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废活性炭对环保行业的作用

作者: 来源: 日期:2018/5/10 17:45:14 人气:2 评论:0

  我国解放前活性炭年产量仅30吨,解放后逐步建立和发展了采购废活性炭工业。特别是80年代以来,采购废活性炭愈来愈受到人们的重视,生产得到蓬勃发展,用途日益扩大。经过几十年的努力,全国活性炭厂家己发展到近400家,遍布全国二十几个省市自治区;总产量已由80年代初的1万多吨提篼到1999年的10多万吨。在产品结构方面,70年代我国木质炭占80%,到90年代降到占60%;而煤质炭、颗粒炭的产量上升到占40%.在用途方面,70年代前多集中在制糖、制药和味精工业;80年代以来,已扩展到水处理、脱硫以及有机废气治理等环境保护领域。

椰壳黄金炭.jpg

  环保产业是活性炭工业的一个重要市场。活性炭工业要研制开发环保产业需要的活性炭新产品,为环保产业的发展服务。面向环保产业开发活性炭新产品活性炭在环境保护领域中的应用主要集中在水处理和气体吸附,存在的主要问题是:品种少、针对性不够、再生困难和价格偏高。因此,今后要大力发各种净水炭和再生废旧活性炭,以满足环保产业不断发展的需要。


  水处理活性炭:活性炭对废水中的BOD、COD、有机氯、有机汞、铬、酚、氰以及绝大多数有机物均有突出的去除能力,将其用于造纸、纺织、印染、制糖、酿造、制药、制革、炼焦、农药、有机合成、石油化工、高分子合成、电镀等行业的废水处理都是很有效的,还适用于给水(饮用水、高纯水、无离子水、锅炉用水)的净化。然而,影响水处理的因素很多,就活性炭本身而言,主要因素是孔隙结构和表面基团。只有当孔隙直径/吸附质分子直径>1.7的孔隙容积才是有效的,最高利用率发生在1.7<孔隙直径/吸附质分子直径<3的范围内。随着D/d值的增大,孔容利用率降低。同时,还要根据废旧活性炭再生方法的不同来选择孔隙直径,如果选择升脱附(如溶剂回收)或加热再生(如被吸附物质遇热易分解),选择D/d=36比较合适;如果采用化学再生工艺,且吸附质因再生药剂的作用被分解为更小的尺寸,很难被活性炭吸附的物质时,D/d可选择在1.73的范围内。活性炭的吸附特性不但决定于它的孔隙结构,而且决定于它的化学组成。活性炭中含有两种类型的杂质。一种是以化学结合的元素为代表,首先是氧和氢。另一类杂质是灰份,这是产品的非有机部分。灰份含量是活性炭的一项重要技术指标。表面含氧基团有:羰基、羧基、酚基、内酯和醌。这两类杂质的含量和种类取决于原料来源、制造工艺和表面改性。活性炭行业要根据污水处理对象开发具有不同表面性质的活性炭产品,以满足环保市场的需要。


  气相吸附活性炭:气相吸附活性炭包括脱硫炭、溶剂回收炭、脱臭炭、臭氧净化炭、汽油回收炭等。对这类活性炭产品的要求是吸附容量大、吸水性弱、可再生性好、价格低廉。


  溶剂回收炭:溶剂回收炭主要是气相吸附炭。气相吸附是物理吸附,要求活性炭有发达的微孔。要提高其再生性能,加强再生方法、工艺、设备和控制技术的研究开发。目前,己开发成功采用活性炭纤维的自动化程度很高的有机溶剂回收装置,广泛应用于电子元件清洗工艺流程中三氯乙烯等有机溶剂的回收,收到很好的效果,取得良好的经济和环境效益。今后要开发脱除高分子化合物的预处理工艺,以满足在喷漆、彩印、制鞋等行业治理有机废气的需要,解决高聚物气溶胶冷凝堵塞吸附器的问题。


  脱臭活性炭材料近年来,随着冰箱、电脑、空调等电器和电子产品大量进入家庭和办公室,加上房间密闭和装饰材料的大量使用,居室和办公室受到臭氧、一氧化炭、二氧化炭、三苯、甲醛和各种异味等的污染。因此,各种室内空气净化器逐步开发出来推向市场。四川省林科院用活性炭、催化材料及粘结剂等制成臭氧净化板,用于复印机国产化配件上,臭氧净化效率达98.81%.目前,用于室内空气净k器的各种活性炭制品有:活性炭纤维毡、含炭绒布、含炭过滤纸、含炭泡沫塑料等。今后,要开发高效、低阻、易再生废旧活性炭的除臭净化器使用的含炭复合材料。


  在活性炭工业的布局方面,煤质活性炭主要集中在山西和宁夏地区;果壳炭生产以河北地区为主;木质炭生产集中分布于福建、江西和浙江南部地区。在活性炭市场方面,国内和国际市场大约各占一半,外贸出口主要是煤质炭和木质粉状炭,果壳炭出口很少。发达国家活性炭使用量的60%以上用于环境保护。以1992年为例,美国年用量12万吨,其中,用于水处理的占39.2%,用于废气处理占20%以上:日本1992年活性炭用量8.2万吨,用于水处理的占43.6%,用于气体吸附占25%.我国用于环境保护的活性炭相对较少,而我国环境保护的形势又相当严峻,如何围绕环境保护开拓活性炭的应用,特别是废旧活性炭的再生和应用是活性炭工业义不容辞的责任。


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