以降低产品的灰分。 对于粉末活性炭,主要是通过磨粉和包装两个过程。磨粉现在基本上大多工厂都是采用雷蒙磨设备生产,通过调节磨机的分析器可以生产出粒度为200目和325目的成品粉炭。 04深处理工段 针对某些特殊用途的产品,会将成品炭再进行酸洗、碱洗、水洗等深加工处理。

【臭氧~生物活性炭工艺设计】的设计和运行管理

【臭氧- -生物活性炭工艺】的设计与运行管理 臭氧- 生物活性炭工艺的设计与运行管理 张金松, 范洁, 乔铁军 (深圳市水务〈集团〉有限公司, 深圳518031) 摘要: 针对臭氧—生物活性炭工艺设计和运行管理的重点问题,首先对工艺设计中的活性炭滤料选择、活性炭滤层结构设计、活性炭池型选择、臭氧系统选择、臭氧接触池优化设计和复合预氧化设计等内容进行了研究和总结,并且对工艺运行管理中存在的微生物安全、大型微生物控制、活性炭滤池初滤水管理及pH控制、预臭氧和主臭氧工艺的运行管理等问题,提出了相应的解决方案,以及今后应用中应重点注意的若干问题。 关键词: 臭氧活性炭; 设计; 运行管理; 微生物安全; 标准 深水集团所属梅林水厂和笔架山水厂的臭氧—生物活性炭工艺分别于2005 年和2006 年投入运行,对水厂进一步提高有机物、氨氮的去除效果,降低嗅味,全面改善水质发挥了重要作用。但在实际运行中,也陆续发现了一些国内外文献未曾报道过的新问题,如生物活性炭导致pH值大幅降低,出水有剑水蚤、线虫等微型动物检出等水质问题。因此,如何通过更好的设计和运行管理,从技术上解决这些问题,无论在理

论上还是在实践中均具有非常重要的意义。 1 工艺设计 1.1 活性炭性能指标的选择标准 根据制造原料不同,活性炭可分为木质炭、果壳炭和煤质炭等,其中煤质活性炭因其具有多孔性和高硬度的优点,且来源稳定和价格较低,在大规模水处理工程中得到广泛应用。 在水处理工程中,国外多采用不定型炭(主要是压块破碎炭) ,而国内柱状炭的应用最为广泛。近些年来,不定型炭(主要是柱状破碎炭)在国内得到越来越多的关注,并已经被应用在一些新建水厂中。 研究结果表明,活性炭滤池出水水质与活性炭性能指标之间具有某种相关性。根据分析结果和实际运行情况,并参考国内外活性炭选择的标准,制定了适合于我国南方地区饮用水中活性炭选择的性能指标,如表1所示。1.2 活性炭滤层结构活性炭滤层厚度一般不低于1. 2 m,根据要去除的不同污染物,接触时间在6~30 min之间,但在一些应用中可高于或低于这个范围。通常,以去除嗅味为主时,接触时间一般为8 ~10 min; 以去除CODMn为主时,接触时间一般为12~15 min。 研究结果表明,砂垫层对浊度有去除效果,但是去除率不高,当砂垫层进水浊度为0. 10 NTU时,浊度的平均去除率为6. 5%;石英砂垫层对高锰酸盐指数和氨氮基本没有去除作用。然而

生物质活性炭生产项目技术简介

生物质活性炭生产项目简介 1.活性炭概述 活性炭是一种吸附能力很强的功能性炭材料,其具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大,因此被作为优良的吸附剂,具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质,以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的,已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等生产生活的方方面面。近年来,随着经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高,人们对食品、药品、饮用水的安全性、纯净度等生存环境提出更高要求,活性炭的市场需求不断扩大。社会的发展,人们对环境要求的提高,决定了活性炭将在环保行业发挥巨大的作用。生物质活性炭属林产化学品深加工行业。 2.生物质活性炭生产原料及特点 本项目所用的生物质原料为“三剩物”,次小薪、农作物秸杆、蔗渣等。 “三剩物”,是指采伐剩余物(指枝丫、树梢、树皮、树叶、树根及藤条、灌木等剩余物(指造材截头)和加工剩余物(指板皮、板条、木竹截头、锯沫、碎单板、木芯、刨花、木块黄、边角余料等)。 “次小薪材”,是指次加工材(指材质低于针、阔叶树加工用原木最低等级但具有一定利用价值的原木,小径材(指长度在2米以下或径级8厘米以下的小原木条、松木杆、脚手杆、杂木杆、短原木等) “农作物秸杆”,是指农业生产过程中,收获了粮食作物(指稻谷、小麦、玉米、薯类等)、油料(指油菜籽、花生、大豆、葵花籽、芝麻籽、胡麻籽等)、棉花、麻类、糖料、烟顺、药材、蔬菜和水后残留的茎秆。 “蔗渣”,是指以甘蔗为原料的制糖生产过程中产生的纤维50%左右的固体废弃物。

