有機(jī)廢氣活性炭的活化方法與用途
有機(jī)廢氣活性炭（英語：Active charcoal）是黑色粉末狀或顆粒狀的碳物質(zhì)?；钚蕴吭诮Y(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列，在交叉連接之間有細(xì)孔，在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大，也是做一個過濾器的主要物料。
種類
多孔表面
由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應(yīng)用場合不同，活性炭的種類很多，到目前為止尚無的統(tǒng)計材料，大約有上千個品種。
活性炭的孔隙半徑大小可分為：
大孔：半徑 > 20,000nm過渡孔：半徑150 ～ 20,000nm微孔：半徑 < 150nm
活化方法
主要活化方法：木炭、果殼炭、煤等原料經(jīng)造粒后，在1000℃下用水蒸氣、二氧化碳、進(jìn)行活化的氣體活化法。
干燥后的原料用氯化鋅溶液浸漬，混合，在500~700℃下加熱，進(jìn)行碳化或活化，稱為藥劑活化法。酸棗殼活性炭過濾是指用多孔海綿經(jīng)過浸碳加膠處理。活性炭的特點(diǎn)是去除空氣中的異味。一般須配合立的初、中效過濾器的使用。我司生產(chǎn)各種活性碳窩狀過濾網(wǎng)，是利用活性炭特的微孔吸附件原理制造的。通過吸附作用除掉空氣中的異味和有害氣體。具有良好的吸附性能，成型性好、強(qiáng)度高、氣流阻力較小。 其特點(diǎn)是：表面積大、吸附能力強(qiáng)、祛除空氣中的異味和有害氣體等。 活性炭，又名活性碳蜂窩狀過濾網(wǎng)，是在聚氨酯發(fā)泡海綿上載負(fù)活性炭制成的，其含炭量35%-55%，具有的吸附性能，可用于空氣凈化，去除揮發(fā)性有機(jī)化合物和通?？諝庵械奈廴疚镔|(zhì)，可在大風(fēng)量的凈化器中使用，氣阻、壓降很小，具有很好的凈化效果。主要用于各種家用、車用空調(diào)、空氣凈化器、水質(zhì)凈化、氣相吸附等領(lǐng)域采用煤為原材料，經(jīng)過炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序研發(fā)而成。其外觀普遍為黑色圓柱狀煤質(zhì)柱狀活性炭，不定形煤質(zhì)顆粒煤質(zhì)柱狀活性炭，又稱破碎炭。圓柱形煤質(zhì)柱狀活性炭又稱柱狀炭，一般由粉狀原料和粘結(jié)劑經(jīng)混捏、擠壓成型再經(jīng)炭化、活化等工序制作而成。也可以用粉狀煤質(zhì)柱狀活性炭加粘結(jié)劑擠壓成型。具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，良好的吸附能力，機(jī)械強(qiáng)度較高，易反復(fù)再生，造價低等優(yōu)勢；可用于有毒氣體的凈化，廢氣處理，工業(yè)和生活用水的凈化處理，溶劑回收等方面。 是一種多孔性的含炭物質(zhì),它具有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造,是一種優(yōu)良的吸附劑,每克活性炭的吸附面積更相當(dāng)于八個網(wǎng)球之多.而其吸附作用是借助物理性吸附力與化學(xué)性吸附力達(dá)成.其組成物質(zhì)除了炭元素之外，尚含有少量的氫、氮、氧及灰份，其結(jié)構(gòu)則為炭形成六環(huán)物堆積而成。由于六環(huán)炭的不規(guī)則排列，造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性。 煤質(zhì)柱狀活性炭可適用于電廠原水凈化、自來水凈化.尤其在化工污水的過濾凈化處理以及電廠鍋爐采用苦咸水的氯根處理方面,有很好的處理效果。 煤質(zhì)柱狀活性炭還可是適用于電廠原水凈化、尤其在化工污水的過濾凈化處理以及電廠鍋爐采用苦咸水的氯根處理方面,有很好的處理效果。
有機(jī)廢氣活性炭 以椰殼，木屑、煤質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列的生產(chǎn)工藝精制而成。外觀黑色圓柱形顆粒，廣泛用于氣體處理、污水處理、脫硫脫硝、溶劑回收、制氮機(jī)、空分設(shè)備、油漆車間等領(lǐng)域。木質(zhì)柱狀活性炭燃點(diǎn)溫度4504℃(根據(jù)不 同產(chǎn)品而定) 木質(zhì)柱狀活性炭分類： 有機(jī)廢氣活性炭以原材料分類可以分為三種，一種是以木屑、木材為原材料，我們稱為木質(zhì)柱狀活性炭，一種我們是以煤、煤炭為原材料生產(chǎn)的產(chǎn)品為煤質(zhì)柱狀活性炭，一種是以椰子殼為原材料，我們稱為椰殼柱狀活性炭，因?yàn)檫@三種有機(jī)廢氣活性炭采用的原料不同，用途也不同。 木質(zhì)柱狀活性炭用途： 廣泛使用在：生活污水、化學(xué)廢水、自來水廠、氣體脫硫、凈化空氣、化工行業(yè)等領(lǐng)域。 木質(zhì)柱狀活性炭優(yōu)點(diǎn)： 由于的木材，椰殼為原料，制成的柱狀活性炭是低于傳統(tǒng)的煤柱狀炭，雜質(zhì)少，氣相吸附值，CTC占優(yōu)勢。 煤質(zhì)柱狀活性炭具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、床層阻力小、化學(xué)穩(wěn)定性好、易再生、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。 產(chǎn)品孔徑分布合理，達(dá)到吸附和解吸，從而大大提高產(chǎn)品的使用壽命（平均為2到3年），是普通煤的1.4倍。

