山东临朐县海源活性炭厂,位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村,建厂多年来,经不断发展,现已成为一家综合性滤料厂家,产品有:各种型号用途糠醛活性炭,广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂,是一家从事活性炭生产20年的生产厂家,产品20多个型号,覆盖不同领域的活性炭使用环境,产品营销全国,质量稳定如一,初心不改,一切为环保事业做出应有的贡献,始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
地址:山东临朐县冶源镇西圈节物理法机理简介
物理法通常指气体活化法,是以水蒸气、烟道气(水蒸气、CO:、Nz等的混合气)、CO2或空气等作为活化气体,在800~1000℃的高温下与已经过炭化的原材料接触进行活化的过程。在这个过程中,具有氧化性的活化气体在高温下侵蚀炭化料的表面,使炭化料中原有闭塞的孔隙重新开放并进一步扩大,某些结构因选择性氧化而产生新的孔隙,同时焦油和未炭化物等也被除去,终得到活性炭产品。由于物理法通常采用气体作为活化剂,工艺流程相对简单,产生的废气以CO₂和水蒸气为主,对环境污染小,而且终得到的活性炭产品比表面积高,孔隙结构发达,应用范围广,因此在活性炭生产厂家中70%以上都采用物理法生产活性炭,下面对物理活化法的机理、工艺流程、装置设备及国内外发展现状等进行具体阐述。
物理法制备糠醛活性炭需要先将原料在400~600℃下进行炭化处理,使原料中碳元素以外的主要元素(氢、氧等)以气体形式脱除,通过CO2、CO 的形式也可使一部分碳元素释放出去,残留的碳元素则多数以类似石墨的碳微晶形态存在。然而和石墨晶体不同的是,这些碳微晶的排列是杂乱无章的,因此形成了具有活性炭原始形态的结构。但是仅仅经过炭化处理,碳微品的周围以及碳微晶之间的缝隙仍被热解所产生的焦油或者无定形碳堵塞,因此需要进一步活化处理,除去这些堵塞孔隙的物质才能得到具有发达孔隙结构的活性炭。
山东 临朐县海源活性炭厂,位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村,建厂多年来,经不断发展,现已成为一家综合性滤料厂家,产品有:型号用途活性炭,广泛应用于工业废气吸附、水质净化,工业产品脱色 提纯,建厂20年来,以活性炭为主业;不断加大科研投入,产品种类,质量稳定,深受广大客户好评。
诸多研究表明,糠醛活性炭在液相中的吸附过程是放热的,降低温度有利于吸附性能的提高。但是,在液相中,升高温度可以有助于促进液相分子的活度和扩散,增强其在活性炭孔隙结构中的吸附。在实际应用过程中,温度的确定不仅考虑上述因素,还需要兼顾液体自身特性,比如黏度大的液体需要通过提高温度来增加其流动性,对于某些熔点高的物质也需要确保温度熔点,而热敏性差的物质就需要考虑温度对其有效成分的影响。总之,温度对于活性炭应用的影响,不仅需要考虑吸附性能也需要考虑应用状况,无法通过温度变化来提高其吸附量,也难以规定统一的操作温度,需要视情况而定。表5-2中的数据亦可资参考。三种色素的吸附量随温度变化的情况(时间为60min)。活性炭液相吸附性能的一个重要因素。增大活性炭的添加量。有助于增加吸附活性位。提高吸附效果,但是也会增加吸附过程中的吸附阻力。因此,要确定合理的添加量,大限度地发挥活性炭的吸附性能,达到理想的吸附效果。
佳添加量可以通过实验研究确定,但实践证明,生产过程中的实际使用量通常比实验室获得的添加量要少,原因尚不明确,需要进一步研究。因此,对于活性炭添加量的确定,通常是根据实践经验来确定。由于每次使用的工况不一样,且每批活性炭的性能也不同,这就需要构建一个实验研究和实践使用之间的比例关系,同时辅以操作者的成熟经验。一般来说,在添加炭样5~10min 后进行取样观察,判断是否正确[9])。
二、时间
脱色或精制所需的时间,受许多因素影响,如炭的粒度、炭的用量、液体温度和黏度等,一般需要10~60min(10,11]。炭越细或用炭量越多则时间越短,当液体黏度大或用炭量很少时则时间就长些。对给定的色素和给定的活性炭种类,在同一条件下,随着时间的延长,单位质量的活性炭对色素的吸附变化并不大。表5-1为三种色素在溶液的平衡浓度为0.1mmol/L时,在25℃时,活性炭对色素的吸附量随时间变化的情况。
