煤基活性炭的定向制备与再生研究
煤基活性炭的定向制备与再生研究
摘要：对煤基活性炭生产过程中炭化与活化的机理展开了详细的分析和论述，同时分析了制备过程中影响质量的因素，并且具体分析了活性发电极材料的定向制备。介绍了活性炭再生以及评价方法，为煤基活性炭的快速发展提供参考。
关键词：煤基活性炭；炭化；活化；再生
中图分类号： TQ424.1 文献标识码： A 文章编号：
引言：活性炭又叫多孔炭，是一种具有高度发达的孔隙结构和极大表面积的人工炭材料，其物理化学性质稳定，耐酸碱，能经受水湿、高温及高压，不溶于水和有机溶剂，使用失效后可以再生，是一种循环经济性材料。并且活性炭的制备原料十分广泛，主要分为木质类和煤质类原料。木质类原料主要有果壳，农作物秸秆及纸浆废液等；煤质类原料主要有褐煤，无烟煤，焦炭煤及石油，石油沥青焦等。
一、煤基活性炭的生产
1、炭化
煤基活性炭的生产工艺中，炭化的主要目的是使煤分子结构中的含氧官能团断裂并使得自由基芳环进行分解聚合，从而可以增加碳的含量，为活化过程中需要形成的孔隙碳结构进行培育。煤基活性炭的炭化过程，简单的说就是在隔绝空气，不加入化学品的条件下热解。炭化过程首先是包括氢、氧等大部分的非碳元素经过分解之后，以气态的形式释放，之后一些自由的碳元素互相结合，形成有序结构，也就是石墨微晶单元形式，然后，那些无序的碳就可以填充进去，经过活化之后形成发达的空隙结构活性炭。
2、活化
煤基活性炭的活化过程就是利用水蒸气和二氧化碳等对碳进行
弱氧化的过程。活化过程分为化学活化法和物理活化法，所谓化学活化法是将化学药剂与含碳的物质进行混合，然后结合炭化进行活性炭的生产；而物理活化法是利用水蒸气和二氧化碳、氧气等与含碳物质
炭化之后产生的半焦进行反应的一种活化方法，它也是生产中常用的方法。
二、影响煤基活性炭质量的因素
1、原料煤性质
煤基活性炭的生产以及活性炭质量的主要影响因素就是原料煤
的性质，原料煤性质不同会对活性炭的质量造成不同的影响。比如说不同的煤种中，含有碳、氢、氧的含量不同，煤的化学结构也不同，因此在炭化后产生的半焦的特性就不同。经研究发现，原煤在没有经过处理时，大同的煤种效果是最好的。
2、炭化温度
炭化过程中产生的半焦的性质往往受到炭化温度的影响，温度过高，微孔的容积会有明显的下降，强度就会相应的增加。也就是说，煤的炭化温度能够直接影响碳化料的空隙结构以及性质。经过大量的实验，不难发现，600℃是炭化的最佳温度，除此之外，在炭化过程中一定要注意防止氧化，否则就会在很大程度上影响孔隙的碳结构。
3、活化温度
据统计数据显示，一般水蒸气的活化温度控制在800―900℃，烟道气活化温度一般控制在900―950℃，而空气的话化温度大约控制在600 ℃左右，而这些活化温度都是根据所用的活化剂与在炭化过程中形成的碳骨架发生反应的最佳温度以及催化剂使用过程中的
最佳分解温度来确定的。
4、活化时间
活化时间的长短也间接影响着煤基活性炭的生产，在生产中，随着活化时间的不断延长，活性炭的碘吸附值就会呈现出先增大后减小的变化趋势，在一个小时左右会达到最大值。但是，如果活化的时间没有得到控制，过长会导致采用的活化剂与空隙周围的碳原子发生反应，从而影响了石墨微晶的结构和性质，使得活性炭遭到过度的烧蚀，造成活性炭的吸附能力降低，影响活性炭的质量。
5、煤中矿物质
灰分的含量是评价煤基活性炭的一个重要指标，而灰分就是煤中的矿物质以及有机成分经过灼烧后生成的产物，很多研究表明，灰分
的存在会对活性炭的性能造成不利的影响，因此要尽量降低煤基活性炭中灰分的含量。而煤中的一些无机成分能够降低活性炭的着火点以及活性炭灼烧的熔点，从而就可以使灰分和活性炭成功的脱离开来，也就自然降低了活性炭中灰分的含量，并增强活性炭的质量。
三、活性炭再生与再生效果评价
1、活性炭再生研究
活性炭的再生从经济和环保角度来看很有必要。活性炭的再生循环利用技术已经成为反映活性炭工业水平高低的重要标志。活性炭的再生就是使失去吸附能力的活性炭用物理、化学或生物化学等方法，将所吸附的物质除去，恢复其吸附能力，以便重新用于吸附操作的过程。国内外学者提出了各种活性炭再生工艺技术，如溶剂再生法，热再生法，湿式氧化法等。溶剂再生法就是利用活性炭，溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系，通过改变温度、溶剂的pH值等条件打破吸附平衡，将吸附质从活性炭上脱附下来。溶剂再生法一般比较适用于那些可逆吸附，如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强，往往一种溶剂只能脱附特定污染物，而水处理过程中的污染物种类繁多，变化不定，因此一种特定溶剂的应用范围较窄。San Miguel 等介绍活性炭的热再生法，吸附饱和的活性炭通过干燥、高温炭化和活化3个阶段而得到再生。活性炭不仅是一种强的吸附剂，而且还是一种强的吸波材料，因此常与微波技术相结合而应用与环保领域。微波的“体加热”，诱导催化，选择性和快速无滞后性是使其受青睐的主要原因。
kedding和Gitchel等人提出并进行了湿式氧化法再生活性炭的研究工作。研究发现，该方法具有不需要脱水过程，炭的损失率较低和二次污染低等显著优点。湿式氧化法主要研究思路是在活性炭投入吸附前，预先在活性炭上负载具有催化氧化作用的物质，以降低活性炭有机吸附质的分解温度，从而能有效地实现低温再生和在线操作。
2、再生效果评价
活性炭的孔结构和比表面积可通过BET氮吸附容量法测定，进而分析其吸附能力；也可通过测定活性炭对指定溶液的吸附等温线来比较其吸附性能大小。如采用苯酚静态再吸附法，即通过测定苯酚质量
浓度获得的吸附等温线，进而求得吸附容量，再确定活性炭再生效率。更有研究对测试方法作了改进，由测试吸附等温线改为测试有机物吸附值。
四、活性炭应用与发展趋势
我国的煤基活性炭技术大致经历了三个发展阶段，包括单种煤生产活性炭、配煤生产活性炭以及催化活化生产活性炭。现在，以煤作为原料的活性炭已经在石化、食品、化工、电力等众多领域中广泛应用，而其出众的对污染物的吸附能力也使它被广泛的应用在城市污水处理、工业废水处理以及对水源的净化中去，尤其是活性炭的脱硫技术更是在近年来得到了极大的发展。除此之外，在原料煤的处理方面，我国正在研究开发煤的深度脱灰技术，这对扩展活性炭的应用领域具有十分重要的意义。煤基活性炭应用前景非常乐观，因此，更要利用我国丰富的煤资源，加大对煤基活性炭应用的开发和研究，为煤基活性炭的使用提供机会，从而使我国的煤基活性炭的发展取得更大的成就。
结束语：
