活性炭的制备工艺..
活性炭制备工艺流程
活性炭制备工艺流程英文回答：The process of preparing activated carbon involves several steps. The first step is the selection and preparation of the raw material. Common raw materials used for activated carbon production include coconut shells, wood, coal, and peat. These raw materials are usually carbonized to remove impurities and increase carbon content.After carbonization, the next step is activation. Activation can be done through two methods: chemical activation and physical activation. In chemical activation, the carbonized material is treated with chemicals such as phosphoric acid, zinc chloride, or potassium hydroxide.This treatment helps to develop the porous structure of the carbon and increase its adsorption capacity. Physical activation, on the other hand, involves the use of high temperatures and steam to create pores in the carbon structure.Once the activation process is completed, the activated carbon is washed and dried to remove any remaining impurities. It is then subjected to a process called sizing, where the activated carbon particles are classified into different sizes. This is important for various applications as different particle sizes have different adsorption properties.After sizing, the activated carbon may undergoadditional treatments such as impregnation or reactivation. Impregnation involves adding chemicals to enhance thecarbon's adsorption capabilities for specific substances. Reactivation, on the other hand, is a process used to regenerate spent activated carbon by removing the adsorbed substances through heating.Finally, the activated carbon is packaged and ready for use. It is commonly used in various industries such aswater treatment, air purification, food and beverage processing, and pharmaceuticals.中文回答：活性炭的制备过程包括几个步骤。
活性炭材料的制备及其吸附性能研究
活性炭材料的制备及其吸附性能研究活性炭是一种高效的吸附材料，广泛应用于工业领域和环保中。
其制备过程复杂，其中关键是制备方法和材料特性的控制。
