活性炭的制备工艺

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活性炭制备工艺流程

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。

木质活性炭的生产工艺流程

木质活性炭的生产工艺流程

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蜂窝煤活性炭制作工艺流程

蜂窝煤活性炭制作工艺流程

蜂窝煤活性炭制作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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活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法

活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法

活性炭制造的主要工艺过程-活化法制造活性炭的关键工艺是活化。

由于所用活化剂的不同,可分为两类方法:(1)用氯化锌或磷酸等化学品为活化剂的化学品活化法;(2)用水蒸气或二氧化碳等为活化剂的气体活化法。

前者称为化学活化法,后者称为物理活化法。

其实两类活化过程都各自发生质的变化,都是化学变化的过程。

1、化学品活化法(一)氯化锌活化法以化学品氯化锌为活化剂。

将0.4~5.0份氯化锌浓溶液和1份泥炭或锯屑混合,在转炉中下燥,加热到600~700℃,成品以酸洗和水洗回收锌盐。

有时化学品活化后继续进行水蒸气活化,藉以增加活性炭的细孔。

氯化锌活化的活性炭具较多大孔。

虽然这是有效和简单的方法,但因锌化合物的环境污染而渐衰。

(二)磷酸活化法以化学品磷酸为活化剂。

炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。

例如将研细的锯屑和磷酸混成浆状,在转炉中干燥,加热到400~600℃。

萃取回收磷酸,有时中和后回收磷酸盐。

于燥得活性炭,一般较氯化锌法的活性炭具有更细的细孔。

也可采用磷酸和水蒸气联合活化法。

近年磷酸活化法趋向广泛应用,磷酸回收等革新未见发表。

(三)氢氧化钾活化法以化学品氢氧化钾为活化剂。

将含碳原料以熔融的无水氢氧化钾处理,激烈的反应产生非常高的多孔性,比表而积可高达3000m2/g。

(四)其他化学品活化法硫酸、硫化钾、氯化铝、氯化钱、硼酸盐、硼酸、氯化钙、氢氧化钙、氯气、氯化氢、铁盐、镍盐、硝酸、亚硝气、五氧化二磷、金属钾、高锰酸钾、金属钠、氧化钠和二氧化硫均可用于活化。

2、气体活化法以水蒸气、二氧化碳或两者的混合气体为活化剂,将含碳物料和气体在转炉或者沸腾炉内,在800~1000℃高温下进行碳的氧化反应,制成细孔结构发达的活性炭。

水蒸气、二氧化碳和碳的反应是吸热反应,而氧和碳的反应是很强的放热反应,因此炉内反应温度难以控制,尤其要避免局部过热,防止不均匀活化更难,故氧或空气不宜作为活化剂。

有时使用空气和水蒸气的混合气体,用碳的燃烧作为热源。

活性炭制备及应用

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。

活性炭生产工艺简介

活性炭生产工艺简介

1.煤质活性炭主流生产工艺及产污分析(1)生产工艺流程煤质活性炭生产工艺主要工序为破碎磨粉、成型、炭化、活化、成品处理等。

回转炉炭化、斯列普炉活化工艺流程是国内煤质活性炭生产的主流工艺,主要分布在宁夏、山西,约占全国煤质活性炭生产企业总数的72%。

图1 活性炭生产工艺流程图合格的原料煤入厂后,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。

(2)生产过程中的排污节点、污染物排放种类、排放方式破碎磨粉工序排放颗粒物(煤尘),排放方式主要是有组织排放。

成型工序排放颗粒物(煤尘)、挥发性有机物,多以无组织形式逸散。

炭化、活化工序排放的主要污染物为颗粒物、SO2、NO X、苯并[a]芘(BaP)、苯、非甲烷总烃(NMHC)及氰化氢(HCN),排放方式为有组织排放。

具体详见下表。

表1 煤质活性炭污染物排放方式、排放种类、行业特征污染物(3)无组织排放煤质活性炭工业生产过程无组织排放节点有混捏成型工序、煤焦油储罐区、炭化工序车间门窗处、成型料晾晒场等。

排放的污染物为挥发性有机物和一氧化碳。

污染末端治理(1)磨粉、混捏、成品筛分包装工序粉尘治理活性炭行业磨粉、混捏、成品筛分包装工序产生粉尘污染,磨粉工序生产设备内产生的粉尘经旋风除尘器及布袋除尘器收集,并作为原料回用,除尘效率98%以上。