生物质活性炭行业具有资源综合利用、节能环保的循环经济属性,具体如下: 1)原料——利用林产“三剩物”,变废为宝 生物质活性炭属于林产化工行业。林产化工行业是一种以林业生物质资源为主要原料,以资源高效综合利用为目的,通过物理、化学和生物等技术手段,研究、开发、生产各种林业生物质化学品的生态产业。林产化工是规模最大的循环经济体,森林资源的可再生性和林产品的可降解性决定了林化产业的循环经济属性。生物质活性炭通过以可再生的林产“三剩物”为原料生产高附加值的活性炭产品,变废为宝,有效实现了林业废弃资源的综合回收利用,对充分利用林业资源、节约煤炭能源、促进林业生物质资源的开发利用均具有积极作用。 2 )产品——促节能环保、可循环利用的绿色环保产品 生物质活性炭是一种应用广泛的绿色环保产品,这表现在:①由于原材料取自于林产“三剩物”,产品中所含的杂质少,纯度高,不含毒害物质,绿色无污染;②产品作为一种高性能的吸附剂,被广泛应用于制糖、食品、饮料、医药、水处理、气体净化、化工、冶炼、国防等国民经济和人们生活的方方面面,有效地吸附了相关对象中的无效成分和有害杂质,脱色除臭,提高纯度和提升品质,尤其是其在污水处理、大气污染净化、油气回收、溶剂回收等领域的应用,有力地促进了水资源、油气和有机溶剂的循环回收利用,节约了能源并保护了环境;③活性炭本身具有可再生属性,在其使用失效后,可以采用多种方法促使其再生,使其恢复原来的吸附性能,反复利用。 3)生产——清洁生产、能源综合利用是未来发展方向。 虽然生物质活性炭本身是一种促节能环保、可循环利用的化工产品,但由于我国的生物质活性炭生产企业大多规模小、工艺设备落后、环境保护意识差,因此目前生物质活性炭在生产过程中仍产生大量的废水废气,同时消耗大量物料。但是,公司已经研发出一系列自主创新的生产工艺,实现了规模化、连续化、清洁生产技术,

活性炭相关知识

活性炭相关知识 《中国药典》2015年版四部收载了活性炭(供注射用),其中对吸着力、微生物限度、细菌内毒素提出了较高要求。随着医药行业对活性炭的需求越来越高,活性炭的品种层出不穷,性能也各有特异。目前,我厂的合规活性炭供应商有:浙江杭木工业有限公司活性炭分公司,福建元力活性炭股份有限公司,上海活性炭厂有限公司。我厂参芪提取物的脱色、参芪扶正注射液的配制过程、三七总皂苷的提取脱色等工艺过程都需使用活性炭。因此,使用何种活性炭,怎么用活性炭,成为工艺优化以及保证产品质量稳定性的重点,相关人员应进一步学习活性炭相关知识。 一、活性炭分类 由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同,活性炭的种类(品种)很多,到目前为止尚无精确的统计材料。 1. 按原料来源分 1.1木质活性炭 木质活性炭是指由木材、农作物秸杆、竹材及其加工废弃物和果壳等为原料制造的活性炭产品。 1.2 矿物质原料活性炭 这一类活性炭主要是指由各种煤和石油及其加工产物(包括煤焦油、煤沥青、煤半焦、石油烃类、石油渣油、石油沥表、石油焦等)为原料制成的。 1.3 其它原料的活性炭 为了科学研究和特殊用途的需要以及扩大活性炭原料来源,也可以用合成树酯、废橡胶、废塑料、生活和工业垃圾中的有机物等为原料制造活性炭。现在还有用金属碳化物为原料,将金属除去而制造中孔特别发达的活性炭。 1.4 再生活性炭 为了充分利用资源,许多在不同场合对已经使用过且已失去吸附活性炭经过不同方法的加工又恢复了全部或部分吸附性能,进行重复使用。使失去吸附性能的活性炭复吸附活性的过程叫活性炭再生,经过再生过程加工的活性炭叫再生活性炭。再生方法有热再生、化学洗脱、溶剂萃取再生、生物再生等。

生物活性炭滤池的反冲洗方式研究

生物活性炭滤池的反冲洗方式研究

生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中,生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长,炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加,导致炭粒间隙减小,影响滤池的出水水质和产水量[1]。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明[2],采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池,而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究[3],但关于其程序及相关参数选取的报道较少,而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚,个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验,如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1 试验方法 1.1 工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭,试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。 BAC滤池横断面尺寸为500 mm×500 mm,高度为4.92 m,内部均分为两格,采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭,其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187 mg/ g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周,再反洗清洁。

试验期间,臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5 mg/L左右;主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3~3.5m3/h,混合时间为6~6.5s,反应时间为23.2~19.9 min,沉淀池清水区上升流速为1.39~1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60~1.87mm/s,滤池滤速为6.49~7. 57 m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5、6 mg/L左右。 1.2 反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5 m,冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s),冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m,气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s),气冲历时分别为3、5min;水冲强度分别为6、8、10、1 2、14L/(m2·s),水冲历时约为10 min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29 ℃),采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d),其反冲洗周期一般为7d。 2 结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示,其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL[4]。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105[2、3],故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。 2.1 水反冲 ①冲洗强度