本文将介绍活性炭的制备及其吸附性能的研究进展。
一、活性炭的制备方法活性炭的制备方法多种多样，如物理法、化学法和物化法等。
物理法是利用高温和特殊气氛，将无机原材料直接聚集成炭，其制备过程简单，但性能相对差。
化学法是将有机高分子或碳素化合物在特定条件下进行裂解或氧化后，得到炭材料。
物化法是结合物理和化学原理，在制备过程中控制原料和反应条件，以获得理想的炭材料。
二、活性炭的制备材料活性炭的制备原料多种多样，包括木屑、竹材、果壳等天然原材料，也包括聚丙烯、聚氨酯、纤维素等人工高分子。
材料种类不同，会影响活性炭的孔径大小和吸附性能。
例如，天然原材料产生的活性炭多为微孔，吸附能力较强；而人工高分子制备的活性炭多为介孔或大孔，吸附能力相对较弱。
三、活性炭的吸附性能活性炭的吸附能力主要取决于其孔径分布、表面性质和晶体结构等因素。
不同孔径大小的活性炭对不同物质的吸附效果也不同。
例如，微孔活性炭对小分子有机物质具有较强的吸附作用，而介孔或大孔活性炭对大分子有机物具有更好的吸附性能。
此外，活性炭表面化学性质的不同也会导致其吸附性能的差异。
一般而言，具有氨基、羟基、羧基等官能团的活性炭吸附能力会更强。
四、活性炭的应用由于其吸附能力和环保性质，活性炭广泛应用于水处理、空气净化等领域，同时也被用作电容器、电极材料等电子制品中。
在水处理方面，活性炭可以去除水中的有害物质，如重金属离子、有机物、药物等，提高水的质量和纯度。
在空气净化方面，活性炭可以去除甲醛、苯、二氧化硫等有害气体，改善人们生活环境。
总之，活性炭材料的制备及其吸附性能的研究是一个重要的领域。
通过不断探索材料特性和优化制备工艺，可以获得更具吸附能力和应用价值的活性炭，促进其在各个领域的应用。
活性炭制备及应用
活性炭的制备及应用1．活性炭的制备1.1化学活化法1.1.1氯化锌法氯化锌法制造工艺为在原料中加人重量是原料0.5～4倍、比重为1.8左右的浓氯化锌溶液并进行混合，让氯化锌浸渍，然后在回转炉中隔绝空气加热~600-700℃，由于氯化锌的脱水作用，原料里的氢和氧主要以水蒸气的形式放出，形成多孔性结构发达的炭。
1.1.2 磷酸法磷酸活化原则上是将精细粉碎的原料与磷酸溶液混合，接着混合物被烘干，并在转炉内加热到400～600℃，众所熟知的工艺过程是在较高的温度下(1 100℃)进行的。
1.2 气体活化法微波加热法制活性炭含碳原料在600℃以上的温度下进行预热处理，与水蒸气、二氧化碳、含氧气体或活化产生的气体接触，以微波直接加热，即可完成活化．但由通常活化方法能制得活性炭的煤类、石油类、木质类等原料，想用微波加热到完全活化温度是不可能的．例如煤、沥青、木材等原料，若照射微波，最初因水分发热，温度可达100℃左右，然后当水分蒸发完，发热极小，要升温到100℃以上，或不可能或需很长的时间。
1.3 药品活化和气体活化的配合使用气体活化和药品活化有时还配合起来使用．对受过药品活化处理的炭，进一步进行水蒸气活化，有时能制造出特殊细孔分布的产品，并使幅度很广的细孔数增加．用活性炭处理含有会堵塞炭的细孔的那样物质的气体时，例如，用粒状活性炭从城市煤气中吸附除去苯时，活性炭的细孔被城市煤气中的二烯烃堵塞而迅速老化．为制造这种情况下能使用的活性炭，曾应用过这种配合使用的活化方法．勒吉公司的苯佐尔邦牌活性炭就是有代表性的这类活性炭。
1.4 连续炭化活化法用比较简单的流动加热炉连续进行炭化和限制氧化活化的活性炭生产方法，并且操作省工、产品质量较好．该方法特点是：把含水率调整到l5％～30％的活性炭原料，连续地送入流动加热炉，同时由炉底鼓入适量的空气，使炉内进行炭化和限制氧化活化，在原料入炉前到载入炉时，仅向炉内送入少量火种，加上从炉的下部鼓入适量空气，促使原料部分燃烧，以便加热原料本身．炉内温度和炭化速度靠鼓入空气量和投料量进行调整．鼓风除用于原料部分燃烧和加热外，还用于使炭化过程中的粒子流态化和连续不断进行的活化反应中。
活性炭的生产工艺
活性炭的生产工艺
活性炭的生产工艺主要包括原料处理、炭化、激活和后处理。
1. 原料处理：活性炭的原料可以是许多有机物，如木材、煤、椰壳等。
这些原料需要进行破碎、清洗和干燥处理，以去除杂质和水分，为后续的炭化做准备。
2. 炭化：原料经过炭化过程转化为活性炭。
炭化是一个高温的过程，通常在高温和低氧气的条件下进行。
这种条件可以使原料内部的无机物和大部分有机物被燃烧掉，形成具有高孔隙度和大表面积的炭质物质。