在活性炭生产用原料煤处理方面，我国正在研究开发煤的深度脱灰技术(由于活性炭在食品、医药、化工、军事等领域应用时，对其中无机质的种类和数量均有一定的要求，因为这些矿物质或是使催化剂中毒、或是造成吸附分离产品在外观品质的劣质化。寻求合理的方法脱除灰分，替代木质活性炭在传统领域的应用，具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]王飞军，张云红，朱燕云，等．添加剂作用下用粘结性烟煤制活性炭．煤炭转化，2001，24(1)：89―92．
[2]王秀芳。张会平，肖新颜，等．高比表面积活性炭研究进展．功能材料，2005。36(7)：975―977．
[3]赵丽媛，吕剑明。李庆利，等．活性炭制备及应用研究．化工技术，2008。11(8)：2 914―2 919．
作者简介：梁月宏，男，现在山西大同，同煤集团煤气厂工作
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煤基活性炭的定向制备与再生研究 煤基活性炭的定向制备与再生研究 摘要：对煤基活性炭生产过程中炭化与活化的机理展开了详细的分析和论述，同时分析了制备过程中影响质量的因素，并且具体分析了活性发电极材料的定向制备。介绍了活性炭再生以及评价方法，为煤基活性炭的快速发展提供参考。 关键词：煤基活性炭；炭化；活化；再生 中图分类号： TQ424.1 文献标识码： A 文章编号： 引言：活性炭又叫多孔炭，是一种具有高度发达的孔隙结构和极大表面积的人工炭材料，其物理化学性质稳定，耐酸碱，能经受水湿、高温及高压，不溶于水和有机溶剂，使用失效后可以再生，是一种循环经济性材料。并且活性炭的制备原料十分广泛，主要分为木质类和煤质类原料。木质类原料主要有果壳，农作物秸秆及纸浆废液等；煤质类原料主要有褐煤，无烟煤，焦炭煤及石油，石油沥青焦等。 一、煤基活性炭的生产 1、炭化 煤基活性炭的生产工艺中，炭化的主要目的是使煤分子结构中的含氧官能团断裂并使得自由基芳环进行分解聚合，从而可以增加碳的含量，为活化过程中需要形成的孔隙碳结构进行培育。煤基活性炭的炭化过程，简单的说就是在隔绝空气，不加入化学品的条件下热解。炭化过程首先是包括氢、氧等大部分的非碳元素经过分解之后，以气态的形式释放，之后一些自由的碳元素互相结合，形成有序结构，也就是石墨微晶单元形式，然后，那些无序的碳就可以填充进去，经过活化之后形成发达的空隙结构活性炭。 2、活化 煤基活性炭的活化过程就是利用水蒸气和二氧化碳等对碳进行 弱氧化的过程。活化过程分为化学活化法和物理活化法，所谓化学活化法是将化学药剂与含碳的物质进行混合，然后结合炭化进行活性炭的生产；而物理活化法是利用水蒸气和二氧化碳、氧气等与含碳物质
活性炭再生技术的发展(一) 摘要：活性炭是废水处理中常用的一种有效吸附剂,其再生具有重要意义。对热再生法、生物再生法等活性炭再生的传统方法进行了回顾,同时也对目前新兴的活性炭再生技术,如电化学法、超临界流体法、催化湿式氧化法和超声波法等进行了介绍与讨论。 关键词：活性炭再生水处理 活性炭是一种无毒无味,具有发达细孔结构和巨大比表面积的优良吸附剂。20世纪60年代初,欧美各国开始大量使用活性炭吸附法处理城市饮用水和工业废水。目前,活性炭吸附法已成为城市污水、 工业废水深度处理和污染水源净化的一种有效手段。我国于20世纪60年代已将活性炭用于二硫化碳废水处理,自20世纪70年代初以来,采用粒状活性炭处理工业废水,不论是在技术上,还是在应用范围和处理规模上都发展很快,如在炼油废水、炸药废水、印染废水、化工废水和电镀废水处理等方面都已有了较大规模的应用,并取得了满意的效果。 随着活性炭的应用范围日趋广泛,活性炭的回收开始得到了人们的重视。如果用过的活性炭无法回收,除了每吨废水的处理费用将会增加0.83～0.90元外1],还会对环境造成二次污染。因此,活性炭的再生具有格外重要的意义。 1传统活性炭再生方法 1.1热再生法 热再生法是目前应用最多,工业上最成熟的活性炭再生方法2,3]。处理有机废水后的活性炭在再生过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化三个阶段。在干燥阶段,主要去除活性炭上的可挥发成分。高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附,一部分有机物发生分解反应,生成小分子烃脱附出来,残余成分留在活性炭孔隙内成为“固定炭”。在这一阶段,温度将达到800～900°C,为避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中,往反应釜内通入CO2、CO、H2或水蒸气等气体,以清理活性炭微孔,使其恢复吸附性能,活化阶段是整个再生工艺的关键。热再生法虽然有再生效率高、应用范围广的特点,但在再生过程中,须外加能源加热,投资及运行费用较高。 1.2生物再生法 生物再生法是利用经驯化过的细菌,解析活性炭上吸附的有机物,并进一步消化分解成H2O和CO2的过程1,2]。生物再生法与污水处理中的生物法相类似,也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小,有的只有几纳米,微生物不能进入这样的孔隙,通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象,即细胞酶流至胞外,而活性炭对酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,从而促进污染物分解,达到再生的目的。 生物法简单易行,投资和运行费用较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。微生物处理污染物的针对性很强,需就特定物质专门驯化。且在降解过程中一般不能将所有的有机物彻底分解成CO2和H2O,其中间产物仍残留在活性炭上,积累在微孔中,多次循环后再生效率会明显降低。因而限制了生物再生法的工业化应用。 1.3湿式氧化再生法 在高温高压的条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法,称为湿式氧化再生法4]。再生条件一般为200～250°C,3～7MPa,再生时间大多在60min以内。湿式氧化再生法处理对象广泛,反应时间短,再生效率稳定,再生开始后无需另外加热。但对于某些难降解有机物,可能会产生毒性更大的中间产物。同济大学环境学院以苯酚吸附等温线的变化为评价标准,系统地研究了活性炭湿式氧化再生过程中的主要影响因素,并从理论上探讨了其规律性;探讨了各主要因素之间的协同作用;考察了饱和炭多次循环再生的可能性;并对活性炭自身结构在湿式氧化过程中的变化情况进行了研究。实验获得的活性炭最佳再生条件为:再生温度230°C,再生时间1h,充氧pO20.6MPa,
