稻壳灰制备白炭黑可行性研究报告 1. 前言： (1) 2. 产品用途： (2) 2.1 电子封装材料 (3) 2.2 树脂复合材料 (3) 2.3 塑料 (3) 2.4 涂料 (4) 2.5 橡胶 (4) 2.6 颜（染）料 (5) 2.7 陶瓷 (5) 2.8 密封胶、粘结剂 (6) 2.9 玻璃钢制品 (6) 2.10 药物载体 (7) 2.11 化妆品 (7) 2.12 抗菌材料 (8) 2.13 在光学领域的应用 (8) 2.14 新型有机玻璃添加剂 (9) 3. 市场需求分析： (9) 4. 白炭黑工业生产方法： (11) 4.1 气相法 (11) 4.2 沉淀法 (12) 4.3 新方法 (12) 4.4 以稻壳灰为原料的生产方法： (12) 5. 工艺流程： (13) 6. 设备配置报价表： (14) 7. 市场利润分析： (15) 1. 前言： 水稻是世界上种植面积最广、产量最大的农作物。我国稻谷总产量约2 亿t，占全世界总产量的1/3，居世界首位。稻谷中，作为主要的副产物——稻壳(rise hull，RH)约占20%，是稻谷加工厂的主要副产品。按此计算，我国每年的稻壳总量在4000 万t 左右，数量十分庞大，是一种量大面广价廉的可再生资源。由于稻壳体积大，容重小，在许多地方已成为农业废弃物，特别是稻壳燃烧后的稻壳灰，用途局
限，价格低廉，大部分作为废物弃之，对环境产生巨大压力。因此，为稻壳寻求合适的出路已成为日益迫切的课题。 稻壳的主要组成是纤维素类、木质素类和硅类, 品种及产地不同, 其组成有所差别, 大致组成为: 粗纤维35.5%～45%( 缩聚戊糖16%～22%) 、木质素21%～26%、灰分11.4%～22%、二氧化硅10%～21%。根据稻壳的化学组成, 可将它的利用分为三大类: 利用它的纤维素类物质, 采用水解的方法生产如糠醛、木糖、乙酰丙酸等化工产品; 利用它的硅资源生产如泡花碱、白炭黑、二氧化硅等含硅化合物; 利用它的碳、氢元素, 通过热解( 气化、燃烧等) 获得能源。 我国是世界上稻壳资源最丰富的国家，但是与发到国家相比利用率低，综合利用效益差。俄罗斯利用稻壳灰生产的产品有活性炭，水玻璃及化工原料。印度用稻壳灰研制并推广应用的产品有高标号水泥、建筑用砖及活性炭。日本在稻壳灰利用方面处于世界先进水平，主要应用于土壤改良、育苗培土、脱臭、水净化、保温材料等方面。由此可见，稻壳灰的应用范围非常广泛，其前景十分诱人。 2. 产品用途： 白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。其化学组成为SiO2 nH2O,是一种多孔性高分散并具有极强吸附力的白色蓬松状物。是橡胶、塑料、油漆、油墨、造纸、农药及牙膏等行业不可缺少的优良助剂，特别是
活性炭的制作方法 郑州虹阳净水材料有限公司整理 活性炭电极材料的干法室温改性方法 活性炭电极材料的干法室温改性方法，利用滚压振动磨机作为改性设备;在惰性气体环境、干法和室温条件下按如下步骤进行：a)将滚压振动磨机置于手套箱中，封闭出料口，将待加工的活性炭样品由加料口加入磨机筒体内;b)用空气过滤网将磨机加料口封闭，再将整个手套箱封闭，利用真空泵将手套箱及振动磨机筒体抽成真空，然后充入惰性气体。抽气和充气应反复进行，直到整个手套箱中的气氛完全由惰性气体控制，并且与外部大气压平衡为止;c)根据原料的颗粒尺度和形貌，通过*机设定并控制所需的振动频率和研磨时间。本发明能优化活性炭的孔径分布，改善活性炭的结晶性和导电性，操作简便，能耗低，效率高，无附加污染和后续处理工艺。 活性炭电极材料的干法室温改性方法 活性炭电极材料的干法室温改性方法，利用滚压振动磨机作为改性设备;在惰性气体环境、干法和室温条件下按如下步骤进行：a)将滚压振动磨机置于手套箱中，封闭出料口，将待加工的活性炭样品由加料口加入磨机筒体内;b)用空气过滤网将磨机加料口封闭，再将整个手套箱封闭，利用真空泵将手套箱及振动磨机筒体抽成真空，然后充入惰性气体。抽气和充气应反复进行，直到整个手套箱中的气氛完全由惰性气体控制，并且与外部大气压平衡为止;c)根据原料的颗粒尺度和形貌，通过*机设定并控制所需的振动频率和研磨时间。本发明能优化活性炭的孔径分布，改善活性炭的结晶性和导电性，操作简便，能耗低，效率高，无附加污染和后续处理工艺。 