3. 激活：炭化后的原料经过激活处理，增加其孔隙度和表面积。
激活可以通过物理激活或化学激活来实现。
物理激活是利用高温蒸汽或气体进行，该过程会导致孔隙的扩大和表面积的增加。
化学激活是在高温下使用化学物质，如碱性和酸性物质，使孔隙扩展和表面积增加。
4. 后处理：经过激活后的活性炭需要进行后处理，以去除激活剂残留和其他杂质。
后处理过程包括洗涤、过滤、干燥等步骤，以确保最终产品的纯净性和质量。
以上是活性炭的典型生产工艺，具体工艺步骤可能因不同的厂家和产品种类而有所差异。
活性炭的制备与应用
活性炭的制备与应用活性炭是一种非常高效的吸附材料，适用于各种领域的应用，如环境保护、工业生产、医药、食品加工等。
活性炭的制备方法有很多种，包括物理法、化学法和物理化学法等。
下面将介绍活性炭的制备方法和应用领域。
1.物理法：物理法是通过加热含有碳源的原料，使其在高温条件下缺氧炭化得到的活性炭。
常用的物料有木材、椰壳、煤炭等。
物理法制备的活性炭具有较高的孔隙度和比表面积，吸附性能较好。
2.化学法：化学法是通过在炭化过程中加入化学活性剂来制备活性炭。
常用的活性剂有磷酸等，活性剂与原料反应生成化合物，然后进行炭化处理得到活性炭。
化学法制备的活性炭具有较高的亲水性和抗酸性能。
3.物理化学法：物理化学法是综合应用物理和化学方法制备活性炭，常用的方法有物理化学激活法和沸腾法等。
在物理化学激活法中，活性炭原料在高温条件下与氧气或水蒸气反应，产生孔隙结构，增加活性炭的比表面积。
沸腾法是将活性炭原料加热至沸腾，通过瞬间脱去反应物质，制备活性炭。
活性炭的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：1.环境保护：活性炭可以吸附有机物和气体中的污染物，如苯、甲醛、二氧化硫等。
它被广泛应用于空气净化、水处理和废气处理等领域，可以有效去除有害物质，提高环境质量。
2.工业生产：活性炭广泛应用于工业生产中的各个环节，如催化剂载体、分离和回收溶剂、垃圾焚烧废气净化等。
它可以增加化工反应的速度和选择性，提高生产效率。
3.医药领域：活性炭被广泛应用于医药领域的药物吸附和毒物吸附治疗。
它可以吸附体内有害物质，如药物过量、毒素等，达到解毒、治疗的效果。
4.食品加工：活性炭可以用作食品加工中的净化剂和脱色剂，可以去除食品中的色素、异味等有害物质，保持食品的质量和安全。
总之，活性炭是一种非常重要且广泛应用的材料，具有很多优良的性能。
它不仅可以帮助我们改善环境质量，保护身体健康，还可以提高工业生产效率，保障食品安全。
在未来的发展中，活性炭的应用前景将更加广阔。
活性炭的制备与表征
活性炭的制备与表征活性炭是一种广泛应用的多孔性材料，具有高度的吸附能力，能够吸附有害气体和颗粒物，也可以用于净水和净化土壤，是环保领域内的重要材料之一。
本文将介绍活性炭的制备与表征。
一、活性炭的制备方法活性炭的制备方法有多种，例如麻花烟煤、木质素等物质在高温下燃烧生成的活性炭、炭化后通过化学方法激活的活性炭、从天然矿物中提取活性炭等。
其中，炭化后通过化学方法激活的活性炭技术得到了广泛应用。
该技术的步骤主要包括：1.炭化原料；2.将炭化后的原料进行化学活化；3.对活化后的原料进行水洗、脱色等处理。
在活化过程中，使用的活化剂有多种，例如氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸等。
这些物质都能够破坏原料的晶格结构，从而增加活性炭的孔隙度和表面积。
此外，也有专门的活性炭制备设备，例如流态化床制备活性炭的设备。
该设备能够使用无氧气体对炭材料进行热解，并同时通过流态化技术激活活性炭。
二、活性炭的表征方法对于一种材料来说，准确地表征其特性是非常重要的。
接下来，将介绍几种常用的活性炭表征方法。
1. 肌电图法肌电图法是一种比表面积测试方法，其原理是利用活性炭中孔道内的气体对电极表面电位的影响进行测定，从而推导出活性炭孔隙结构的信息。
该方法适用于测试孔径小于200Å的活性炭材料。
2. 红外光谱法红外光谱法是一种使用红外光谱仪进行物质分析的方法。
其原理是通过红外光的吸收来确定特定化学键的存在。
使用此方法可以测定活性炭中非晶态有机物的含量和分布。
3. 毛细管质谱法毛细管质谱法是一种能够得出活性炭中大分子物质化学组成的方法。
活性炭中含有各种复杂的有机化合物，包括芳香烃和多环脂肪族化合物等，这些物质都是可以被毛细管质谱法检测到的。