新建和大型企业成品筛分包装工序有回收设施回收,规模较小企业存在无组织排放现象。

混捏工序无组织废气无处理措施,通过标准制定,引导企业治理后排放。

(2)炭化炉尾气治理炭化炉尾气主要化学组成是焦油蒸汽、CH4、H2、CO、N2、CO2、O2及沥青烟等,大部分为可燃或助燃气体,可回收利用。

焚烧法是把炭化尾气引入焚烧炉内在高强转化燃烧的情况下,使之转化为CO2、H2O等高温气体,高温气体的热能又用于余热锅炉产生蒸汽。

活性炭的生产工艺

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。

活性炭制备及机理分析

活性炭制备及机理分析

物理活化
物理活化是指利用物理手段对原料炭进行活化处理,如机械搅拌、高频振动、 微波辐射等。这些物理手段可以促进炭的表面官能团的形成和扩展,同时也可以 增加活性炭的孔隙结构和比表面积。
生物活化
生物活化是指利用微生物对原料炭进行活化处理,常用的微生物有细菌、真 菌和酵母等。生物活化可以在一定程度上提高活性炭的吸附性能,但其效果通常 不如化学活化和物理活化。
未来研究方向应包括优化制备工艺、发掘新型的活性炭材料、提高活性炭的 性能等方面。同时,加强废弃物资源化利用研究,为实现活性炭的绿色制备提供 技术支持和理论指导。
参考内容
活性炭是一种广泛使用的吸附材料,具有高比表面积、高孔隙率、良好的吸 附性能和耐腐蚀性等特点。由于其独特的性质,活性炭被广泛应用于水处理、空 气净化、脱硫脱硝、溶剂回收等领域。近年来,随着人们对活性炭研究的深入, 其应用领域不断拓展,因此对活性炭制备及机理分析的研究也变得越来越重要。
接枝改性
接枝改性是指利用化学反应将其他有机分子或聚合物接枝到活性炭表面,以 改善其吸附性能。常用的接枝分子或聚合物有有机酸、有机胺、聚合物等。接枝 改性可以增加活性炭表面的极性和亲水性,从而提高其吸附性能。
活性炭应用
活性炭因其良好的吸附性能和稳定性而广泛应用于各个领域。以下是活性炭 的主要应用领域及现状:
优质活性炭制备及机理分析
01 引言
目录
02 制备方法及工艺参数
03
活性炭性质及评价指 标
04 制备机理分析
05 结论
06 参考内容
引言
活性炭是一种广泛应用的多孔炭材料,具有高比表面积、高吸附性能和良好 的物理化学性能。由于这些特性,活性炭在许多领域中都有重要的应用,如水处 理、空气净化、脱硫脱硝、溶剂回收等。随着科技的不断发展,对活性炭的性能 和品质要求也不断提高。因此,研究优质活性炭的制备及机理分析具有重要意义。
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食品、医药及化学等工业液相精制
活性炭用于液相精制符合其疏水性及对低浓度物质具有 强吸附性的特点。活性炭的液相处理效果主要有:
(1)脱色(除去在可见光波长内有吸光性的物质); (2)除去在可见光波长以外有吸光性的物质; (3)除去颜色的前驱物质; (4)除去臭味物质或调整香味; (5)除去臭味的前驱物质; (6)除去易形成混油或浊雾的物质; (7)除去起泡性或保泡性物质; (8)除去阻碍结晶析出的物质; (9)除去胶体物质(这类物质大多妨碍过滤和结晶); (10)除去保护胶体的物质; (11)除去对生理有害的物质; (12)除去使产品变质的物质。
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
炭化
胶带输送机
料斗 导板 炭化炉
70% 30%
风机
烟囱
振动筛
焚烧炉
活化
电葫芦 料斗
进料口
烟道
储热室
烟囱
风机
活化道
燃烧室
风机
流化床生产煤质活性炭工艺
工艺参数
➢ 炭化温度
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,
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)
废水
4%NaOH 水 HCl