高活性光催化的空气净化粉体材料及其制备方法与应用 本发明公开了一种在紫外、可见光和*辐射条件下都具有较好的光催化效果的空气净化粉体材料及其制备方法和应用，空气净化粉体材料为带有掺杂元素的纳米氧化钛包覆*米极性矿物电气石颗粒形成的纳米-*米复合粉体材料，所述掺杂元素为稀土元素或/和过渡元素，其中稀土元素为选自Ce、Pr、La、Sm、Eu、Nd元素的氧化物或硝酸盐中的一种或几种，所述过渡元素为选自Fe、Ag、Co、Cu、Zn元素中的一种或几种。本发明的空气净化材料在紫外、可见光和*波条件下都具有较好的光催化效果，光催化产生的· 含活性炭的球状颗粒复合材料及其制备工艺 本发明公开了一种含活性炭的球状颗粒复合材料及其制备工艺，该材料由含活性炭的内核与陶质薄膜层外壳组成。其制备工艺是：在活性炭、膨润土和凹凸*土中加入添加剂，制得内核;在膨润土和凹凸*土中加入添加剂，制得外壳材料，将外壳材料粘合于内核表面，高温烧结，得到球状颗粒复合材料。这种含活性炭的复合材料，表面为多孔状的陶质薄膜层外壳，该结构在确保活性炭吸附性能的同时，提高了材料的耐压性、耐磨性，可防止活性炭碎屑、粉末的掉落;同时，在使用一段时间后，用户可自行对材料进行脱附处理，恢复材料的吸附活性。该颗粒复合材料可应用于有*、有害气体的吸附去除。
影响活性炭吸附性能的因素 在水处理中,活性炭对水中有机物的吸附量与很多因素有关,去除率在 20%~80%之间, 。 1 . 活性炭的结构及特性 活性炭的孔径、空容分布及比表面积影响吸附容量。因活性炭吸附有机物主要在微孔中进行, 微孔所占空容和表面积的比例愈大,吸附容量愈大。 由于活性炭表面带微弱的电荷, 水中极性溶质竞争活性炭表面的活性位置, 导致活性炭对非极性溶质的吸附量降低,而对某些金属离子产生离子交换吸附或络合反应。 2 . 被吸附有机物的性质 a. 分子结构和表面张力 芳香族有机物比脂肪族有机物更易被活性炭吸附; 越是能降低溶液表面张力的有机物越容易被活性炭吸附。 b. 有机物的分子量 一般水中有机物的分子量增加, 吸附量也增加。但也有出现随分子量的增大, 吸附速度降低的现象。当活性炭微孔大小为有机物分子的 3~6时能够有效地吸附,由于分子筛的作用而使扩散阻力增加,吸附速度就降低。 c. 有机物的溶解度 活性炭在本质上是一种疏水性物质, 因此被吸附有机物的疏水性愈强愈易被吸附。因此, 在水中溶解度愈小的有机物愈易被活性炭吸附。 3 . 影响活性炭吸附的因素 a. 水中有机物的浓度
大多数的有机物在浓度和吸附量之间存在特定的关系, 而且一般是浓度增加吸附量按指数关系增加。 b. 温度和共存物质 活性炭对水中有机物的吸附, 温度的影响可以忽略不计。一般天然水中存在的无机离子对活性炭吸附有机物也几乎没有影响。但汞、铬、铁等金属离子含量较高时,则可能因为在活性炭表面起化学反应并生成沉淀、积累在炭粒内,使活性炭的孔径变小,影响活性炭的吸附效果。 c. 接触时间 因为吸附是液相中的吸附质向固相表面的一个转移过程, 所以吸附质与吸附剂之间需要一定的接触时间,才能使吸附剂发挥最大的吸附能力。在水处理量一定的情况下,增加接触时间,意味着增加水处理设备或增大水处理设备, 而且接触时间太长时, 吸附量的增加并不明显。因此, 一般设计时接触时间约 20~30分钟。 d. pH值 在多数情况下, 先把水的 pH 值降低到 2~3, 然后再进行活性炭吸附往往可以提高有机物的去除率。这是因为水中的有机酸在低 pH 值下电离的比例较小, 为活性炭提供了容易吸附的条件。
第34卷第2期硅酸盐学报Vol.34,No.2 2006年2月J OURNAL OF T H E CHIN ESE CERAMIC SOCIET Y February,2006综合评述 稻壳制备高性能材料研究进展 侯贵华1,许仲梓2 (1.盐城工学院现代分析中心,江苏盐城 224003;2.南京工业大学材料科学与工程学院,南京 210009) 摘 要:在分析了稻壳的组成、结构与形貌特点的基础上,综述了用稻壳为硅源制备高纯SiO2,SiO2气凝胶等,用稻壳为碳源制备高比表面积活性碳及其衍生材料等高性能材料,用稻壳制备纤维及其在制备有机无机复合材料方面的应用,提出了稻壳研究的发展方向。 