4. SEM及TEM扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）是现代科技在表征活性炭方面最强大的工具。
通过SEM和TEM可以直观地看到活性炭的孔隙结构和形貌，从而获取一系列有关活性炭孔隙分布和孔径大小的信息。
活性炭专业生产工艺流程(PPT39张)
混捏
混捏的目的是使固相的煤粉与液相的煤焦油充 分的混合，赋予混合料以塑性和流动性，使煤 粉的细小颗粒充分地、均匀地被煤焦油充填和 包裹，煤沥青在经过炭化后形成炭骨架。 焦油温度：≥90℃ 混捏温度：70℃—90℃ 混捏时间：15分钟到20分钟
挤压成型
成型的目的是得到具有一定外形及较高密实度的炭条。目 前本公司用于活性炭制造的挤压成型设备为借高压液体介 质进入柱塞液压缸推动柱塞对煤膏加压的立式液压机 。 成型液压机有单缸式和双缸式两种。 单缸油压机（二分区）的装料与压制是间歇式进行的，料 缸装满煤膏后再加压，没有预压装置，煤膏受压时间短。 煤膏的工作压力为180-220kgf/cm2(17.6-21.6MPa)。 双缸液压成型机（一分区）的装料和压制可以分别在两个 缸内同时进行，某一个缸在装料预压时，另一个缸则对煤 膏加压，煤膏受压时间长，压出条密度大，操作易实现自 动化。
生产工艺流程
以太西无烟煤为主原料的合格原料煤入厂后，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。 其工艺框图如下所示：
活性炭生产工艺流程图
活性炭分公司二分区工艺流程图
生产煤质活性炭的原料种类
褐煤、烟煤和无烟煤均可作为活性炭的原料。国 内的煤质活性炭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。 (1)弱粘结性烟煤：山西大同地区的弱粘结性烟煤由 于化学活性好、灰分低（特别是其八层煤和十一层 煤），而广泛被山西的活性炭企业用于加工制造原煤 破碎活性炭。 (2)无烟煤：宁夏太西煤低灰、低硫、含碳量高，化 学活性好，是生产高档活性炭的优质原料。宁夏的活 性炭企业主要采用太西无烟煤作为主原料生产柱状活 性炭。
磷酸法木质活性炭生产工艺流程
磷酸法木质活性炭生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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活性炭再生的依据
吸附过程是活性炭、吸附质及溶剂三者形成吸附 平衡的过程，要使活性炭解吸，恢复活性，就要 破坏原来的平衡条件其依据是：
改变吸附质的化学性质； 用对吸附质亲和力强的溶剂抽提吸附质； 用对活性炭亲和力大的物质，将吸附质置换出来，然 后再使置换物质脱附，活性炭得到再生； 外部加热，升高温度改变平衡条件，因为随温度升高 吸附量减少，因而使吸附质脱附； 降低溶剂中溶质浓度(或压力)使吸附质脱附； 用分解或氧化的方法，使吸附质(有机质)除去。
110℃烟煤；150℃褐煤、无烟煤吸附的水分逸出； 250℃煤体开始第一次热分解； 350℃烟煤有焦油产生； 550－650℃生成半焦
会影响到活性炭的孔隙结构、强度、收率等。
煤质活性炭的生产－煤质改性
为什么进行改性？
膨 胀
粘结性烟煤
加热
熔融态
收 缩
气体逸出
结构松散
预氧化－氧化不融化
熔融温度带(350－450℃大量产生焦油的温度带)，尽可能缓馒加热 预氧化过程与炭化过程可在同一炭化炉内进行。将炭化最终温度调 至600℃，隔绝空气，以10.20℃／min的速度升温，使挥发分进一步析 出，炭化后的挥发分控制在12％－15％。
活性炭的再生方法－药剂再生法
这种方法是用酸、碱等无机药品和苯，丙 酮，甲醇等有机溶剂处理，对吸附质进行化 学反应，萃取，置换，而使吸附质脱附。 当吸附物质为高浓度，低沸点的有机物饱 和炭，应首先考虑药剂再生，此法再生活性 炭损失小，可以在吸附塔中进行再生，采用 两个以上吸附塔交替使用。
无机药剂再生法(酸或碱再生法)
影响活性炭质量的因素－工业分析
内在水分 如何测定？
煤种
Minh %
褐煤 长焰煤 气煤 肥煤
2-25.4 0.9-8.7 0.6-4.9 0.5-3.2
焦煤 瘦煤 贫煤 无烟煤
0.5-2.6 0.3-1.6 0.6 3.5
孔隙
煤种及矿别 比表面积m2/g
内水 关系？
烟煤 枣庄 102 淮北 130 无烟煤 阳泉 214