煤质活性炭在水处理中的应用方式 煤质柱状活性炭用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。并且广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭（精制脱硫醇）、乙烯脱盐水（精制填料）、催化剂载体（钯、铂、铑等）、水净化及污水处理；电力行业的电厂水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制；食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收。 煤质柱状活性炭用于饮用水深度处理时，通常有以下几种方式： 1.活性炭砂滤料双层滤料滤池，即用煤质柱状活性炭代替原有砂滤池中的部分砂滤料。炭一砂双层滤料滤池。通过炭层的吸附与砂层的过滤作用，可有效去除水中有机污染物。同时还可以除氨（NH4 双层滤料过滤过滤时，上层是无烟煤滤料，下层是石英砂，承托层滤料是鹅卵石（起承托作用，非过滤粒径或非过滤材料）。同理，三层滤料过滤过滤时，为了提高滤池出水水质，过滤器内的滤床设立单层滤料。将大颗粒而相对密度小的无烟煤滤料分布在上层；中颗粒中相对密度的滤料石英砂分布在中间层；小颗粒大相对密度的磁铁层滤料在下层，这样的滤料称为三层滤料池。这么设计特别适合于滤料脏了以后的反冲洗，滤料会自动分层，密度较小的在上层，密度较大的在下层。 2.用煤质柱状活性炭替换砂滤池中全部砂滤料，使起吸附兼过滤的作用。 3.快滤池后的单独活性炭池。即在砂滤池后面设置GAC滤池，进行二次过滤。砂滤池主要截除矾花。活性炭池吸附有机物、酚和嗅昧。与上两种工艺相比，单独活性炭池基建费用较高。但能
利用较多的活性炭吸附，降低运行费用，易更换活性炭，能更有效地去除TOC、挥发性有机物和特种有机物等。 4.生物活性炭（BAC）法工艺，指经臭氧预处理的水的活性炭吸附过程。 臭氧与颗粒活性炭相结合的臭氧生物活性炭净水处理工艺（BAC法），包括三个过程：臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。BAC法能高效去除水中的有机物，延长活性炭使用寿命。
活性炭常识 活性炭的作用：防毒、除毒、脱色、去臭 具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等，使水质获得直接而迅速的改善。水族市场出售有多种，许多水族爱好者很难辨别它们的好坏。有的产品根本只是木炭而已，无法有效地去除有害物质，这种从表面上看起来象木炭的产品，通常具有光泽，最好不要购买。好的活性炭产品是经过“活化处理”的，所谓“活化处理”是指在制造过程中，将活性炭的孔隙率给予显著地提高，使其更具吸附力。但是产品是否有经过“活化处理”用肉眼是很难辩识的，通常只能根据产品的特性说明去判断。此外，在选购时请记住颗粒愈小，效果愈好。因为它的总表面积愈大，孔隙愈多。但颗粒也不可太细而成粉末状，以免造成使用上的不便，影响到过滤器的过滤流量。一般以粒度约为直径较佳。活性炭虽然可用予去除水质中的悬浮物，但它的空隙很快就会被悬浮物堵塞，而失去原来的功效。所以应该把它放置在过滤棉的下面，让过滤棉先处理掉水质中的悬浮物后，过滤棉无法处理的可溶性有害物质再交由来处理，但为防止颗粒太小的活性炭随着滤水的尾程流入水族箱内，也为了以后能方便地更换，最好是将它作为第二层过滤材料来放置，而将其他的过滤材料，诸如：生物过滤球、陶瓷圈等等放置其下。使用活性炭应该注意一下几点：使用前要清洗去除粉尘，否则这些黑色的粉尘可能暂时会影响水质的清洁度。但建议不要直接用新鲜的自来水冲洗，因为活性炭的多孔隙一旦吸附大量自来水中的氯以及漂白粉，在随后放置到过滤器中使用时对水质造成的破坏，相信勿需我多言。靠平时简单的清洗，是无法将活性炭的多孔隙中堵塞的杂物清洁干净的。所以，务必定期更换活性炭，以免活性炭因“吸附饱和”而失去功效。且更换的时机最好不要等它失效以后再更换，如此方可确保活性炭能不断地把水族箱水质中的有害物质去除。建议每月更换活性炭的处理水质的效率与其处理用量相关，通常为“用量多处理水质的效果也相对好”。定量的活性炭被使用后，在使用初期应该经常观测水质的变化，并留意观测结果，以作为多长时间活性炭失效而更换的时间判断依据。在使用治疗鱼病的药剂时，应该暂时将活性炭取出，暂停使用。以免药物被活性炭吸附而降低治疗效果 活性炭产品的再生 活性炭目前在环境保护，工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。 活性炭吸附是一个物理过程，因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附，并使其恢复原有之活性，以达到重复使用的目的，具有明显的经济效益。 再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。 活性炭产品之间如何区分，应该如何选择活性炭呢？
活性炭的再生方法 1、热再生法：热再生是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法，其原理是将湿炭用高温气体慢慢干燥，在加热过程中，被吸附的有机物.. 1、热再生法： 热再生是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法，其原理是将湿炭用高温气体慢慢干燥，在加热过程中，被吸附的有机物按其性质不同，通过水蒸气蒸馏、解吸或热分解这些过程，以解吸、炭化、氧化的形式从活性炭的基质上消除。活性炭在再生过程中，根据加热到不同温度时有机物的变化，一般分为干燥、高温炭化及活化3 个阶段。热再生操作简单，成本低，但是其不能完全消除活性炭中的污染物，并且吸附性能没有得到很大的提高；同时由于所需温度较高，烧失也较大，造成得率较低。 2、生物再生法： 生物再生是利用微生物将吸附在活性炭上的污染物质氧化降解。微生物的分解效果在于：在活性炭颗粒周围生长了一层嫌气性生物膜，分解被吸附的高分子物质或者生物分解度低的物质。通过这种作用使难于被吸附的分解产物解吸，再通过外侧的好气性微生物而被氧化。生物法简单易行，投资和运行费用较低，但所需时间较长，受水质和温度的影响很大。微生物处理污染物的针对性很强，需特定物质专门驯化。且在降解过程中一般不能将所有的有机物彻底分解成CO2 和H2O，其中间产物仍残留在活性炭上，积累在微孔中，多次循环后再生效率会明显降低。 3、湿式氧化再生法： 活性炭湿式氧化再生是在高温高压条件下，用氧气或空气作为氧化剂，将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法。湿式氧化再生法处理对象广泛，反应时间短，再生效率稳定。利用失效炭本身氧化热来维持反应系统温度，再生过程中无需另外加热。但湿式再生氧化也存在不足： 1) 随吸附种类不同，氧化难易程度相差很大，需选用催化剂，增加了成本； 2) 降低活性炭吸附性能，氧化液和废气需进一步处理； 3) 最佳氧化温度不易控制； 4) 所需设备需耐腐蚀、耐高压。
