活性炭是重要的炭素材料之一,它作為一種優(yōu)質(zhì)的吸附劑和催化劑載體,正被更多的人們所熟悉。如果要追溯發(fā)展史,幾個世紀以來,人們一直在研究各種碳吸附劑的制造性能及其應(yīng)用。但是作為活性炭工業(yè),僅僅是從本世紀初才開始建立的,以后由于活性炭用途的日益廣泛,生產(chǎn)工藝也有了迅速的發(fā)展。
    環(huán)保設(shè)備導(dǎo)航網(wǎng)整理   
    水處理活性炭吸附塔有固定層式、移動層式、膨脹層式和流動層式��實際上大部分都采用固定層式。固定層式要有幾個塔、逆洗設(shè)備和大的新炭貯槽和廢炭貯槽，因而設(shè)備占地面積大�＿�要有取出廢炭和充填新炭作業(yè)�２僮鞴芾碜詣踊�困難�２⑶覐U炭需要整塔更新，降低了活性炭吸附力的利用率。膨脹層式除了活性炭處于膨脹狀態(tài)通水外�Ｆ溆喔魉�的運轉(zhuǎn)方法與固定層式基本相同。   
    移動層式相當于把固定層式兩塔活性炭充填為二塔�Ｒ韵蛏狭鲃拥姆绞酵ㄋ���廢炭從塔底部卸出�Ｐ绿坑伤�頂部供人�Ｔ诨钚蕴慷氯麜r卻不能逆洗�Ｐ冻龅膹U炭還有一定吸附余力。鑒于上述情況�２捎枚喽瘟鲃訉訒r�Ｔ�水中懸浮物就不會堵塞活性炭層(不需逆洗設(shè)備)�Ｄ懿捎梦�附速度大的小粒徑活性炭(裝置小型化)�Ｖ挥猩倭啃绿垦a給和廢炭卸出，活性炭的利用率高�＿\轉(zhuǎn)管理可實現(xiàn)自動化等�Ｆ鋬�(yōu)點頗多。  
    活性炭制備方法   
    1)氣體活化法�な澜缟仙�產(chǎn)活性炭的廠家70%以上都是采用氣體活化法。我國主要以氣體活化法生產(chǎn)活性炭濾料。物理活化對環(huán)境污染小�Ｒ蚱涫且揽垦趸�碳原子形成孔隙結(jié)構(gòu)�� 故活性炭的收率不高�Ｇ一罨瘻囟容^高�Ｐ柘冗M行炭化再活化。   
    2)化學(xué)活化法�せ瘜W(xué)活化法工藝特點是活化溫度低�Ｒ讓Ξa(chǎn)品的孔隙結(jié)構(gòu)進行調(diào)整�；瘜W(xué)活化法是炭化活化一次完成, 有利于形成尺寸較小的碳微晶, 容易形成細的孔隙結(jié)構(gòu), 可以制造出孔隙更發(fā)達、吸附性能更好的活性炭�Ｌ康南鄬Φ寐瘦^高。但化學(xué)活化對設(shè)備腐蝕性大�Ｎ廴经h(huán)境�Ｆ渲频玫幕钚蕴恐袣埩艋瘜W(xué)藥品活化劑��應(yīng)用方面受到限制。   
    3)化學(xué)物理活化法��為了發(fā)揮物理活化和化學(xué)活化各自的優(yōu)點�Ｄ壳笆澜绺鲊�包括我國在內(nèi)都在研究、探討將化學(xué)活化法和物理活化法結(jié)合起來�Ｓ眯滦偷纳�產(chǎn)工藝�Ｉ�產(chǎn)出孔隙結(jié)構(gòu)更加合理、發(fā)達、吸附性能更優(yōu)越、用途更廣泛的活性炭產(chǎn)品。
    活性炭生產(chǎn)制備技術(shù)   
    1)連續(xù)化、無公害化制造技術(shù)    歐美等發(fā)達國家在活性炭制造技術(shù)方面已完成大型化、自動化、連續(xù)化、無公害化制造體系�と缑绹�的卡爾崗公司、維斯特維公司、荷蘭的諾力特公司、年產(chǎn)活性炭均超過萬噸��員工僅100多人。而且對制造新工藝的研究與活性炭微孔結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)基團的關(guān)系研究�Ｗ龅搅似贩N的專用化和多樣化。如美國、日本的活性炭產(chǎn)品品種達到數(shù)百種。   
    2)活化劑低消耗制造工藝    傳統(tǒng)化學(xué)法制造活性炭的缺點是活化劑消耗大�；厥章实酮．a(chǎn)生的廢水廢氣對環(huán)境造成危害。隨著工藝技術(shù)的進步�Ｈ毡韭然�鋅法活性炭生產(chǎn)技術(shù)采用回轉(zhuǎn)爐兩段法�］^低溫活化�Ｆ渎然�鋅消耗量極低。美國磷酸法生產(chǎn)活性炭�Ａ姿嵯�耗在20%(每噸活性炭的酸耗)以下生產(chǎn)環(huán)境清潔。磷酸的低消耗不僅大大降低生產(chǎn)成本�Ｖ饕�保護了環(huán)境��實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。  