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個型號，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營銷全國，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
有機(jī)廢氣活性炭的吸附主要包括可逆吸附(又稱物理吸附)和不可逆吸附(又稱化學(xué)吸附)。化學(xué)吸附是指吸附質(zhì)分子與活性炭表面的官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成圾為穩(wěn)定的化學(xué)鍵，因此吸附質(zhì)與活性炭結(jié)合牢固，不易脫除，使用酸堿再生的目的就是降低吸附質(zhì)與活性炭的親和力，增加吸附質(zhì)的溶解度從而達(dá)到良好的再生效果。酸堿再生法相較于熱再生法有許多優(yōu)點(diǎn):①可在現(xiàn)場進(jìn)行。無需卸載、運(yùn)輸、再包裝的操作;②由于不經(jīng)過熱解步驟，炭損失幾乎沒有:@可回收有價值的吸附質(zhì);④用適當(dāng)回收方法可將化學(xué)再生劑加以重復(fù)使用，酸堿再生法有針對性地選用酸、堿浸洗活性炭(同時輔以加溫，攪拌)。使之與吸附質(zhì)反應(yīng)生成可溶性鹽類，從炭表面脫附達(dá)到使炭再生的目的，就再生機(jī)理而言，一方面酸堿改變了溶液pH值，可增大活性炭中被脫除物的溶煉度，從而使吸附的物質(zhì)從炭中脫出;另一方面，酸堿可直接與吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成易溶于水的鹽類。該法特別適用于吸附量受pH值影響很大的場合，再生處理后用水將活性炭洗凈即可重新投入吸附應(yīng)用。此法可直接在活性炭吸附裝置中進(jìn)行再生，設(shè)備和運(yùn)行管理均較方便，而且再生，炭損失小。但由于活性炭的物理吸附和化學(xué)吸附同時存在，隨著再生次數(shù)增加，再生炭的吸附率仍會漸次降低。
電化學(xué)再生法是一種新型有機(jī)廢氣活性炭再生技術(shù)，也是目前有機(jī)廢氣活性炭再生領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一[4]，電化學(xué)再生的工作原理如同電解池的電解，即在電解質(zhì)存在的條件下使吸附質(zhì)脫附并氧化，從而使活性炭得以再生。該方法將活性炭填充在兩個主電極之間，在電解液中，通以直流電場，活性炭在電場作用下極化，一端呈陽性，另一端呈陰性，從而形成微電解槽，在活性發(fā)的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)，大部分吸附在活性炭上的有機(jī)物將因此而分解，其余少部分將因電泳力的作用而發(fā)生脫附，其工藝流程如圖 4-9所示。廈門大學(xué)化學(xué)工程系張會平、傅志鴻等研究分析認(rèn)為，活性炭的電化學(xué)再生過程中包括電脫附、NaOH再生、NaCIO化學(xué)氧化等過程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電化學(xué)法再生活性炭效率可達(dá)到90%[14]。此外，還有研究表明再生位置、電解質(zhì)NaCI濃度、再生電流和再生時間對再生效果感有不同程度的影響。

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個型號，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營銷全國，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
有機(jī)廢氣活性炭光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波長范圍的光，在某種催化劑存在的條件下，通過光化學(xué)反應(yīng)將吸附質(zhì)氧化分解，從而使飽和活性炭的吸附性能得到恢復(fù)。在水溶液中，光催化劑如銳鈦礦型TiO?等表面受光子激發(fā)將產(chǎn)生高反應(yīng)活性的羥基自由基，可將大部分有機(jī)物及部分無機(jī)污染物氧化降解，終生成 CO2、H2O等無害或低毒物。目前用于研究的催化劑以TiO2為主，經(jīng)太陽光照即具有高反應(yīng)活性。此法主要是在顆粒活性炭上負(fù)載銳鈦礦型TiO2光催化劑，使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能結(jié)合起來。由于活性炭的吸附作用，其表面污染物濃度高，因此有利于光催化反應(yīng)的快速進(jìn)行，從而將污染物原位降解，達(dá)到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用環(huán)境很復(fù)雜，在使用過程中可能會因某些較為復(fù)雜的因素(例如高溫和某些基團(tuán)的積累)造成光催化劑因“中毒”而失效，所以研究人員開展了很多關(guān)于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附達(dá)到飽和后直接經(jīng)紫外光照射甚至日光輻射即可實(shí)現(xiàn)原位再生，不需要其他操作，能耗低，而且再生工藝簡單，設(shè)備操作容易，生產(chǎn)規(guī)?？梢噪S意控制。因此對光催化再生的研究具有重要意義。但該方法耗時長，而且可能由于活性炭自身強(qiáng)烈