活性炭的生产方法及工艺 作者：易择活性炭 上文我们分享了目前市场上有哪些活性炭：按材质分主要有煤质活性炭、木质活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭等；按形状分类有不定型颗粒炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等。 那么活性炭是如何生产的？是经过怎样的生产工艺得到的呢？这次我们以煤质活性炭的生产过程为例，来聊聊活性炭的生产方法和工艺。 01原料选择 按原理来说，所有的煤炭都可以生产制作成活性炭。但因不同的煤质生产的出来的活性炭品质有很大差异，为了更好的适应市场和让资源得到合理的利用，目前国内煤质活性炭的生产原料，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。 此外，新疆烟煤也适宜制作活性炭。近几年受新疆地区煤层开发和经济发展的影响，现在采用新疆烟煤生产活性炭的厂家也越来越多。另外陕西神木地区也有部分企业使用当地烟煤生产活性炭，但活化出来的产品吸附值普遍较低，碘吸附值主要在400-700mg/g（国标87标）。 02炭化活化工段 “活性炭是一种含碳材料经过炭化、活化处理后的炭质吸附剂”，据此句定义可知生产活性炭有两个必备的工段，就是炭化和活化。 炭化是活性炭制造过程中的主要热处理工艺之一，常采用的设备主要有流态化炉、回转炉和立式炭化炉。
煤质活性炭通常炭化的温度在350-600℃。在炭化过程中大部分非碳元素——氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除，排除了原料中的挥发分和水分，而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物，使得炭颗粒形成了初步孔隙，具备了活性炭原始形态的结构。原料经过炭化之后，我们称之为炭化料，炭化料已经具备了一定的吸附能力，但吸附能力极低，经检测一般炭化料碘吸附值只有200mg/g左右。 活化方法根据活化剂的不同分为物理活化法（也称气体活化法）和化学活化法。 煤质活性炭常用的活化方法是物理活化法，以水蒸气、烟道气（水蒸气、CO2、N2等的混合气）、CO2或空气等作为活化气体、在800-1000℃的高温下与炭化料接触进行活化（实际生产过程中最常使用烟道气）。 活化过程通过开放原来闭塞的孔隙、扩大原有孔隙和形成新的孔隙三个阶段达到造孔的目的。活化主要是通过活化炉设备进行活化反应造孔，当下主流有斯列普炉（SLEP）、斯克特炉（STK）、耙式炉、回转炉，目前在国内斯列普炉是使用最多的气体活化法炉型。 03成品工段 成品工段主要是根据应用需要制作成粒度不同的产品，对于颗粒炭，主要有破碎、筛分和包装三个过程。 破碎设备通常是采用双辊式破碎机，通过调节双辊之间的间隙大小，控制产品的粒度大小，以提高合格粒度筛分的得率。 筛分设备通常采用振动筛，将破碎后的物料筛分成粒度较大、合格和粒度较大的三种。在实际生产过程中往往会在振动筛上加多层筛网筛出几种粒度范围内的产品，最后将粒度合格的产品进行包装销售。工业应用中通常采用500kg/包和25kg/包的方式进行包装。另外在生产过程中，对于特殊用途的产品也会用去石机和除铁机以降低产品的灰分。 对于粉末活性炭，主要是通过磨粉和包装两个过程。磨粉现在基本上大多工厂都是采用雷蒙磨设备生产，通过调节磨机的分析器可以生产出粒度为200目和325目的成品粉炭。 04深处理工段 针对某些特殊用途的产品，会将成品炭再进行酸洗、碱洗、水洗等深加工处理。
活性炭再生问题总结
1、活性炭来源 活性炭产品种类很多，按生产原料不同可分为：煤基活性炭、木质活性炭、果壳活性炭和、 合成活性炭等。一般活性炭产品的比表面积可达500-1200m2/g. 按孔径分： 国际纯粹与应用化学联合台(IuPAcl972)依据不同尺寸孔限中分子吸附的不同，将孔分为三类： w＞50nm的为大孔 2nm＜W＜50nm的为中孔； w＜2nm的为微孔。 2、活性炭再生 a)必要性 活性炭再生是活性炭制备的重要组成之一。活性炭使用一段时间后会吸附饱 和，从而丧失吸附能力成为“废炭”。若直接将吸附饱和的炭丢弃不仅会增 加应用成本，还可能会导致二次污染，因此从经济和环保两方面考虑，活性 炭的“再生”意义重大。 b)方法分类及其优缺点 ●热再生法 热再生法虽然有再生效率高、应用范围广的特点，但在再生过程中,须外 加能源加热，投资及运行费用较高。 ●生物再生法 ●催化再生法 ●微波再生法 c)具体工艺（微波再生，重在流程）
活性炭补充： 微波再生（机器约30万一台） 是在热再生法的基础上发展起来的新型活性炭再生技术 通过SEM照片可以很明显的看出原始活性炭与微波改性后的活性炭的差别.原始活性炭表面杂质较多,并且很多孔道被杂质堵塞;经微波处理后,活性炭表面的杂质被去除,孔道更加通畅从而保证了甲苯更加容易进入活性炭的中孔和微孔,也
情况下,会有一部分孔道因收缩而失去吸附能力,从而导致高温改性的活性炭物理吸附能力的下降,但由于高温改性会增加碱性基团的含量,因此相应的化学吸附能力会有所提高.实验中850℃改性的活性炭吸附能力最高就是证明.但由于到达一定温度(一般高于1 000℃)后活性炭表面酸性基团基本分解完毕,此时的活性炭化学吸附能力不会再有明显提高,但继续升温会导致孔道不断变小,从而导致吸附能力下降,因此一味提高改性温度是不经济也是不合理的. 4. 1 微波对活性炭的改性作用 首先活性炭是一种很好的微波吸收材料［54］，它的吸附性能主要由它的孔隙结构和表面化学性质决定，活性炭本身能够有效地吸收微波能量，会烧失一部分炭成分，从而使活性炭的孔径扩大。另外，在微波的辐射下，体系温度迅速升高，以致活性炭孔道中吸附焦化废水的有机物由于在高温挥发或炭化分解，最终矿化产生CO2、水蒸气等气体重新造孔，从而使活性炭恢复到原来的吸附活性，再次吸附物质，即活性炭再生［55－57］微波再生的活性炭接近于单层吸附，原因是微波使活性炭的孔容发生变化的主要是中孔，这些再生的中孔有利于焦化废水中的小分子物质进入活性炭内部; 其次，微波辐射对活性炭表面结构也有一定的影响: 酸性官能团、酚羟基和羧基大量减少，碱性官能团增加，这些变化均有利于物质的吸附 4. 2 微波与活性炭协同作用
