活性炭专业知识培训资料

1、活性炭专业知识培训资料成型的晶碳，不含有机或无机胶成份， 几乎都是碳元素。 利用碳元素本身的粘接力定型为块状和蜂窝状。 极少含灰份， 不造成二次污染。 特点是做为设备一部份，方便安装，不需要另外的包装物。可以附载各式催化剂而实现功能化。应用石化行业无碱脱臭（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电力行业电厂水质处理及保护锅炉装置对 NO NOx 等有害气体的吸附一一锅炉尾部烟道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、精制食品行业饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色、

2、提纯、除臭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环保行业用于污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化相关行业香烟滤嘴、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。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在城市污水处理、饮用水及工业废水处理。 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

3、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。利用化学品活化的颗粒活性炭是非常多孔的，多在微孔和中孔范围，但是， 比较水蒸气活化的活性炭、 化学品活化的活性炭的孔表面是较少疏水性和较多负 电荷。以挤压型和破碎型粒状活性炭为例： 泥煤基挤压型活性炭能制成各种不同 孔大小分布的品种。颗粒活性炭微孔为主的品种主要用于气相应用的黄金回收。 既有微孔又有中孔的品种大都用于液相应用， 如水纯化中吸附小分子和大分子的 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

4、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。颗粒活性炭主要化学性能指标有：PH 值、灰分、水分、着火点、未炭化物、硫化物、氯化物、氰化物、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、磷酸盐等。活性炭主要吸附性能指标有：亚甲 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、穿透硫

5、容量、水容量、氯乙烷蒸汽防护时间、ABS 值等。城市污水处理废水中的一些有机物是难于为微生物或一般氧化法所氧化分解的， 如酚、苯、石油及其产品、杀虫剂、洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成有机 物， 经生化处理后很难达到对排放要求较高的水体中排放的标准， 也严重影响废 水的回用，因此需要深度处理。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： 处理程度高，城市污水用活性炭进行深度处理后 ，BOD 可降低 99%,TOC 可降到 1 3mg/L。 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。 适应性强， 对水量及有机物负

6、荷的变动有较强的适应性能， 可得到稳定的处理效果。 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。 可回收有用物质， 例如用活性炭处理含酚废水， 用碱再生吸附饱和的活性炭，可以回收酚钠盐。 设备紧凑、管理方便。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。在利用活性炭吸附进行饮用水深度处理的过程中， 发现在活性炭滤料上生长 有大量的微生物， 使出水水质提高且再生延长， 于是发展了一种经济有效的去除 水中的微污染物质的生物活性炭工艺， 流程为原水 （加入混凝剂） 澄清过

7、滤（加入臭氧）再利用活性炭吸附，最后是出水。2、家用空气净化：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) ，家具去异味：活性炭可适用于新买的家具放于 橱柜 抽屉冰箱中.也可放在鞋子里面除臭味 . 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。历史记载活性炭应用的历史，记载如下：公元前 1550 年，埃及有作为医用的记载；公元前 460359 年，希腊医生 Hippocrate 用以治羊癫疯；15181593 年，中国李时珍的本草纲目中提及用于治病；1993 年有外用于溃疡；1794 年，英国有家糖厂用于加速脱色。上

8、述例证应用的都是木炭，不是 活性炭。活性炭作为人造材料， 是在 1900 年和 1901 年才发明的， 发明者RaphaelvonOstrejko, 取 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) 。他发明将金属氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸气与炭化材料反 应制造活性炭。1911 年在维也纳附近的工厂首次用于工业生产，当时产品是粉状活性炭， 商品名使 Epomit ；同年在荷兰有 Norit 上市； 1912 年在捷克斯洛伐克有 Carboraffin 出售。 (Ger.Pat.2

9、90656) 。历史阶段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：第一阶段，从 20 世纪初到约 20 世纪 20 年代为萌芽阶段；第二阶段，从约 20 世纪 20 年代中期为成长阶段；第三阶段， 从 20 世纪中期到 20 世纪末期为发展阶段， 发展成为环保大应用阶段。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。 历史事件第一件大事是活性炭防毒面具， 在 20 世纪 20 年代在第一次世界大战中的应用。可以以此作为划分活性炭应用历史的第一阶段和第二阶段的界限。活性炭在初期主要应用是粉炭在糖业中逐步代替了原来的骨炭。在 20 世纪 20 年代的第一次世界大战中出