活性炭活化原理

活性炭的活化机理及应用 材研1407 朱明2014200483 活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是利用植物原料(木屑、木炭、果壳、果核)、煤 和其它含碳工业废料作原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。根据活化介质的不同,活性炭活化方法分 为物理活化法、化学活化法和物理—化学复合活化法。物理活化水蒸汽、二氧化碳、空气 或它们的混合气体对环境污染小,因其依靠氧化碳原子形成孔隙结构,活化温度较高且活 性炭得率低。化学活化法活性炭得率较高,孔隙发达,吸附性能好。但此法对设备腐蚀性大,环境污染严重。热解能量循环利用困难。而且活性炭中残留化学药品.在应用方面受 到限制。 一.活性炭的活化机理 1.物理活化法 物理活化法一般分两步进行,先将原料在500℃左右炭化,再用水蒸汽或CO2 等气体在高温下进行活化。高温下,水蒸汽及二氧化碳都是温和的氧化剂,碳材料内部C原子与活化剂结合并以CO+H 2或CO的形式逸出,形成孔隙结构。物理活化法所需的活化温度一般较化学活化法高,而且活化所需的时间也更长,因此耗能比较大,成本高。尽管有这些缺点,物理活化法在实际生产中的应用仍然十分广泛,原因在于其制得的活性炭无需过多 的后处理步骤,不像化学活化法制得的活性炭需要除去残留的活化剂。 将炭化材料在高温下用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体与炭材料发生反应,使炭材料中无序炭部分氧化刻蚀成孔,在材料内部形成发达的微孔结构。炭化温度一般在600℃,活化温度一般在800℃∽900℃。其主要化学反应式如下: C+2H2O 2H2+CO2 △H=18kcal C+H2O H2+CO △H=31kcal CO2+C 2CO △H=41kcal 上述三个化学反应均是吸热反应,即随着活化反应的进行,活化炉的活化反应区域温度将逐步下降,如果活化区域的温度低于800℃,上述活化反应就不能正常进行,所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量,或通过补充外加热源,以保证活化炉活化反应区域的活化温度。 活化反应属于气固相系统的多相反应,活化过程中包括物理和化学两个过程,整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物(表面络合物)、中间产物分解

煤质活性炭生产工艺

煤质活性炭生产工艺公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

煤质活性炭生产工艺 无烟煤活性炭采用优质无烟煤为原材料,成品无烟煤活性炭从外观上一般分为颗粒活性炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等,有时可根据客户需求另行加工。 一、活性炭生产过程表述: 1.原料初选: 选用优质无烟煤,用螺旋洗料机将原材料进行反复水洗,去除材料中杂质,将水洗过的原材料经过晴天晾晒,为炭化作准备; 2.炭化阶段: 生产活性炭一般需要2台回转炉,一台炭化用,一台活化用。先将炭化炉升温,温度达到达到150℃左右,材料内的水分几乎蒸发完毕;炭化炉温度达到400℃时,木质材料有机物急剧地进行热分解,炉温达到在500-700℃左右时为高温煅烧阶段,煅烧过程中生成液体产物已经很少,排出残留在木炭中的挥发性物质,高温煅烧是炭化阶段最重要的环节,直接决定了木炭的固定碳含量,优良的炭化料固定碳含量一般在85%以上。炭化料出炉初步进行生化检测,检测其水分、固定炭含量、灰分与碘值等, 3.活化阶段: 将活化炉升温,将炭化过的原料进入到活化炉,高压注入水蒸汽、二氧化碳、空气(主要是氧)或它们的混合物(烟道气)为活化介质,在高温下(600~900℃左右,活化段温度)进行活化,炉内温度为电脑显示控制,活化的温度与时间长

短会对活性炭的碘值有直接的影响。活性炭活化阶段是生产活性炭最关键的一环,直接决定了活性炭的品质,即碘值。 4.活化好的炭避免与空气接触,直接进入经冷却塔冷却,待活性炭的温度降到100摄氏度左右为冷却完毕,此时可表观活性炭的成色,以质地均匀,乌黑密实的炭为上乘,此时进行生化指标检测,根据活性炭的国家标准检测方法检测,确定活性炭成品的质量指标。 5.用皮带输送机送往破碎机粉碎,利用排风机的吸力将输送带上活化料吸入破碎机中,重量较大的沙石等杂质留在除杂机上被除去,粉碎后的细炭由风力吸入分离器中,粗炭由分离器返回破碎机中再碎,合格炭随风力送往旋风或震动筛中分离,旋风分离器排出的气体再经袋滤器捕集细炭粉之后排空,由旋风分离器与振动筛分离的炭,可直接作为成品出售。若用户对活性炭纯度要求较高,则上述所收集的活性炭,还必须经过酸洗、水浇和脱水处理,以除去活性炭中铁盐和灰分等杂质,然后活性炭还需烘干,使含水率降至≥10%,即为活性炭成品。 二.以下是我公司生产工艺图 三.以下是我公司生产设备图

