活性炭概述
活性炭是一种无毒无味多孔性的含炭物质,它具有高度发达的孔隙构造,是一种极优良的吸附剂,每克活性碳的吸附面积更相当于八个网球埸之多。而其吸附作用是物理性吸附力与化学性吸附力达成。其組成物质除了炭元素外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份,其結构则为炭形成六环物堆积而成。由于六环炭的不规则排列,造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
活性炭在水处理过程中不仅表现出良好的吸附作用,同时它还可以起到催化剂和催化剂载体的作用,从而达到吸附、催化、氧化联用的效果。通过研究发现,活性炭具有分解NaCIO的能力,用活性炭作催化剂,NaC1O作氧化剂,可以有效地催化氧化处理蒸氨废水。而将活性炭作为催化剂载体的载Cu活性炭已被研究用于石油污水中CODcr的去除,利用活性炭吸附和Cu的催化作用,降低有机物分解的活化能,再利用曝气后污水中溶解氧化,将其除去,从而实现去除石油污水CODcr的深度处理。
活性炭性能
1、活性炭对水质、水温及水量的变化有较强的适应能力,对含同一种有机污染物的污水,活性炭在高浓度或低浓度时都有较好的去除效果。
2、活性炭水处理装置占地面积小,易于自动控制,运转管理简单。
3、活性炭对某些重金属化合物也有较强的吸附能力,如Hg,-Pb,Ni,Cr,C等,因此,活性炭用于电镀废水、冶炼废水处理时也有很好的效果。
4、饱和活性炭可经再生后重复使用,不产生二次污染。
5、可回收有用物质,如处理高浓度含酚废水,用碱再生后可回收酚钠盐。
活性炭分类
一、按照原料不同可分为:
可分为木质活性炭(如椰壳活性炭和果壳活性炭)、煤质活性炭。
二、按照形状不同可分为:
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。
2、颗粒活性炭
通常把粒度大于0.175mm的活性炭称作颗粒活性炭。颗粒活性炭一般由无烟煤、木屑等原料经炭化、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。
3、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则的小孔。
4、球形活性炭
球形活性炭故名思义是圆球形的活性炭,它的制取方法与柱状炭类似,但有成球过程,也可以用液态含碳原料经喷雾造粒、氧化、炭化、活化制成,还可以用粉状活性炭加粘结剂成球加工而成。球形活性炭也有实心和空心球形活性炭之分。
活性炭用途
1、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;水净化及污水处理——上水及下水的深度处理;
2、电力行业:电厂水质处理及保护——锅炉装置;
3、化工行业:化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收、及油脂等的脱色、精制;
4、食品行业:饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色、提纯、除臭;
5、黄金行业:黄金提取——适用炭浆法、堆浸法提金工艺;尾液回收——金矿的废物利用及环境保护;
6、环保行业:用于污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化;
7、相关行业:香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制,各种浸渍剂液的制备等,比如活性炭可以作为活性碳罐的填充物用来生产摩托车碳罐、汽车碳罐等。
活性炭应用注意事项
1、运输与装卸:活性炭在运输过程中,不得用铁钩拖曳,应防止与坚硬物质混装,不可以强烈振动、磨擦、踩、砸,严禁抛掷,应轻装轻卸,以减少炭粒破碎,影响使用。
2、储存:应储存于阴凉干燥处,防止内外包装袋破裂,防止受潮和吸附空气中其它物质,影响使用效果。严禁与在毒有害气体或易挥发物质混放,存放要远离污染源。
3、严禁水浸:活性炭属于多孔性吸附类物质,所以在运输、储存和使用过程中,都要绝对防止水浸,因水浸后,水填充了活性炭孔隙,减少了活性炭比表面与气体的直接接触,严重影响使用效果。
4、防火:活性炭在储存或运输时,防止与火源直接接触,以防着火。活性炭再生时避免进氧并再生彻底,再生后必须用蒸气冷却降至800°C以下,否则温度高,遇氧活性炭自燃。
5、使用:装填时应先筛去因搬运产生的碎粒与粉尘。然后层层均匀铺开,不得从进料孔处直接倒入,以免使大小颗粒装填不均,最终造成气体偏流,影响使用效果。装填结束,开机前应先吹空,吹出活性炭表面粘附粉尘,避免开机后粉尘带入后工段而影响正常生产。
6、安全需知:湿的活性炭需要从空气中除去氧,在安全密闭的容器内氧的消耗会造成有毒的环境,假如工人进到含有活性炭的容器内适当取样或低含氧空间作业,应遵守国家相关标准及作业规范。
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