有機(jī)廢氣活性炭物理法通常指氣體活化法，是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N?等的混合氣)、CO:或空氣等作為活化氣體，在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過程。在這個過程中，具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面，使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開放并進(jìn)一步擴(kuò)大，某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙，同時焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑，工藝流程相對簡單，產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對環(huán)境污染小，而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，應(yīng)用范圍廣，因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。下面對物理活化法的機(jī)理、工藝流程、裝置設(shè)備及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行具體闡述。
原料炭化
物理法制備活性炭需要先將原料在400~600℃下進(jìn)行炭化處理，使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除，通過CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去，殘留的碳元素則多數(shù)以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是，這些碳微晶的排列是雜亂無章的，因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過炭化處理，碳微晶的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無定形碳堵塞，因此需要進(jìn)一步活化處理，除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。

一、物理-化學(xué)活化法
物理化學(xué)活化法是結(jié)合物理法(CO:、水蒸氣法等)與化學(xué)法(磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀法等)制備活性炭的一種方法、此類活性炭具有特孔結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)。Dolas等?)采用開心果殼與氯化鋅前期浸清后，通過后續(xù)的高溫CO=活化法制備了BET比表面積為3256m2/g、孔容積為1.36cm'/g的活性炭，而采用氯化鈉溶液浸清的開心果殼采用高溫CO:活化制備了 BET比表面積為3895m/g、孔容積為1.86cm’/g的活性炭。Arami Niya等()采用油棕櫚殼為原料，先采用少量氯化鋅或磷酸法活化制備具備初期窄微孔的活性炭、然后采用高溫CO:活化制備了甲烷吸附用活性炭，此方法可以使得活性炭的孔結(jié)構(gòu)均勻化分布、有利于甲烷的存儲。
二、化學(xué)-化學(xué)活化法
化學(xué)-化學(xué)法是指結(jié)合兩種不同的化學(xué)活化劑進(jìn)行活化制備活性炭的方法。 Heidari等()采用赤桉木為原料，先使用磷酸或氯化鋅活化制備早期活性炭、然后采用氫氧化鉀法進(jìn)行二次化學(xué)活化、制備了具有較高微孔含量(98%)的 CO;存儲用活性炭。
三、微波-化學(xué)活化法
微波-化學(xué)法是指以微波加熱的方式來提供化學(xué)法(磷酸、氧化鋅、氯氧化鉀等)活化所需熱量來制備活性炭的方法，微波加熱相比傳統(tǒng)加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是可以大幅度縮短活化時間，可以控制在10min左右，Lu等“)以竹子為原料，采用微波加熱磷酸活化法制備了比表面積為1432m/g、孔容積為0.696cm'/g的活性炭產(chǎn)品、得率可達(dá)47.8%，Hesas等通過微波氧化鋅