第34卷第2期煤 炭 学 报V o.l34 N o.2 2009年2月J OURNAL OF C H I N A COAL SOC I ETY F eb. 2009 文章编号:0253-9993(2009)02-0252-05 煤基活性炭电极材料的制备及电化学性能 张传祥1,2,张 睿1,成 果1,谢应波1,詹 亮1,乔文明1,凌立成1 (1 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海 200237;2 河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 454000) 摘 要:以太西无烟煤为原料、KOH为活化剂制备高比表面积的活性炭.采用N2吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔径分布进行了表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学特性.在碱炭比为4 1,800 条件下活化1h制备的活性炭比表面积达3059m2/g,总孔容为 1 66c m3/g,中孔率63%.该活性炭在3m ol/L KOH电解液中的比电容为322F/g,大电流密度 下充放电时的比电容保持率高,漏电流仅有0 06mA,是理想的超级电容器电极材料. 关键词:活性炭;超级电容器;比表面积;比电容 中图分类号:TQ536 9 文献标识码:A Preparation and electroche m ical properties of coal based activated carbons Z HANG Chuan x iang1,2,Z HANG Ru i1,C HENG Guo1,X I E Y i n g bo1, ZHAN L iang1,Q I A O W en m ing1,LI N G L i cheng1 (1 S t a t e K e y La boratory of Che m ic a lE ng ineeri ng,E ast China University of Sc i ence and Technol ogy,Shangha i 200237,Ch i na;2 School o f M ateri a l S cie nce and Engineeri ng,H e nan P olytec hn ic Un i versit y,Jiaozuo 454000,Ch i na) Abst ract:Anthracite fr o m Ta i x iCoa lM i n e w as activated by KOH to prepare h i g h perfor m ance activated carbons as electr odes for e lectric doub le layer capacitors(EDLCs).The effect of preparation para m eters on the properties o f acti v ated car bons w as i n vesti g ated and t h e ir EDLC properties w ere m easured i n3m ol/L KOH aqueous so lution. The surface area of t h e AC sa m ple prepared w ith KOH/coal ratio of4 1at800 for1h reaches3059m2/g,and its pore volum e is1 66c m3/g,i n w hich the m esoporosity is63%.The as prepared acti v ated carbons exh i b it lar ge capacitances(322F/g)and lo w leakage current(0 06mA). K ey w ords:activated car bon;super capac itor;spec ific surface area;specific capac itance 电化学电容器(EDLC)又称超级电容器(super capac itor),是介于充电电池和电容器之间的一种新型的储能器件,具有功率密度大、循环寿命长、可快速充放电,安全和无污染等特点,是一种高效、实用和环境友好的能量储存装置[1-2].在便携式仪器设备、数据记忆存储系统、电动汽车电源、应急后备电源等许多领域都有广阔的应用前景及独特的应用优势[3-7].高比表面积活性炭因具有比表面积大、化学稳定性高以及导电性好等优点,一直是制造双电层电容器电极的首选材料.从容量、功率密度、阻抗等方面考虑,作为理想的电极材料,不仅要有高的比表面积,而且要有合理的孔径分布[4].煤作为高比表面积活性炭的前驱体具有以下优点[8-13]:首先,在煤中碳是主要元素,无烟煤的碳含量可达到90%;其次,煤 收稿日期:2008-02-24 责任编辑:柳玉柏 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50672025);国家自然科学基金重点项目(50730003);上海市 登山行动计划 基础研究重点项目(06J C14018) 作者简介:张传祥(1970 ),男,河南台前人,副教授,博士研究生 E-m ai:l zcx223@163 co m;联系人:张睿,男,山西静乐人,副教授.Te:l021-********,E-m ai:l z hangru i davi d@ecust edu c n
邯郸学院化学系综合设计实验报告 题目活性炭溶剂法再生研究实验 学生杨永博刘艳凯 指导教师王建森教授 年级2009 级 专业化学本科 邯郸学院化学系 邯郸学院化学系 2011年7月 活性炭溶剂法再生研究实验