活性炭物理特征

活性炭物理特征 一、 一般性质活性炭外观为暗黑色,只有良好的吸附性能,化学稳定性好,可耐强酸及强碱,能经受水浸,高温。比重比水轻,是多孔性的疏水性吸附剂。 二、细孔结构和细孔分布活性炭在制造过程中,挥发性有机物去除后,晶格间生成的空隙形成许多形状和大小不同的细孔。这些细孔壁的总表面积(比表面积)一般高达500~1700m2/g,这就是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。表面积相同的炭,对同一种物质的吸附容量有时也不同,这与活性炭的细孔结构和细孔分布有关。细孔构造随原料,活化方法、活化条件不同而异,一般可以根据细孔半径的大小分为三种: 大微孔半径1000~100000A 过渡孔20~1000A 小微孔~20A(A=10-9cm) 一般活性炭小微孔容积约为0.15~0.90ml/g,表面积占活性炭总表面积的95%以上,因此活性炭与其他吸附剂相比,具有小微孔特别发达的特征。过渡孔的容积为0.02~0.10ml/g,表面积不超过单位重量吸附剂总面积的5%,用药剂活化法制得的活性炭,孔容积和表面积可以提高。液相吸附时,吸附质(溶质)分子直径较大,如着色成份的分子直径多在30A 以上,这时小微孔几乎不起作用。有些吸附质通过过渡孔作为通道扩散到小微孔中去,因此吸附质的扩散速度受过渡孔多少的影响。液相吸附时,过渡孔的数量有一定的要求是重要的。大微孔容积为0.2~0.5ml/g,表面积只有0.5~2m2/g。对液相物理吸附,大微孔的作用不大,但作为触媒载体时,大孔的作用甚为显著。活性炭的细孔分布及作用模式见图3: 上述细孔分布特征仅为一般情况,因活性炭的性质受多种因素的影响,不同的原料、不同的

活性炭的使用方法和用量

活性炭 活性炭是一种黑色粉状,粒状或丸状的无定形具有多孔的碳,主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构,只是晶粒较小,层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500~1000米2/克),有很强的吸附性能,能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性,非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中,沸点越高的物质越容易被吸附,压强越大温度越低浓度越大,吸附量越大。反之,减压,升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯,溶剂的回收,糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂,饮用水及冰箱的除臭剂,防毒面具中的滤毒剂,还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。 早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨,后来主要采用煤,经干馏、活化处理后得到活性碳。生产方法有:①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850~900℃将碳活化。②化学活化法。利用活化剂放出的气体,或用活化剂浸渍原料,在高温处理后都可得到活性炭。活性炭具有微晶结构,微晶排列完全不规则,晶体中有微孔(半径小于20[埃]=10-10米)、过渡孔(半径20~1000)、大孔(半径1000~100000),使它具有很大的内表面,比表面积为500~1700米2/克。这决定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好,它的结构力求稳定,吸附所需能量小,以有利于再生。 活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味,气体分离、溶剂回收和空气调节,用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。活性炭脱色效果在水中最强,有机溶剂中较弱。一般加0.1—3%(W/V),搅拌30~60分钟,活性炭的粒度对脱色时间有影响,而且不同生产厂家,不同加工方法生产的活性炭,脱色效果相差很大。脱色温度和PH要根据你产物的性质,通过试验确定了。(1)活性碳一般使用温度是75-80度比较好;(2)活性炭脱色效果在水中最强,在强极溶剂中使用效果也不错,在非极性溶剂中效果较差;(3)一般情况下,在pH3-6条件下使用较好;(4)一般情况下,加入量为千分之一至三(or5);(5)脱色时间一般为30-60min;(6)活性碳的种类型号很多,比如糖用碳,油用碳等,要选择一种适合你使用的活性碳。 注意事项:(1)切不可在沸腾的溶液中加入活性炭,那样会有暴沸的危险。(2)用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入,因为有色杂质虽可溶于沸腾的溶剂中,但当冷却析出结晶体时,部分杂质又会被结晶吸附,使得产物带色,所以用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入。 活性炭使用须知 一、吸附分离原理 在两相介面上,一相中的物质或溶解在其中的溶质向另一相转移和积聚,使两相中物质浓度发生变化的过程称为吸附过程,既可以发生在液固介面,也可以发生在气固介面上。能够将其他物相中的某一组分有选择性地富集到自身表面的物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。所谓介面,通俗地讲也就是表面,因此,吸附其实可以看成一种表面现象,吸附剂的吸附性能与其表面特性有密切的关系。例如比表面积。比表面积越大,吸附能力越强,通常比表面积随物质多孔性的增大而增大。 典型的吸附分离过程包含四个步骤:首先,将待分离的料液(或气体)通入吸附剂中;其次,吸附质被吸附到吸附剂表面,此时吸附是有选择性的;第三,

生物活性炭(PACT)工艺研究

生物活性炭(PACT)工艺研究 1 引言 生物活性炭法(PACT)是指将粉末活性炭投加到好氧系统的回流污泥中,通过含炭污泥中粉末活性炭(PAC)与活性污泥中微生物的相互作用,提升对废水中污染物的去除效果.目前较多应用在印染废水、化工废水、垃圾渗滤液的处理中.研究表明,PACT工艺的促进机理主要在于系统内“吸附-降解-再生-再吸附”的协同作用,涉及到复杂的吸附与生物降解同步作用过程,因此在具体微观机理和动力学模型方面仍有研究空间.此外,对PACT工艺的宏观生物强化效果,也缺乏全方位的表征,使得PACT工艺在实际运行中缺乏相应的针对性. 本文以印染园区实际综合废水为处理对象,主体处理工艺为水解酸化+A2/O工艺,通过平行对比A2/O与A2/O(PACT)中试运行效果,从常规处理指标(尤其是低温运行条件下)入手对比PACT工艺的强化作用,再通过毒性、重金属指标、GC-MS、紫外-可见光光谱等表征手段,重点研究PACT系统的生物强化特性,探讨PACT工艺的主要作用目标和规律.本研究对深入理解PACT工艺作用机理、提高PACT作用效率以及实现园区综合废水的有效处理,具有较大的借鉴意义. 2 材料与方法 2.1 实验水样及材料 实验以苏南某印染废水为主(印染废水占85%,化工废水占10%,生活污水占5%左右)的园区集中污水处理厂水解酸化处理出水为试验对象(进水).由于进水水质不尽相同,因此其具体水质指标见相应实验结果. 粉末活性炭为100目木质炭(溧阳东方活性炭厂),经检测(ASAP2010,Micromeritics,美国),该粉末活性炭的内部性质为:BET 比表面积532.26 m2 · g-1,微孔(<2 nm)体积0.1 cm3 · g-1,中孔(2~50 nm)体积0.449 cm3 · g-1,平均孔径3.8 nm. 2.2 实验装置及运行条件 本研究的实验装置如图 1所示. 图 1 实验装置结构图 中试实验装置含A2/O反应器以及二沉池,其中A2/O反应器有机玻璃材质,有效容积为1.0 m3. 二沉池为竖流式沉淀池,表面负荷0.63 m3 · m-2 · h-1. A2/O反应器实验装置