煤炭主要分布在华北、西北、东北等地区，而华南及 滇藏和台湾煤炭储量较少。储量最大的是新疆、内蒙，其 次是山西、宁夏、甘肃、河北、山东、河南、陕西、安徽、 贵州等，总的特点是北多南少，西多东少。
煤种齐全
气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤、弱粘结煤、 不粘结煤、长焰煤、褐煤、天然焦等均有分布。炼焦煤主 要分布在华北，华东地区；无烟煤主要分布在华北、西南 等地区，褐煤大部分分布在内蒙东部和云南等地。
煤的破碎、制粉系统
捕尘器
大旋风分离器
小旋
料斗
胶带输送机 螺旋给料机 粉煤料仓 鼓风机
颚破
20－30mm
斗提
雷蒙磨
-200目
鼓风机
混合、成型
焦油和沥青都是粘结剂，具有良好的浸润性， 渗透性和粘结力，它与炭捏和后，具有良好的可 塑性。焦油中沥青含量对产品的机械强度和吸附 能力有很大影响，焦油中沥青含量约在55％－65 ％为宜。过多？ 煤粉由料仓定量送来，掺入焦油和水搅拌均 匀。焦油温度控制在60－90℃，沥青含量在55％ －65％为宜，压成坯块，混合料温度控制在20－ 60℃。 成型压力、模具
活化气体
斯列普炉
活性炭的再生
活性炭是价格比较高的吸附剂。用一段时间以 后，吸附能力减弱，甚至完全丧失吸附能力，此时 的炭称为饱和炭。 若将饱和炭舍弃，一方面造成经济上和资源上 的浪费，另一方面，活性炭吸附的有害物质会造成 二次污染。 在选择活性炭再生方法之前，须对处理对象和 处理规模有清楚的了解，考虑吸附质有否回收价 值，可否综合利用。根据吸附质的性质选择经济可 行的方法。
废水 4％NaOH 水 HCl 酚钠盐槽 泵 酚回收 再 生 吸 附 处理水
用无机酸(硫酸，盐酸)或碱(氢氧化钠)等药剂洗 涤，使吸附的有害物质脱除。在水处理中吸附高浓 度酚的饱和炭，用氢氧化钠再生，脱附的酚以酚钠 盐的形式被回收，再生工艺流程如图所示。吸附处 理重金属废水的饱和炭也用这种方法再生。
活化原理
石墨微晶 氢、氧析出 初步的孔结构 新的孔结构
形成
煤
升温
焦油等无定形碳 形成 石墨微晶
反 应 反 应
活化剂
微晶缺陷
中孔、大孔
常用烧失率来衡量活化过程。杜比宁认为， 烧失率小于50％时，得到的是微孔活性炭； 烧失率大子75％时，得到大孔活性炭； 烧失率在50％一75％时，活性炭具有混合结构。
气化反应阶段
活化气体向炭化物表面扩散
向粒子的外表面扩散 向粒子的内表面扩散
炭表面吸附活化气体 炭表面发生气化反应
从粒子内表面向气相中扩散 从粒子外表面向气相中扩散。
反应生成物脱吸 最后一个阶段决定整个工艺的反应速度
无烟煤为原料的生产工艺流程
原料煤 破碎 水 粉碎 混合 成型 炭化 活化 筛分 包装 成品 煤焦油
炭化物孔径、微晶结构
活化温度
蒸汽活化法：850－950℃， 烟道气活化：900－950℃， 空气活化：600℃
活化剂种类 活化剂流速及浓度
孔结构、烧失率、均匀度、活化时间
炭粒度
活化剂的扩散、活化时间、均匀度
煤质活性炭的生产－生产原理
炭化原理 煤质活性炭的生产要经过炭化，活化两个阶段， 炭化是将煤隔绝空气加热至550－650℃低温干馏的过 程同时也是煤炭热分解、缩聚的过程。 煤在隔绝空气下加热，随温度的增加发生一系列 变化：
炭
化
料斗 胶带输送机
导板 炭化炉 30% 风机
70%
烟囱
振动筛
焚烧炉
活
电葫芦 料斗 进料口
化
烟道 储热室 烟囱
活化道 燃烧室 风机 风机
流化床生产煤质活性炭工艺
料斗
沸腾炉 燃烧嘴 布风板 粉状炭 水蒸气过热器 燃烧嘴
颗粒炭 成品
微波加热流化床生产煤质活性炭
排气管
微波导管 分布器
温度测口 活性炭排出管
煤质活性炭的生产与再生
Why coal?
– Structure
similar
high aromaticity
Why coal?
– Price Cheap – Bosom Abound
• Disadvantages
– Ash – Variety
煤质活性炭用煤
我国煤炭资源特点 煤炭储量丰富，但分布不均
褐煤 舒兰 百色 353 339
对活性炭的生产有何影响？2
灰分
原生矿物 次生矿物 外来矿物 如何测定？
灰分来源
对活性炭的生产有何影响？
强度、孔隙、灰熔点
挥发份、固定碳
有机质分解
挥发份来源 矿物质分解
对活性炭的生产有何影响？
焦渣特性
强度、孔隙
元素分析
碳 氢 氧 氮
无机硫
硫 有机硫
工艺参数
炭化温度