10、现的颗粒大量应用于防毒面具。这是工业化学史 上辉煌的一页。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。通过防毒面具应用的推动， 活性炭历史进入了第二阶段， 活性炭市场不断扩大，活性炭的吸附和催化功能在众多行业的精制、 回收、合成上的应用陆续开发， 美国等的活性炭厂陆续开设。在 20 世纪中叶不断拓展应用面的活性炭，被视为 “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。19

11、27 年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受的自来水恶臭事故， 这是由于原水中的苯酚和消毒用的氯生成异臭所致。 德国等地的自来水厂也发生 了同样的事故，这些事故都是用活性炭来解决的。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。中国活性炭在应用历史上简单分为三个阶段：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、第二阶段自 20

12、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、 青岛的反射炉闷烧法厂、 上海的电热活化法厂， 接着有氯化锌活化法厂 ,1958 年福建、杭州、广州、烟台、东北等地纷纷建厂 ,1966 年太原开创 斯列普活化法厂， 随后中国陆续开设数以百计的斯列普炉厂。 此外，还有不少的 转炉、粑式炉等工厂。总生产能力从 1951 年的三五十吨猛增到 20 世纪 80 年代 的近十万吨。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

13、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、第三阶段 2003- 至今；活性炭应用于装修污染治理，利用先进的造孔技 术将活性炭， 使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构， 专用于吸附 甲醛、苯系物、氨、氡等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。 具有吸味、 去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能，有效清除室内环境污染成功 应用于装修污染治理。 各大市场和超市的家用活性炭众多， 活性炭已走进千家万 户，成为健康时尚的环保产品。原理过滤原理活性炭过滤器是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程， 被截留的

14、悬浮物 充塞于活性炭间的空隙。 滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小， 随活性炭料粒度的加 大而增大。 即活性炭粒度越粗， 可容纳悬浮物的空间越大。 其表现为过滤能力增 强， 纳污能力增加，截污量增大。同时，活性炭滤层孔隙越大，水中悬浮物越能 被更深地输送至下一层活性炭滤层， 在有足够保护厚度的条件下， 悬浮物可以更 多地被截留，使中下层滤层更好地发挥截留作用，机组截污量增加。从严格的理论上讲，活性炭所具有的对悬浮物的截留能力来自活性炭所提供 的表面积。 流速低时，机组的过滤能力主要地来自活性炭的筛除作用， 而流速快 时，过滤能力来自活性炭颗粒表面的吸附作用， 在过滤过程中活性炭所提供的颗 粒表面积越

15、大，对水中悬浮物的附着力越强。吸附原理根据吸附过程中， 活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同， 可将吸附分 为两大类：物理吸附和化学吸附 （又称活性吸附 ） 。在吸附过程中， 当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力 （或静电引力 ） 时称为物理吸附； 当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。 物理吸附的吸附强度 主要与活性炭的物理性质有关， 与活性炭的化学性质基本无关。 由于范德华力较 弱， 对污染物分子的结构影响不大， 这种力与分子间内聚力一样， 故可把物理吸 附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。由于化学键强， 对污染物分子的结构影响较大，

16、 故可把化学吸附看做化学反应，是污染物与活性炭间化学作用的结果。 化学吸附一般包含电子对共享或电子 转移，而不是简单的微扰或弱极化作用， 是不可逆的化学反应过程。 物理吸附和 化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程， 分子的自由能会降低， 因此，吸附过程是放热过程，所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附热。 由于物理吸附和化学吸附的作用力不同， 它们在吸附热、 吸附速率、吸附活化能、 吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。活性炭吸附技术在国内用于医药、 化工和食品等工业的精制和脱色已有多年 历史。 70 年代开始用于工业废

17、水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机 污染物具有卓越的吸附性， 它对纺织印染、 染料化工、 食品加工和有机化工等工 业废水都有良好的吸附效果。一般情况下，对废水中以BOD COD 等综合指标表示的有机物，如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产 品等，都有独特的去除能力。 所以，活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三 级处理的主要方法之一。吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。 吸附是一种界面 现象，其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种，一种是 溶剂水对疏水物质的排斥力， 另一种是固体对溶质的亲和吸引力。 废水处理中的 吸附，多数是这两

18、种力综合作用的结果。 活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响 其吸附能力， 在选择活性炭时， 应根据废水的水质通过试验确定。 对印染废水宜 选择过渡孔发达的炭种。此外，灰分也有影响，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附 质分子的大小与炭孔隙直径愈接近， 愈容易被吸附； 吸附质浓度对活性炭吸附量 也有影响。在一定浓度范围内，吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外， 水温和 pH 值也有影响。吸附量随水温的升高而减少。种类由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类很多， 尚无精确的统计材料，大约有上千个品种。按原料来源分1. 木质活性炭 2.兽骨/ 血活性炭 3. 矿物质原料活性炭4.其它