糠醛活性炭原料的影响
(1)木屑树种的影响 实验证明,活性炭的吸附性能与木屑树种有密切的关系,多数情况下,认为杉木屑较松木屑好,松木屑较硬杂木屑好,软杂木屑较硬杂木屑好,材质硬的木屑会影响氯化锌溶液的渗透速度。但通过选择适当的生产条件,采用混合木屑作原料,也可以克服由原料所引起的不利影响,生产出合格的活性炭。
(2)木屑含水率的影响木屑含水率对炭活化过程没有直接影响,但会影响氯化锌溶液的渗透速度,因而影响氯化锌溶液浸渍的时间。对连续浸渍或混合过程尤为重要。含水率高(在纤维饱和点以上)的木屑不仅会降低氯化锌溶液的渗透速度,而且要降低氯化锌溶液浓度,从而影响炭活化效果。因此,当木屑含水率超过30%时,浸渍时间要求在8h以上,当木屑含水率在纤维饱和点以下时,氯化锌溶液的渗透速度要快一些。木屑含水率在15%以下时,混合时间短(15min)。木屑含水率还影响其对氯化锌溶液的吸收量。例如,生产颗粒活性炭,吸收一定数量的浓度较低的氯化锌溶液,因此要求木屑含水率不超过 5%。当生产糖用活性炭时,吸收足够数量的高浓度的氯化锌溶液,如果木屑含水率过高,就会降低氯化锌溶液的浓度,从而影响锌屑比,终影响活性炭的孔径分布。
活性炭
虽然活性炭的吸附能力强,但是它的吸附是被动的,不会挑选吸附对象。所以,当活性炭在吸附甲醛等有害气体的同时,也吸附了空气中的水分。
“特别是在重庆的秋冬季节,空气比较潮湿,活性炭容易被水分‘堵塞’。”吕长富说,随着活性炭吸附的水分增多,吸附能力也随之减弱,逐渐失去活性。因此,建议活性炭使用5天,就要“复活”一次,清空活性炭里的水分。
如何让活性炭“复活”?常用的阳光晾晒方法不仅耗时,而且对光照和温度要求较高。尤其是在秋冬季节,重庆阴雨天气较多,这种方法更加不奏效。
吕长富和研究团队通过科学实验,研究出了一个让活性炭快速“复活”的新方法——用微波炉加热活性炭。
为了验证这个新方法的可行性,吕长富进行了现场实验。他将一汤勺未使用过的干燥活性炭倒入碗中,然后往碗中倒入清水。浸泡1分钟后,吕长富将碗中的清水沥干,模拟活性炭受潮的情况。
“现在碗里的活性炭已经失去活性了。”吕长富说,碗中活性炭的孔隙结构已经被水分“塞满”,无法再吸附。
之后,吕长富将装有受潮活性炭的碗放入微波炉加热90秒。待活性炭冷却后,再将这些活性炭倒入清水中,水中立刻出现了大量细小气泡。吕长富分析说,清水中出现气泡,是因为清水浸入活性炭的孔隙结构中,迫使孔隙中的空气排出,从而产生气泡。这说明之前“堵塞”在活性炭孔隙结构中的水分已经被清除,活性炭恢复了活性。
微波炉加热为什么可以让活性炭“复活”?吕长富解释说,微波炉可以加热极性分子,无法加热非极性分子。而水是极性分子,活性炭是非极性分子。所以当微波炉加热时,水受热从活性炭的孔隙结构中蒸发出来。
加热“失活”活性炭1至2分钟
实验证明,用微波炉加热因吸水而“失活”的活性炭,可以让活性炭再次“复活”。
吕长富结合实验,总结了用微波炉“复活”活性炭的方法。
“要把微波炉放在阳台等通风区域,避免加热带来的二次污染。”吕长富说,使用过的活性炭里除了有水分,还可能会有甲醛等有害气体,在加热时,这些有害气体也会散发出来。
准备好之后,将活性炭放入可微波加热的碗中,然后在微波炉里加热1分钟。然后取出碗,并打开微波炉的门,让水气尽快散尽。
吕长富提醒说,在加热活性炭时,要注意观察微波炉出风口的水气散发情况。如果加热到1分钟时还有水气散发出来,说明活性炭中的水分很可能还没有被完全蒸发。
如果出现这样的情况,建议等到微波炉的水气散尽后,再将活性炭放入微波炉加热30秒到1分钟,直到出风口没有再出现水气,便可停止加热。
辨别真假活性炭有简单方法
如何辨别真假活性炭?吕长富和他的团队通过科学实验,研究出了不少现场快速识别活性炭的方法。
掂重量:要想提高活性炭的吸附性能,只有尽可能多地在活性炭上制造孔隙结构。孔隙越多,活性炭越酥松,相对密度也就会越轻,因此好的活性炭手感会比较轻。
在同等重量包装的情况下,性能好的活性炭会比劣质活性炭体积大许多。还可以称量同样体积的活性炭,凡是重量轻、密度小的,活性炭孔隙就越多,吸附性能也就越高。
看气泡:将一小把活性炭投入水中,由于水的渗透作用,水会逐渐浸入活性炭的孔隙结构中,迫使孔隙中的空气排出,从而产生一连串的极为细小的气泡,在水中拉出一条细小的气泡线,同时有的还会发出丝丝的气泡声。现象越剧烈,持续时间越长,活性炭的吸附性就越好。