杨永博刘艳凯2009级化学本科班指导教师：王建森教授 一.实验目的与原理 目的：了解活性炭性质及再生方法，掌握活性炭溶剂再生法；探索一种经济效益高的活性炭再生方法，增强活性炭的再生利用价值。 原理：溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系 , 通过改变温度、溶剂的pH值等条件，打破吸附平衡，将吸附质从活性炭上脱附下来［1］。溶剂再生法比较适用于那些可逆吸附，如对高浓度、低沸点有机废水 的吸附。它的针对性较强，往往一种溶剂只能脱附某些污染物，而水处理过 程中的污染物种类繁多，变化不定，因此一种特定溶剂的应用范围较窄 [2]。 二.实验试剂及仪器 试剂：工业盐酸、分析纯盐酸、阳离子交换树脂、去离子水、亚甲基蓝、硫酸铜溶液、邻二氮菲、盐酸羟氨等。 仪器：分析天平、马弗炉、721型分光光度仪、MYB型调温电热套、烘箱、称量天平等。 三.实验步骤 1.溶剂法再生主要流程 (1)对废弃活性炭样品进行性质检测，包括测定铁含量、灰分含量、亚甲基蓝吸附值等； (2)摸索活性炭溶剂法再生需要的具体物质比例； (3)确定具体物质的比例，进行再生实验研究； (4)对再生后的活性炭样品进行性质检测，包括测定铁含量、灰分含量、亚甲基蓝吸附值等； (5)对再生前后的活性炭样品性质数据进行对比、分析。 2.具体步骤 2.1根据国家活性炭标准测定方法［3］对废弃活性炭样品进行铁含量、灰分含量、亚甲基蓝吸附值测定。 2.1.1标准曲线的测绘分别吸取铁液 0、1.0、2.0、 3.0、 4.0、 5.0、 6.0、 7.0mL于8只50mL容量瓶中，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL,盐酸羟胺溶液 2.5mL, 1,10-菲啰啉溶液1mL,用水稀释至标线，摇匀放置10min，用分光光度计在波长 510nm,光径1cm比色皿中测定吸光度。以铁标准溶液的使用量( mL) 为横坐标，以吸光 度为纵坐标绘制标准曲线。
煤质活性炭生产工艺 无烟煤活性炭采用优质无烟煤为原材料，成品无烟煤活性炭从外观上一般分为颗粒活性炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等，有时可根据客户需求另行加工。 一、活性炭生产过程表述： 1.原料初选： 选用优质无烟煤，用螺旋洗料机将原材料进行反复水洗，去除材料中杂质，将水洗过的原材料经过晴天晾晒，为炭化作准备； 2.炭化阶段： 生产活性炭一般需要2台回转炉，一台炭化用，一台活化用。先将炭化炉升温，温度达到达到150℃左右，材料内的水分几乎蒸发完毕；炭化炉温度达到400℃时，木质材料有机物急剧地进行热分解，炉温达到在500-700℃左右时为高温煅烧阶段，煅烧过程中生成液体产物已经很少，排出残留在木炭中的挥发性物质，高温煅烧是炭化阶段最重要的环节，直接决定了木炭的固定碳含量，优良的炭化料固定碳含量一般在85%以上。炭化料出炉初步进行生化检测，检测其水分、固定炭含量、灰分与碘值等， 3.活化阶段： 将活化炉升温，将炭化过的原料进入到活化炉，高压注入水蒸汽、二氧化碳、空气（主要是氧）或它们的混合物（烟道气）为活化介质，在高温下（600～900℃左右，活化段温度）进行活化，炉内温度为电脑显示控制，活化的温度与时间长短会对活性炭的碘值有直接的影响。活性炭活化阶段是生产活性炭最关键的一环，直接决定了活性炭的品质，即碘值。 4.活化好的炭避免与空气接触，直接进入经冷却塔冷却，待活性炭的温度降到100摄氏度左右为冷却完毕，此时可表观活性炭的成色，以质地均匀，乌黑密实的炭为上乘，此时进行生化指标检测，根据活性炭的国家标准检测方法检测，确定活性炭成品的质量指标。 5.用皮带输送机送往破碎机粉碎，利用排风机的吸力将输送带上活化料吸入破碎机中，重量较大的沙石等杂质留在除杂机上被除去，粉碎后的细炭由风力吸入分离器中，粗炭由分离器返回破碎机中再碎，合格炭随风力送往旋风或震动筛中分离，旋风分离器排出的气体再经袋滤器捕集细炭粉之后排空，由旋风分离器与振动筛分离的炭，可直接作为成品出售。若用户对活性炭纯度要求较高，则上述所
013,V o l .30N o .12化学与生物工程 C h e m i s t r y &B i o e n g i n e e r i n g 基金项目:广东省科技计划项目(2012A 020602061收稿日期:2013-08-13 作者简介:周琴(1987-,女,江苏宿迁人,硕士研究生,研究方向:生物质转化和开发利用;通讯作者:黄敏,教授,E -m a i l :m i n _h u a n g @1 63.c o m 。d o i :10.3969/j .i s s n .1672-5425.2013.12.003活性炭的制备及再生研究进展 周琴1,2 ,沈健1,黄敏2 (1.辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113000;2.广东石油化工学院,广东茂名525000 摘要:活性炭具有吸附-脱附速率快、可再生等特点,是人们关注的热点。综述了目前活性炭的制备和再生方法,分析了它们的优缺点。指出随着人们环保意识的加强、对低能耗技术要求的提高,微波技术因其节能、省时、环保,在活性炭的制备和再生方面均具有广阔的应用前景。 关键词:活性炭;制备;再生 中图分类号:T Q 424.1文献标识码:A 文章编号:1672-5425(201312-0010-04 活性炭具有发达的孔隙结构和较高的比表面积,
表面可附加特殊官能团,具有吸附性能良好、化学性质 稳定、容易再生等优点[1,2] ,作为吸附剂、催化剂、催化 剂载体、 储存气体及电能、双电层电容器电极材料广泛应用于食品、医药、化工、环保等领域[ 3- 7]。随着人们生活水平的提高及环保意识的加强, 对活性炭的性能也提出了更新、 更高的要求,这也是活性炭未来发展的必然趋势[ 8] 。目前,活性炭产品除了常规的粉状炭、粒状炭、破碎炭、 柱状炭、纤维活性炭以外,还出现了超细活性炭粉末、蜂窝状活性炭、磁性活性炭、板状活性炭、球状活 性炭等[3] 。活性炭的制备原料十分广泛,几乎所有含 碳物质都可用来制备活性炭,主要可以分为木质和煤质,国内制备活性炭的最常用原材料是煤和椰子壳 [9,10] 。近年来,随着人们环保意识的加强、资源的短
煤质柱状活性炭采用优质煤为原材料,经过炭化→冷却→活化→洗涤等一系列工序研制而成。 其外观普遍为黑色圆柱状煤质柱状活性炭，不定形煤质颗粒煤质柱状活性炭，又称破碎炭。 圆柱形煤质柱状活性炭又称柱状炭，一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。 也可以用粉状煤质柱状活性炭加粘结剂挤压成型。具有发达的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点； 用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。 煤质柱状活性炭是一种多孔性的含碳物质，其高度发达的孔隙结构使它具有庞大的表面积，所以很容易与空气中的有毒有害气体（有害杂质）充分接触，这种高度发达的孔隙结构——毛细管构成了一个强大吸附力场。 从而赋予了煤质柱状活性炭所特有的吸附性能。当这些有毒、有害气体(杂质)碰到毛细管时煤质柱状活性炭孔周围强大的吸附力场会立即将有毒、有害气体（杂质）分子吸入孔内，达到净化空气的作用。 但不是所有的煤质柱状活性炭都能吸附有害气体，只有当煤质柱状活性炭的孔隙结构略大于有害气体分子的直径，能够让有害气体分子完全进入的情况下（过大或过小都不行），才能达到最佳的吸附效果。 目前市场上主要有竹炭和乌金炭类工艺品，乌金炭价格极贵，碘吸附指标仅为650毫克/克左右；