活性炭吸附装置工艺流程图

活性炭吸附装置工艺流程图(完整)一.主画面工艺流程图:

二.第一组吸附塔共工艺流程图: 三.第二组吸附塔工艺流程图:

四.第三组吸附塔工艺流程图: 五.反冲洗工艺流程图:

自动反冲洗操作说明: 1.维护检修已完成,所有安全标识牌已全部取下,方能执行运行操作; 2.检查管道、管网工况应正常,各连接部位应紧固、牢靠通畅无破损滴漏现象; 3.仪表、电气部分工况应正常、上电正常能正常投运,现场数据与远传数据应 一致; 4.电机、泵、减速机润滑油应正常,油位应正常在油标尺上无漏油现象; 5.检查确认打开机封冷却循环水系统应正常; 6.关闭要反冲洗塔的进水阀、出水阀; 7.检查确认打开要启动的反冲洗水泵前/泵后手动阀门; 8.选择需要反冲洗的吸附塔、反冲洗水泵以及循环次数; 9.确认各项准备工作已经完成; 10.鼠标点击选择开关为自动状态; 11.鼠标点击启动按钮“启动反冲洗”键,按设定好的程序自动进行反冲洗;

12.在任何情况下,只要按下“停止反冲洗”按钮程序执行----关闭反冲洗水电动 阀EV-110/EV-111/EV112、停止反冲洗水泵P-110/P-111/P-112、关闭反冲洗进水阀、反冲洗出水阀。 六.补碳工艺流程图: 自动补炭操作说明: 1.维护检修已完成,所有安全标识牌已全部取下,方能执行运行操作; 2.检查管道、管网工况应正常,各连接部位应紧固、牢靠通畅无破损滴漏现象; 3.仪表、电气部分工况应正常、上电正常能正常投运,现场数据与远传数据应一致; 4.电机、泵、减速机润滑油应正常,油位应正常在油标尺上无漏油现象; 5.检查确认打开机封冷却循环水系统应正常; 6.关闭要补炭塔的进水阀、出水阀;

热解气活化法制备生物质活性炭及其吸附应用

大连理工大学硕士学位论文 目录 摘要..................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... III 1 绪论.. (1) 1.1 我国生物质资源现状 (1) 1.2 活性炭概述 (1) 1.2.1 活性炭的物理结构 (2) 1.2.2 活性炭的表面化学性质 (4) 1.2.3 活性炭的制备方法 (5) 1.3 活性炭在水处理方面的应用 (8) 1.3.1 活性炭对有机物的吸附 (8) 1.3.2 活性炭对重金属的吸附 (9) 1.4 活性炭的吸附理论 (10) 1.4.1 吸附动力学 (10) 1.4.2 吸附等温线 (10) 1.5 选题依据与主要研究内容 (11) 1.5.1 选题依据 (11) 1.5.2 主要研究内容 (12) 2 活性炭的制备与表征 (13) 2.1 实验材料 (13) 2.2 活性炭制备方法 (14) 2.3 活性炭的表征方法 (15) 2.3.1 工业分析 (15) 2.3.2 热重分析 (15) 2.3.3 元素组成分析 (15) 2.3.4 比表面积和孔结构分析 (15) 2.3.5 扫描电镜 (16) 2.3.6 红外光谱分析(FT-IR) (16) 2.3.7 X射线衍射分析(XRD) (16) 2.4 结果与分析 (16) 2.4.1 原料热重分析 (16) 2.4.2 元素组成分析 (17) - V -