处理水
酚钠盐槽

酚回收
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。
煤的破碎、制粉系统
大旋风分离器 小旋
捕尘器
胶带输送机
料斗
颚破 20-30mm 斗提
雷蒙磨 -200目
螺旋给料机 粉煤料仓
鼓风机
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?
在加热过程中,易以挥发分的形式脱附,另一部分碳 化,残留在活性炭微孔中,如聚乙烯酸类有机物。 ➢ 难脱附型
在加热过程中,不易以挥发分形式析出,质量变化很慢 有大量的残炭留在活性炭微孔中,如酚,木质素等。
加热再生法
根据被活性炭吸附的有机物热分解的难易,脱附温度不 同,可分为低温加热再生和高温加热再生。 ➢ 低温再生法。
橡胶 石油精制 高分子
染料 无机药品
金属 干洗 矿业
品名 甘蔗糖、甜菜糖、蜜糖 矿物油、表面活性剂等
再生橡胶 液体石油馏分
合成树脂、纤维原料及中间体
染料中间体、洗涤液 磷酸、硼酸、盐酸、明矾
脱脂溶剂、电镀液 干洗液 浮选液
效果 ①②③⑥⑨ ①②③⑩
⑾ ① ②脱硫 ①②③⑩防止副反应 ①⑨⑾防止副反应 ①③有机杂质 ③ ⑩分解产物 ①③脱酸 除去及调整浮选液
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:
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。
有机溶剂再生
出水
吸 附
废水
水蒸气
溶剂
再 生
溶剂槽










回收有机物
吸附废水中高浓度的酚,也可用溶剂再生,也就是用苯,丙酮,甲 醇等有机溶剂将被吸附的污染物质萃取出来。图示为某焦化厂用有机溶 剂 ,处理煤气洗涤废水饱和炭的工艺流程。
溶剂再生法的缺点是再生效率低,再生不完全,几周后水蒸气再生。
食品工业液相精制
部门 制糖 淀粉糖 乳制品 酿造 食用油 食品添加剂 其它
品名 甘蔗糖、甜菜糖、蜜糖
葡萄糖、饴糖 奶糖
各种酒、酱油、食醋 植物油、黄油、猪油 味精、糖精、果胶等 果汁、糖浆、饮料
效果 ①③⑤⑥⑩ ①②③⑤⑥ ①②⑤⑥
①⑥⑦ ①②⑧ ①②③⑥ ①②③
医药与化学等工业液相精制
部门 医药 工业油剂
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 煤焦油
混合
成型
炭化 活化 筛分
包装
成品
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。
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。
另外将粉状炭作阳极,进行水的电解,由于在活 性炭表面产生了氧,而将吸附质氧化、分解。
加热再生法
加热再生法是使活性炭吸附的物质解吸或热分解而除 去。根据活性炭吸附的有机物质的热重曲线(TGA), 可 分为三种类型 ➢ 易脱附型
沸点低的小分子碳氢化合物和芳香族有机物质,一 般加热到300℃,即可脱附。 ➢ 热分解脱附型
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。
影响活性炭质量的因素-工业分析
内在水分 如何测定?
煤种 褐煤 长焰煤 气煤 肥煤 焦煤 瘦煤 贫煤 无烟煤
Minh % 2-25.4 0.9-8.7 0.6-4.9 0.5-3.2 0.5-2.6 0.3-1.6 0.6
3.5
孔隙
内水 关系?
煤种及矿别 比表面积m2/g
褐煤 舒兰 百色 353 339
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。
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
烟煤 枣庄 淮北 102 130
无烟煤 阳泉 214
对活性炭的生产有何影响?2
灰分来源
灰分
原生矿物 次生矿物 外来矿物
如何测定?
对活性炭的生产有何影响?
强度、孔隙、灰熔点
挥发份、固定碳
挥发份来源
有机质分解 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
煤质活性炭的生产-煤质改性
为什么进行改性?
粘结性烟煤 加热
膨 胀
熔融态
气体逸出
结构松散
收 缩
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%。
生物再生法
生物再生法是将驯化培养的菌种,应用到饱和炭的解吸上,吸附的有 机物被分解成水和CO2,使饱和炭再生。
化学氧化再生法
化学氧化法有氧化剂和电解氧化两种方法,所 用氧化剂主要是臭氧,有人将臭氧与活性炭吸附再 生设计成一个连用装置,即在放电器中间作成活性 炭吸附床,废水通过活性炭时,有机物被吸附,当 活性炭需要再生时,床外面放电反应以空气制造臭 氧随冲洗水将臭氧带入活性炭床,进行再生。
料斗
水蒸气过热器
燃烧嘴
沸腾炉 布风板
燃烧嘴 粉状炭
成品
颗粒炭
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
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。
湿式空气氧化法

热交 加热

换器 器



排放
尾 气 处 理
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