19、原料的活性炭 5. 再生活性炭按制造方法分化学法活性炭（化学炭）物理法活性炭（物理炭）化学- 物理法或物理 - 化学法活性炭按外观形状分1.粉状活性炭 2.颗粒活性炭 3. 不定型颗料活性炭4.圆柱形活性炭 5. 球形活性炭 6. 其它形状的活性炭按孔径分大孔：孔径 500A过渡孔：孔径 20500A微孔：孔径20A 活性炭的表面积主要是由微孔提供的材质分类 矿物质原料活性炭 矿物质原料活性炭，以矿产地区为主要衍生地，其主要成分是活矿石成分。 原料经过筛选，加入海泡石、凹凸棒土等精制而成，大大提升其吸附性能。以纳 米活矿石性能最优。椰壳炭椰壳活性炭以海南、 东南亚等地的优质椰子壳为原料， 原料

20、经过筛选、 水蒸气碳化后精制处理， 然后再经除杂、 活化筛分等系列工艺制作而成。 椰壳活性炭为黑色颗粒状，具有发达的孔隙结构、吸附能力高、强度大、化学性能稳定、经 久耐用。广泛应用于冶金化工、石油电力、食品饮料、饮用水、纯净水、工业用 水的深度净化以及贵重金属的提炼，具有脱色除臭、吸附除浊之功效，和沸石、 分子筛配用效果更佳 , 深受用户欢迎。果壳炭简介 果壳活性炭主要以果壳和木屑为原料，经炭化、活化、精制加工而成。具有比表面积大、强度高、粒度均匀、孔隙节构发达、吸附性能强等特点。并能有效 吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物和其他有机污染以及有机溶 剂的回收等。适用于制药、石油化工

21、、制糖、饮料、酒类净化行业，对有机物溶 剂的脱色、精制、提纯和污水处理等方面。用途果壳活性炭被广泛应用于饮用水、 工业用水和废水的深度净化生活、 工业水 质净化及气相吸附， 如电厂、石化、炼油厂、食品饮料、 制糖制酒、医药、电子、 养鱼、海运等行业水质净化处理，能有效吸附水中的游离氯、酚、硫和其它有机 污染物，特别是致突变物（THM）的前驱物质，达到净化除杂去异味。还可用于工 业尾气净化、气体脱硫、石油催化重整，气体分离、变压吸附、空气干燥、食品 保鲜、防毒面具、解媒载体，工业溶剂过滤、脱色、提纯等。各种气体的分离、 提纯、净化； 有机溶剂回收；制糖、味精、医药、酒类、饮料的脱色、除臭、精 制

22、；贵重金属提炼；化学工业中的催化剂及催化剂载体。产品更具脱色、提纯、 除杂、除臭、去异味、载体、净化、回收等功能。木质炭是以优质木材为原料， 外形为粉末状， 经高温炭化、 活化及多种工序精制而成木质活性炭，具有比表面积大，活性高，微孔发达，脱色力强，孔隙结构较大 等特点，孔隙结构大，能有效吸附液体中的颜色等较大的各种物质、杂质。柱状炭特点： 采用优质木屑、椰壳等为原料，经粉碎、混合、挤压、成型、干燥、 炭化、活化而制成。独创性： 采用非粘结成型活性炭专有技术。 改变传统用煤焦油、 淀粉等传统粘结剂成型的办法。 不含粘结剂成份， 完全靠炭分子之间的亲和力和原料本身的 特殊性质。科学配方，制作而成，有效避免炭孔堵塞，充分发挥丰富发达炭孔的吸附功能。先进性：由于采用优质木屑、椰壳为原料，制成的柱状活性炭灰份低、杂质 少、气相吸附值、CTC 占绝对优势。产品孔径分布合理，达到最大吸附与脱附， 从而大大提高产品的使用寿命（平均 2-3 年），是普通煤质炭的 1.4 倍。有柱状 和球形颗粒等规格。适用性： 气相吸附； 有机溶剂回收（苯系气体甲苯、二甲苯、醋酸纤维行业中的丙酮回收）； 杂质和有害气体去除，废气回收； 炼油厂、加油站、油库过量汽油回收。煤质炭该品选用优质