官网地址：https://www.doczj.com/doc/037753806.html, 竹炭类产品碘吸附指标也仅为700毫克/克左右，与这两类产品相比，而果 壳类煤质柱状活性炭碘吸附指标达到1000～1200毫克/克左右，果壳类煤质柱 状活性炭具有价格低、吸附效果好、性价比好等特点。 废水的处理方法很多，主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等。 柱状活性炭可由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦 炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。 其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。 活性炭的制造基本上分为两过程，第一过程包括脱水及炭化，将原料加热， 在170至600℃的温度下干燥，並使原有的有机物大約80％炭化。 第二过程是使炭化物活化，这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的， 在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体，用以燃烧加热炭化物至适 当的溫度（800至1000℃），以烧除其中所有可分解的物质，由此产生发达的微 孔結构及巨大的比表面积，因而具有很强的吸附能力。 煤质柱状活性炭是一种多孔性的含炭物质，它具有高度发达的孔隙构造， 是一种极优良的吸附剂，每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多。而 其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成。 其組成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其結构则为 炭形成六环物堆积而成。由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积 及高表面积的特性。 煤质柱状活性炭：适合应用于电厂原水净化、自来水净化.尤其在化工污水 的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果 理.
再生活性炭项目可行性研究报告 中咨国联出品
目录 第一章总论 (9) 1.1项目概要 (9) 1.1.1项目名称 (9) 1.1.2项目建设单位 (9) 1.1.3项目建设性质 (9) 1.1.4项目建设地点 (9) 1.1.5项目负责人 (9) 1.1.6项目投资规模 (10) 1.1.7项目建设规模 (10) 1.1.8项目资金来源 (12) 1.1.9项目建设期限 (12) 1.2项目建设单位介绍 (12) 1.3编制依据 (12) 1.4编制原则 (13) 1.5研究范围 (14) 1.6主要经济技术指标 (14) 1.7综合评价 (16) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (17) 2.1项目提出背景 (17) 2.2本次建设项目发起缘由 (19) 2.3项目建设必要性分析 (19) 2.3.1促进我国再生活性炭产业快速发展的需要 (20) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (20) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (21) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (21) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (21) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (22) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (22) 2.4项目可行性分析 (23) 2.4.1政策可行性 (23) 2.4.2市场可行性 (23) 2.4.3技术可行性 (23) 2.4.4管理可行性 (24) 2.4.5财务可行性 (24) 2.5再生活性炭项目发展概况 (24) 2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (25) 2.5.2试验试制工作情况 (25) 2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (25)
煤质活性炭生产工艺公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
煤质活性炭生产工艺 无烟煤活性炭采用优质无烟煤为原材料，成品无烟煤活性炭从外观上一般分为颗粒活性炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等，有时可根据客户需求另行加工。 一、活性炭生产过程表述： 1.原料初选： 选用优质无烟煤，用螺旋洗料机将原材料进行反复水洗，去除材料中杂质，将水洗过的原材料经过晴天晾晒，为炭化作准备； 2.炭化阶段： 生产活性炭一般需要2台回转炉，一台炭化用，一台活化用。先将炭化炉升温，温度达到达到150℃左右，材料内的水分几乎蒸发完毕；炭化炉温度达到400℃时，木质材料有机物急剧地进行热分解，炉温达到在500-700℃左右时为高温煅烧阶段，煅烧过程中生成液体产物已经很少，排出残留在木炭中的挥发性物质，高温煅烧是炭化阶段最重要的环节，直接决定了木炭的固定碳含量，优良的炭化料固定碳含量一般在85%以上。炭化料出炉初步进行生化检测，检测其水分、固定炭含量、灰分与碘值等， 3.活化阶段： 将活化炉升温，将炭化过的原料进入到活化炉，高压注入水蒸汽、二氧化碳、空气（主要是氧）或它们的混合物（烟道气）为活化介质，在高温下（600～900℃左右，活化段温度）进行活化，炉内温度为电脑显示控制，活化的温度与时间长