臭氧生物活性炭各工艺阶段的特点及应用

臭氧生物活性炭各工艺阶段的特点及应用 宋文涛1 ,胡志光1 ,常爱玲1 ,潘晓丽2 1华北电力大学环境科学与工程学院(071003) 2北京国电富通科技发展有限责任公司(100055) E-mail:swt305@https://www.360docs.net/doc/b39152128.html, 摘要:针对日益恶化的饮用水水源水质,臭氧生物活性炭饮用水深度处理方法受到人们的广泛关注。本文论述了臭氧生物活性炭工艺中的臭氧发生系统、臭氧尾气破坏系统、臭氧预氧化及后氧化、生物活性炭滤池的应用现状及特点,并对其发展前景作了展望。 关键词:饮用水;深度处理;臭氧氧化;生物活性炭 1.引言 随着饮用水水源污染的日益加剧和居民环保意识的不断增强、生活水平的不断提高,饮用水水质标准要求亦将愈来愈高,常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺已难以满足水质不断提高的要求,饮用水深度处理技术受到人们的广泛关注,对深度处理技术研究和应用在我国已呈现出蓬勃发展的形式。 臭氧生物活性炭饮用水深度处理方法是集臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解于一体,以去除污染的高效性成为当今世界各国进行饮用水深度处理的主流工艺,现已广泛地应用于欧洲,美国,日本等上千座水厂中[1]。该项技术在我国正在逐步推广应用,目前在昆明、北京、常州、深圳、杭州、上海等城市已有应用[2]。本文对臭氧生物活性炭工艺中的臭氧发生系统、臭氧尾气破坏系统、臭氧预氧化及后氧化、生物活性炭滤池的应用现状及特点进行了详细论述。 2. 臭氧发生系统 传统臭氧发生器以空气为原料,其优点是原料为空气,不需成本。但是其不足之处很多:需要对空气进行除尘,脱湿的预处理;臭氧产量低,通常国产臭氧发生器的臭氧质量分数为1%左右;能耗高;设备庞大,增加占地等。当前水厂使用的臭氧发生器多以氧气为原料,其优点是:提高臭氧浓度,增加臭氧产量,通常臭氧质量分数为6%左右;降低电耗;简化设备,减少设备体积和占地面积;加快氧化速度[3]。 对臭氧发生系统而言,臭氧浓度低则臭氧发生器的能耗也低,但臭氧发生器所消耗的氧气量大;臭氧浓度高则臭氧发生器的能耗也高,但臭氧发生器所消耗的氧气量小。因此,究竟采用多大臭氧浓度应根据当地的电价和氧气价格,在进行总成本经济核算后才能确定。如何使臭氧发生系统进一步降低基建投资和运行费用,改进臭氧发生器的臭氧发生技术将成为今后的研究重点。 3. 臭氧尾气破坏系统 从臭氧接触池排出的尾气中仍含有一定数量的臭氧,如果直接排入大气,会造成大气环

活性炭生产工艺简介

1.煤质活性炭主流生产工艺及产污分析 (1)生产工艺流程 煤质活性炭生产工艺主要工序为破碎磨粉、成型、炭化、活化、成品处理等。 回转炉炭化、斯列普炉活化工艺流程是国内煤质活性炭生产的主流工艺,主要分布在宁夏、山西,约占全国煤质活性炭生产企业总数的72%。 图1 活性炭生产工艺流程图 合格的原料煤入厂后,被粉碎到一定细度(一般为200目),然后配入适量黏结剂(一般为煤焦油)在混捏设备中混合均匀,然后在一定压力下用一定直径模具挤压成炭条,炭条经炭化、活化后,经筛分、包装制成成品活性炭。 (2)生产过程中的排污节点、污染物排放种类、排放方式

破碎磨粉工序排放颗粒物(煤尘),排放方式主要是有组织排放。 成型工序排放颗粒物(煤尘)、挥发性有机物,多以无组织形式逸散。 炭化、活化工序排放的主要污染物为颗粒物、SO2、NO X、苯并[a]芘(B aP)、苯、非甲烷总烃(NMHC)及氰化氢(HCN),排放方式为有组织排放。具体详见下表。 表1煤质活性炭污染物排放方式、排放种类、行业特征污染物 (3)无组织排放 煤质活性炭工业生产过程无组织排放节点有混捏成型工序、煤焦油储罐区、炭化工序车间门窗处、成型料晾晒场等。排放的污染物为挥发性有机物和一氧化碳。 污染末端治理 (1)磨粉、混捏、成品筛分包装工序粉尘治理 活性炭行业磨粉、混捏、成品筛分包装工序产生粉尘污染,磨粉工序生产设备内产生的粉尘经旋风除尘器及布袋除尘器收集,并作为原料回用,除尘效率98%以上。新建和大型企业成品筛分包装工序有回收设施回收,规模较小企业存在无组织排放现象。混捏工序无组织废气无处理措施,通过标准制定,引导企业

关于活性炭

关于活性炭 物理特性: 活性炭是一种多孔径的炭化物,有极丰富的孔隙构造,具有良好的吸附特性,它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的,其外观色泽呈黑色。其成份除了主要的炭以外,还包含了少量的氢、氮、氧,其结构则外形似以一个六边形,由于不规则的六边形结构,确定了其多也体枳及高表面积的特点,每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。 活性炭材质: 活性炭其主要是以含炭量较高的物质制成,如木材、煤、果壳、骨、石油残渣等。而以椰子壳为最常用的原料,在同等条件下,椰壳活性的活性质量及特其它特性是最好的,因其有最大的比表面。 活性炭的成本: 活性炭的成本如果按原料计算,最贵的属椰壳,其次是木质量和煤质,但活性炭的深加工层次可以很多,相同产品的深加工不同也会造成成本的很大差异,客户主要还是要根据自己的实际应用情况选择相对应的活性炭产品。 生产过程: 活性炭按生产方法可分物理水蒸气法和化学法生产,这里着重说一下物理水蒸气法的生产,一般生产分为两个过程,第一步,炭化,将原料在170 至600的温度下干燥,同量将其80%r有机组织炭化。第二步,活化,将第一步已炭化好的炭化料送入反应炉中,与活化剂和水蒸气反应,完成其活化过程,制成成品。在吸热反应过程中,主要产生CO及H2组合气体,用以将炭化料加热至适当的温度(800至