关键词:稻壳;高性能材料;纤维 中图分类号:TQ12712 文献标识码:A 文章编号:04545648(2006)0220406 RESEARCH ON ADVANCED MATERIALS PREPARATION FR OM RICE HUSK HOU Gui hua1,X U Zhongz i2 (11Center of Physical Testing and Chemical Analysis,Yancheng Institute of Technology,Yancheng 224003,Jiangsu; 2.College of Material Science and Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China) Abstract:The composition,structure and morphology of rice husks are discussed.Recent developments in the preparation of advanced materials such as high purity silica,silica aerogel,high specific surface activated carbon and its derivatives etc,using rice husks as silicon or carbon source,are reviewed.The preparation and modification of rice husk fiber,and the fiber applica2 tion of organic2inorganic composite materials are briefly described.The application of rice husks in the future is outlined. K ey w ords:rice husk;advanced material;fiber 稻壳主要含有无机质非晶态SiO2及有机质纤 维。自然界的矿物硅质材料多以规则的晶体形式存在,其结构稳定,化学反应活性低。稻壳中的非晶态SiO2可为各种硅质材料的制备提供理想的硅源。稻壳中的纤维质组分,可用作低密度塑料类及水泥类材料的改性材料。近些年来利用稻壳制备硅质或碳质高性能材料正在引起材料学者的高度重视。另外,稻壳为大宗农业废料,我国年产稻谷约2亿t,稻壳约占稻谷质量的30%,按其计算,我国稻谷加工厂年副产稻壳0.6亿t,因此,开展稻壳的资源化研究,变废为宝,具有重要的经济和社会意义。 收稿日期:20050511。修改稿收到日期:20050924。 基金项目:江苏省自然科学基金(B K2003038)资助项目。 第一作者:侯贵华(1963～),男,教授。1 稻壳的组成、结构 111 稻壳的组成 在具有代表性的稻壳组成[1]中,粗纤维、木质素及灰含量(质量分数,下同)分别占40.8%,34.0%和21.1%;粗蛋白和粗脂肪的含量较低,分别占415%和1.7%。较高的粗纤维和木质素含量有利于稻壳纤维的利用。稻壳灰是稻壳经高温煅烧后的剩余物,属于稻壳中的无机组分,其中SiO2占9311%,其余还有少量的K2O,Na2O,MgO,Al2O3等[2]。 R eceived d ate:20050511.Approved d ate:20050924. First author:HOU Guihua(1963—),male,professor. E m ail:hghgw945@https://www.doczj.com/doc/405839031.html,
活性炭的性能检验x 活性炭的性能检验分为物理性能检验、吸附性能检验和化学性能检验 1、物理性能检验指标 活性炭的物理性能检验指标主要包括水分含量、灰分含量、强度、表现密度、粒度分布、着火点、漂浮率、挥发物含量等，其物理检验指标有强度、表观密度（装填密度）等。活性炭的应用目的不同，如对用于水处理的颗粒活性炭，一般要求测试其强度、灰分、水分、粒度分布等项目，而采用粉末活性炭时，一般可不测试强度和漂浮率；当活性炭用于溶剂回收用途时，需检测着火点、水分、强度、表观密度、粒度分布等。 ①强度：指活性炭的机械耐磨强度或抗碎裂强度，其测试方法为将活性炭放在一个装有一定数量不锈钢球的专用盘中，进行定时旋转和定时击打组合运动，运动中活性炭骨架和表层同时受到破坏，测定被破坏活性炭的粒度变化情况，用保留在强度试验筛上的颗粒部分所占活性炭样品的百分数作为活性炭的强度。活性炭强度指标是活性炭经常测试的重要物理指标，在活性炭的生产和应用中，是各种颗粒状活性炭产品必测的指标。 ②表观密度：是指材料在自然状态下单位体积所具有的质量，自然状态下的体积是指材料的实体积与材料内所含全部孔隙体积之和。测试方法是将活性炭震荡后落入量筒中，称取100ml活性炭的质量，计算表观密度。表观密度的高低与活性炭的吸附性能，强度等指标有密切的关系，一般对同一种原料和工艺生产的活性炭产品，其表观密度越高，吸附性能越差，强度越高，表观密度在活性炭生产和应用中是最常用的检测指标之一。 ③漂浮率：主要是测试活性炭在液相或水中的漂浮性能，其测试方法是将烘干的活性炭样品放在盛有一定水的容器内浸渍，经搅拌静置后，将漂浮在水面上的活性炭取出，烘干、称重，计算出漂浮率。漂浮率越低表示活性炭质量越好，为了降低漂浮率，需对活性炭进行风选或水洗处理，一般水净处理用活性炭均检测此指标。 2、吸附性能检验指标 活性炭的吸附性能检验指标主要包括水容量、碘值、亚甲基蓝吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附率、四氯化碳脱附率、饱和硫容量、穿透硫容量等。 ①碘值：碘值是指活性炭孔隙结构的相对指标值，主要反映微孔的总表面积。其测试方法是称取一定量的活性炭样与配制好已知浓度的碘溶液充分震荡混合吸附后，用滴定法测定溶液中残留的碘值，计算出每克活性炭样吸附碘的毫克数。本测试方法具有简单、快速、易操作等特点，所以活性炭的碘值指标是衡量和评价活性炭吸附能力的重要且常用指标。 ②亚甲基蓝吸附值：亚甲基蓝吸附值主要表征活性炭中直径1.6nm附近孔隙的发达程度，即中孔数量的多少，也可近似反映活性炭对大分子有机物的吸附能力。其测试方法是称取一定量的活性炭样与配制好的已知浓度亚甲基蓝溶液充分震荡混合吸附，利用分光光度计测试亚甲基蓝溶液浓度的变化，计算出每克活性炭样吸附亚甲基蓝的毫克数。亚甲基蓝吸附指标是测定活性炭吸附性能的常用指标，我过水处理用活性炭一般均用此指标表征活性炭的吸附性能，在日本活性炭的检测方法中也有亚甲基蓝检测指标，但与我国的检测方法略有不同，而在美国活性炭的检测方法中没有亚甲基蓝检测指标。 ③四氯化碳吸附率：四氯化碳吸附指标是测定活性炭吸附性能的常用指标，主要表示活性炭气相吸附的能力。其测试方法是在一定温度条件下将含有一定浓度四氯化碳蒸汽的混合空气流连续不断地通过活性炭床层，通过60min后对活性炭进行称重，以后每隔15min称重一次，直至活性炭吸附饱和，活性炭吸附饱和时吸附的四氯化碳质量占活性炭样质量的百分数作为四氯化碳吸附率。 3、化学性能检验指标 活性炭的化学指标包括元素组成、表面氧化物（官能团）、Ze-ta电位的等电点、pH值等，元素组成包括元素分析、工业分析和有害杂质分析3个部分。
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。
活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂，影响活性炭吸附能力的因素也较多。活性炭吸附能力的影响因素主要有以下三点： 一、活性炭的性质 由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能越好;活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素;此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附的效果。 二、吸附质(溶质或污染物)的性质 同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。 (一)溶解度 对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。 (三)极性 活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。 (四)吸附物的浓度 吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化，活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。 三、溶液pH 由于活性炭能吸附水中氢、氧离子，因此影响对其他离子的吸附。活性炭从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。 水处理分为上水处理和下水处理：