短会对活性炭的碘值有直接的影响。活性炭活化阶段是生产活性炭最关键的一环，直接决定了活性炭的品质，即碘值。 4.活化好的炭避免与空气接触，直接进入经冷却塔冷却，待活性炭的温度降到100摄氏度左右为冷却完毕，此时可表观活性炭的成色，以质地均匀，乌黑密实的炭为上乘，此时进行生化指标检测，根据活性炭的国家标准检测方法检测，确定活性炭成品的质量指标。 5.用皮带输送机送往破碎机粉碎，利用排风机的吸力将输送带上活化料吸入破碎机中，重量较大的沙石等杂质留在除杂机上被除去，粉碎后的细炭由风力吸入分离器中，粗炭由分离器返回破碎机中再碎，合格炭随风力送往旋风或震动筛中分离，旋风分离器排出的气体再经袋滤器捕集细炭粉之后排空，由旋风分离器与振动筛分离的炭，可直接作为成品出售。若用户对活性炭纯度要求较高，则上述所收集的活性炭，还必须经过酸洗、水浇和脱水处理，以除去活性炭中铁盐和灰分等杂质，然后活性炭还需烘干，使含水率降至≥10%，即为活性炭成品。 二．以下是我公司生产工艺图 三．以下是我公司生产设备图
活性炭再生工艺效果分析 成建光 （山东华科再生资源有限公司，山东，东营，257019） 摘要：随着工业发展的需要，活性炭的使用越来越广泛，废活性炭的再生利用越来越重要。再生活性炭的性能指标直接影响再生活性炭的使用价值；所以提高活性炭再生工艺获得高性能指标的再生活性炭是再生活性炭行业的关键问题。重点介绍了一种新的再生活性炭的工艺设备；从再生活性炭的产率，再生活性炭的空隙特征，再生活性炭的微观表面特征和再生活性炭的吸附特征等方面对再生活性炭的性能指标进行了探索。由此对新再生活性炭工艺设备的工艺效果进行了验证分析。 关键词：活性炭；再生；工艺效果 Effect Analysis of Activated Carbon Regeneration Process Cheng Jian Guang （ShanDong Huake renewable resources Ltd.，ShanDong，DongYing，257019） Abstract：With the need of Industrial Development, a ctivated carbon is used more and more widely,the regeneration of waste activated carbon is becoming more and more important.The performance indexes of the regenerated activated carbon directly affect the use value of the regenerated activated carbon.So it is a key problem to improve the regeneration technology of activated carbon to obtain high performance indexes of regenerated activated carbon.This paper mainly introduces a new technology for the regeneration of activated carbon.The properties of activated carbon were explored from the aspects of the properties of the activated carbon, the characteristics of the regeneration of activated carbon, the characteristics of the regeneration of activated carbon and the adsorption characteristics of activated carbon.The process effect of the new regenerated activated carbon process equipment is verified. Key Words：Activated carbon；regeneration;Process effect 随着工业的发展，人们生活水平的不断提高及环境保护的要求，活性炭的使用量不断增加，废活性炭的再生对提高资源利用效率，发展循环经济，建设节约型社会具有十分重要的意义。资源消耗殆尽只是时间问题，资源必须反复循环利用。废活性炭再生利用是保持活性炭行业持续发展后劲的必有之路，也是目前经
活性炭的制备 1 活性炭的制备原料 (1) 2 活性炭的制备方法 (1) 3 煤基活性炭的制备方法 (2) 4 煤基活性炭中的粘结剂 (3) 1 活性炭的制备原料 活性炭的结构特性依赖于前躯体的性质、原料的炭化、活化和化学的调整条件[22]。选择合适的原料是影响活性炭性质的一个重要因素，活性炭可用各种类型的碳质材料来制备，来源非常广泛，大体可以分为以下几类： ①有机高分子聚合物，如萨兰树脂、酚醛树脂、聚糖醇等； ②植物类，主要是利用植物的坚果壳或核，如核桃壳、杏核、椰壳等； ③煤及煤的衍生物，如各种不同煤化度的煤及其混合物。 原料的选择一般以低灰分、高含碳量以及尽可能低的挥发分为最佳。较好的原料主要是煤（褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤）、木材、果壳。由于煤来源广泛、价格低廉、制备工艺相对简单而应用较多。煤的主要成分是碳，表面化学性质活泼，孔隙率高、比表面积大，其多孔结构有利于制成活性吸附材料。在以煤为原料制备活性炭的技术开发方面，德国、日本、美国、俄罗斯和中国已做了大量的研究工作，并取得了一定成果。 2 活性炭的制备方法 活性炭的制备方法主要可以分为：碳化法、活化法、碳沉积法、热收缩等方法。碳化法是将碳质原料置于惰性气氛中，以适当的热解条件得到碳化产品的方法。其基本原理是基于加热过程中各基团、桥键、自由基和芳环等复杂的分解聚合反应，表现为碳化产物的孔隙发展、孔径的扩大和收缩。在碳化过程中，碳质原料中的热不稳定组分以挥发分形式脱出，从而在半焦上留下孔隙。碳化法适用于高挥发分原料，是所有其他方法的基础。影响碳化过程的主要因素是升温速率、碳化温度与恒温时间。采用的升温速率一般在5～15°C/min，碳化温度多在500～
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（B ａP)、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