1000度),除去其所有可分解物,产生丰富的孔隙结构及巨大的比表面积,使活性炭具有很强的吸附力。不同的原料生产的活性炭具有不同的孔径,其中以椰壳为原料的活性炭的孔径最小,木质活性炭的也孔径一般较大,煤质活性炭的孔径介于两者间。活性炭孔径一般分为三类:大孔:1000-1000000A过渡孔:20-1000A微孔:20A 根据以上特性可以看出,针对不同的吸附对象,需选用相应的活性炭,以做到最好的性价比,因此,一般在液相吸附中,应选用较多过渡孔径及平均孔径较大的活性炭。 活性炭应用: 根据活性炭的吸附特点,活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体,还用于对空气的净化处理、废气回收(如在化工行业里对气体"苯"的回收)、贵重金属的回收及提炼(比如对黄金的吸收)。随着科学的发展,活性炭的用途也越来越广泛,随着国家对生态环境的重视,活性炭也了挥着越来越大的作用。

活性炭的种类及分类标准

活性炭的种类及分类标准 活性炭是一种由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、表面积大,吸附能力强的一类微晶质碳素材料。它是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体,广泛应用于几乎所有的国民经济部门和人们的日常生活。活性炭分类-由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同,活性炭品种不下千种。 首先,按原料来源分,可分为木质活性炭(如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等)、矿物质原料活性炭(各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如废橡胶、废塑料等制成的活性炭)。 其次,按制造方法分,可分为:化学法活性炭(化学炭)和物理法活性炭及化学--物理法或物理--化学法活性炭 化学法活性炭即:将含碳原料与某些化学药品混合后进行热处理,制取活性炭的方法叫化学法。用化学法生产的活性炭又称为化学法活性炭或化学炭。 可以作为化学法的化学药品又称作活化剂,活化剂有氯化锌、氯化钙、碳酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、硫化钾、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钠、硼酸等,总之许多酸、碱、盐都可以用作活化剂,主要从活性炭的性能和经济性来考虑采用何种活化剂。 一般说来,化学炭的孔隙中次微孔、中孔(即孔直径或孔宽大于1.5纳米的孔隙)较发达,主要用于液相吸附精制和溶剂回收的气相(蒸汽)吸附场合。 化学法制造活性炭由于加入了化学药品在制造过程中应当极其重视环境保护以及产品中可能存在微量非原料带入的元素的影响问题。 物理法活性炭即:以炭为原料用水蒸汽、二氧化碳、空气(主要是氧)或它们的混合物(烟道气)为活化介质,在高温下(600~1000℃)进行活化制取活性炭的

方法叫物理法。物理法制造的活性炭叫物理法活性炭,也称作物理炭。 一般说来物理炭的微孔(孔直径或孔宽小于1.5纳米的孔隙)发达,主要用于气相吸附场合或小分子液相吸附场合。 化学--物理法或物理--化学法活性炭 在了解化学炭和物理炭的同时,还应当提及化学--物理法或物理--化学法活性炭。选用不同的原料和采用不同的化学法与物理法的组合可以对活性炭的孔隙结构进行调控,从而制取许多性能不同的活性炭。这种化学--物理法或物理--化学法是许多年来及今后相当长时期内世界各国活性炭工作者非常关注的活性炭制取方法。 再次,按外观形状分 粉状活性炭:一般将90%以上通过80目标准筛或粒度小于0.175mm的活性炭通称粉状活性炭或粉状炭。粉状炭在使用时有吸附速度较快,吸附能力使用充分等优点,但需专有的分离方法。随着分离技术的进步和某些应用要求的出现,粉状炭的粒度有越来越细化的倾向,有的场合已达到微米甚至纳米级。 颗粒活性炭:通常把粒度大于0.175mm的活性炭称作颗料活性炭。 颗料活性炭又分为下列几种—— 不定型颗料活性炭:不定型颗料活性炭一般由颗料状原料经炭化、活化,然后破碎筛分至需要粒度制成,也可以用粉状活性炭加入适当的粘结剂经适当加工而成。 圆柱形活性炭:圆柱形活性炭又称柱状炭,一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。柱状炭又有实心和中空之分,中空柱状炭是柱状炭内有人造的一个或若干个有规