    3)原料預(yù)處理    活性炭原料的預(yù)處理包括脫灰和預(yù)氧化�；钚蕴可�產(chǎn)原料為木質(zhì)、煤質(zhì)等天然產(chǎn)物�＞�含有一定量的雜質(zhì)�Ｈ鏢i、Al、Ca、Mg等元素�＿@些成分在活性炭制備過程中有極敏感的阻止微孔形成的作用通過對原料脫灰預(yù)處理�Ｄ茱@著提高活性炭性能。以煤質(zhì)原料為例��國內(nèi)外研究采用新的研磨技術(shù)結(jié)合化學(xué)洗滌法�？色@得灰分為1%的精煤�５�是成本相對較高。    活化前對原材料進行適當?shù)难趸�處理�？梢蕴岣呋钚蕴康奈�附性能和產(chǎn)率。原料預(yù)氧化對活化過程有兩點較為明確的優(yōu)點�ひ皇悄芙档突罨瘻囟群涂s短活化時間;二是通過原料的預(yù)氧化后增加了原料的表面活性�Ｊ沟没罨�作用更容易深入到原料顆粒內(nèi)部。原料預(yù)氧化處理一般有干和濕兩種方法干法為在一定加熱條件下�Ｓ每諝狻⒀鯕獾葰怏w作為氧化劑��濕法則常用硝酸、硫酸等作氧化劑。研究表明�Ｑ趸�預(yù)處理可獲得煤質(zhì)活性炭比表面積3 000m2/g,碘吸附值1 500mg/g,亞甲基藍吸附值300 mg/g,苯酚吸附值250 m g/g的性能��對于木質(zhì)活性炭的亞甲基藍吸附值可達到760 mg/g。   
    3)使用催化活化劑    當利用物理活化法制備超級活性炭時�Ｌ砑哟呋瘎┻M行催化活化可成倍提高反應(yīng)速率�＝档突罨瘻囟泉２⑶铱讖椒植技�中。例如��國內(nèi)專利以采用鈣催化物理活化法��C-H2O反應(yīng)活化能從185 kJ/mol降低到164��169 kJ/mol�？讖郊�中于5��10 nm。日本專利采用過渡金屬元素作催化劑�２粌H減少了反應(yīng)時間�６�且獲得比表面積達到2 500��3 000m2/g的超級活性炭�Ｓ写�表性的過渡金屬化合物有Fe2 (NO3)3、Fe(OH)3、FePO4、FeBr3、Fe2O3等。但過快的反應(yīng)速度可能會使微孔壁面被燒穿�Ｆ茐奈⒖捉Y(jié)構(gòu)。  
    4)使用模板    在無機物模板內(nèi)很小空間(納米級)中引入有機聚合物并使其炭化�Ｈ缓笥脧娝釋⒛０迦艿艉蠹纯芍频门c無機物模板的空間結(jié)構(gòu)相似的多孔炭材料�Ｔ摲椒�可制得孔徑分布窄、選擇吸附性高的中孔活性炭。美國、日本有利用硅凝膠微粒(75��147μm,比表面積470m2,孔徑4.7 nm)作為模板,制成比表面積1 100��2 000m2/g,孔徑為1��10 nm,并集中在2 nm的窄孔徑分布的活性炭材料。利用模板法制備活性炭的優(yōu)點是可以通過改變模板的方法控制活性炭的孔分布�５�該方法的缺點是制備工藝復(fù)雜需用酸去掉模板�Ｊ钩杀咎岣�
    活性炭應(yīng)用中有哪些設(shè)備    使用活性炭有間歇操作和連續(xù)操作兩類��   
    1)間歇操作常用于粉狀活性炭的大小規(guī)模使用。所用的設(shè)備是�げ煌�大小的桶、缸、槽之類 容器、過濾器、攪拌器等。過濾器有普通過濾、真空過濾或加壓過濾等各種類型。        2)連續(xù)操作常用于使用粒狀活性炭的較大規(guī)模的生產(chǎn)。
    設(shè)備裝置有�� 
    a、固定床�Ｊ且曰钚蕴繛樘畛鋵营Ａ黧w從上方或下方連續(xù)流入進行吸附的方法�Ｒ蜻@種設(shè)備中活性炭在操作過程中固定不動。固定床根據(jù)流體量和處理要求有單床、多床串聯(lián)和多床并聯(lián)等方式。    b、移動床�Ｊ侵富钚蕴块g歇式移動吸附方式。要處理的流體從吸附塔底部流入�Ｅc活性炭逆流接觸�Ｌ幚砗蟮牧黧w從塔頂部流出。    c、流動床�＿@是連續(xù)式流動床吸附法�Ｔ缙趯μ沁M行脫色。活性炭在塔內(nèi)形成膨脹層或流化狀態(tài)�Ｅc從塔底部進入的流體更多的接觸�Ｈ缓筮B續(xù)排出塔外。如果流體流速過大�Ｋ�內(nèi)活性炭膨脹率增大�２荒鼙３謱訝钜苿营Ｒ虼艘獓栏裾{(diào)節(jié)流量。
    應(yīng)用粒狀活性炭，尤其大量應(yīng)用，影響效果和成本的活性炭主要性質(zhì)是：吸附量；壓降或床層膨脹；抗磨性；大小、水分、灰分、pH值和可溶物。 　
    應(yīng)用較為大量的粒狀活性炭都裝在柱型設(shè)備中，就要講究壓降(壓頭損失)或床層膨脹，是設(shè)計炭柱的必要因素。壓降由微粒大小和大小分布所決定。床層膨脹由微粒大小、形狀和大小分布以及微粒密度所決定。 　
    大量使用粒狀活性炭時，常加水以泵輸送和以運輸帶脫水，因此要重視活性炭的損失量，講求活性炭的抗磨性。

    《工業(yè)水處理活性炭工藝發(fā)展迅速 工作特點游刃有余》源自：http://www.meiyingte.com