活性炭基础知识

活性炭基础知识 活性炭是一种由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、表面积大,吸附能力强的一类微晶质碳素材料。它是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体,广泛应用于几乎所有的国民经济部门和人们的日常生活。 1、活性炭分类-由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同,活性炭品种不下千种。 1.1按原料来源分,可分为木质活性炭(如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等)、矿物质原料活性炭(各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如废橡胶、废塑料等制成的活性炭)。 1.2按制造方法分,可分为化学法活性炭(化学炭) 将含碳原料与某些化学药品混合后进行热处理,制取活性炭的方法叫化学法。用化学法生产的活性炭又称为化学法活性炭或化学炭。 可以作为化学法的化学药品又称作活化剂,活化剂有氯化锌、氯化钙、碳酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、硫化钾、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钠、硼酸等,总之许多酸、碱、盐都可以用作活化剂,主要从活性炭的性能和经济性来考虑采用何种活化剂。 一般说来,化学炭的孔隙中次微孔、中孔(即孔直径或孔宽大于1.5纳米的孔隙)较发达,主要用于液相吸附精制和溶剂回收的气相(蒸汽)吸附场合。 化学法制造活性炭由于加入了化学药品在制造过程中应当极其重视环境保护以及产品中可能存在微量非原料带入的元素的影响问题。 1.2.2 物理法活性炭 以炭为原料用水蒸汽、二氧化碳、空气(主要是氧)或它们的混合物(烟道气)为活化介质,在高温下(600~1000℃)进行活化制取活性炭的方法叫物理法。物理法制造的活性炭叫物理法活性炭,也称作物理炭。 一般说来物理炭的微孔(孔直径或孔宽小于1.5纳米的孔隙)发达,主要用于气相吸附场合或小分子液相吸附场合。 1.2.3 化学--物理法或物理--化学法活性炭 在了解化学炭和物理炭的同时,还应当提及化学--物理法或物理--化学法活性炭。选用不同的原料和采用不同的化学法与物理法的组合可以对活性炭的孔隙结构进行调控,从而制取许多性能不同的活性炭。这种化学--物理法或物理--化学法是许多年来及今后相当长时期内世界各国活性炭工作者非常关注的活性炭制取方法。 1.3按外观形状分 1.3.1粉状活性炭 一般将90%以上通过80目标准筛或粒度小于0.175mm的活性炭通称粉状活性炭或粉状炭。粉状炭在使用时有吸附速度较快,吸附能力使用充分等优点,但需专有的分离方法。随着分离技术的进步和某些应用要求的出现,粉状炭的粒度有越来越细化的倾向,有的场合已达到微米甚至纳米级。 1.3.2颗粒活性炭 通常把粒度大于0.175mm的活性炭称作颗料活性炭。 颗料活性炭又分为下列几种。 1.3. 2.1不定型颗料活性炭 不定型颗料活性炭一般由颗料状原料经炭化、活化,然后破碎筛分至需要粒度制成,也可以用粉状活性炭加入适当的粘结剂经适当加工而成。 1.3. 2.2园柱形活性炭 园柱形活性炭又称柱状炭,一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化

活性炭的生产工艺

活性炭的生产工艺 木质材料炭化过程发生什么变化? 木材、木屑、树根、果核和果壳等木质材料的炭化,是把它放在炭化设备内加热,进行热分解。在热解过程,发生一系列复杂化学反应,产生很多新生产物,木质材料发生了变化。根据热分解过程的温度变化和生成产物的情况等特征,炭化过程大体上可分为如下四个阶段。 1. 干燥阶段 这个阶段的温度在20—150摄氏度,热解速度非常缓慢,主要是木材中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发,木质材料的化学组成几乎没有变化。 2. 预炭化阶段 这个阶段的温度为50—275摄氏度,木质材料热分解反应比较明显,木质材料化学组成开始发生变化,其中不稳定的组分,如半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。 以上两个阶段都要外界供给热量来保证热解温度的上升,所以又称为吸热分解阶段。 3. 炭化阶段 这个阶段的温度为75—400摄氏度,在这个阶段中,木质材料急剧地进行热分解,生成大量分解产物。生成的液体产物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油,生成的气体产物中二氧化碳含量逐渐减少,而甲烷、乙烯等可燃性气体逐渐增多。这一阶段放出大量反应热,所以又称为放热反应阶段。 4. 煅烧阶段 温度上升450—500摄氏度,这个阶段依靠外部供给热量进行木炭的煅烧,排出残留在木炭中的挥发性物质,提高木炭的固定碳含量。这时生成液体产物已经很少。 应当指出,实际上这四个阶段的界限难以明确划分,由于炭化设备各个部位受热量不同,木质材料的导热系数又较小,因此,设备内木质材料所处的位置不同,甚至大块木材的内部和外部,也可能处于不同热解阶段。 炭化对原料的要求 炭化的原料很多,薪材、森林采伐剩余物、森林抚育时消除的杂木、木材加工厂的剩余物,如木屑等都可以进行炭化。除木屑为粒状,需采用特殊炭化炉炭化外,其他原料多以木段为主,都适合大多数炭化炉或炭窑炭化原料的要求。 炭化原料树种可分为三类:第一类为硬阔叶材,如水青冈、麻栎、苦槠、榆等;第二类为软阔叶材,如杨、柳、椴等;第三类为针叶材,如马尾松、南亚松、湿地松等。要生产出高质量的木炭,以适合冶金工业和二硫化碳工业等工业部门使用,炭化原料应选用硬阔叶材,而针叶材常用来生产松木炭,用于制造活性炭。 炭化材最好大小均匀,一般要求直径不大于0厘米,若直径太大,应把它劈开,劈裂线长度要求小于12厘米。炭化材的长度以炭化炉或炭窑的高度决定,若大材不劈开,因木材的导热性差,炭化时产生的气体混合物,由木材内部通向外部,所需通过的路径很长,炭化时间也长。会导致木材机械强度下降。 供炭化的薪材多属萌芽林,故最好在秋冬季采伐,此时,树木处于休眠阶段,树液停止流动,根部贮存物质,不受损害,利于来年萌芽更新;而且秋季天气晴朗,相对湿度小,木材含水量低,伐下的薪材易干燥,可缩短炭化时间,减少燃料消耗,生产的木炭裂缝少,质量高。此外,腐朽木、病害枯死的木的木材,均不宜作炭化原料,因为腐朽木材炭化时,木炭疏松、易碎和容易自燃,大大降低木炭质量。

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