上水通常指生活用水、工业用水、纯水等经过人工处理后使用的水；下水通常指生活污染水、工业污水等。1.上水的活性炭处理：20世纪末我国有些水厂开始应用臭氧与活性炭滤池联合使用的生物活性炭法。实践表明，有如下作用： 能去除水中容解的有机物；能降低UV的吸收值，降低水中总有机碳（total otganic carbon,TOC)、化学需氧量及氯的含量；能将低进水中三卤甲烷前体；对色度、铁、锰、酚有去除效果；能使致实验为阳 性的水分显阴性。韩研活性炭采用先进的水质深度处理技术，结合城市自来水使用分配的实际情况，将椰壳活性炭投入小型、高效，且能去除致癌、致突变、致畸等污染物的净化装置，以自来水为原料作更深度的加工，保证饮用水的高质量。这样既确保了居民的健康，又在居民经济承受范围之内。2.下水活性炭处理：1953年发生在日本的水俣病事件，就是含甲基汞工业废气污染水体，使水俣湾打批居民发生神经性中毒的公害大事。韩研活性炭上引入聚硫脲有利于提高对汞吸附能力。该活性炭对汞的吸附能力最佳。含二氯乙烷的废水可以用活性炭柱吸附，饱和后用蒸汽再生，蒸汽冷凝后分成去水，常可定量地回收二氯甲烷。 xx公司相关产品介绍： 水处理活性炭系列介绍 污水处理粉末活性炭http: 煤质污水处理活性炭http: 果壳净水活性炭http:
1前言 据统计，我国每年排出的工业废水约为8×108m3，其中不仅含有氰化物等剧毒成分，而且含有铬、锌、镍等金属离子。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，本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的表面积巨大，有很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中。而且具有效率高，效果好等特点。 2活性炭 活性炭是一种经特殊处理的炭，具有无数细小孔隙，表面积巨大，每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭有很强的物理吸附和化学吸附功能，而且还具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面积，将毒物吸附在活性炭的微孔中，从而阻止毒物的吸收。同时，活性炭能与多种化学物质结合，从而阻止这些物质的吸收。 2.1活性炭的分类 在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。 粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难，一般不能重复使用。 颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。 2.2活性炭吸附 活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。
2.3影响活性炭吸附的因素 吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中，吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。 活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附能力就越强。 污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量[2].吸附反应通常是放热反应，因此温度低对吸附反应有利。 当然，活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。 3活性炭在污水处理中的应用 由于活性炭对水的预处理要求高，而且活性炭的价格昂贵，因此在废水处理中，活性炭主要用来去除废水中的微量污染物，以达到深度净化的目的。 3.1活性炭处理含铬废水 铬是电镀中用量较大的一种金属原料，在废水中六价铬随pH值的不同分别以不同的形式存在。 活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积，具有极强的物理吸附能力，能有效地吸附废水中的Cr(Ⅵ).活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等，它们都有静电吸附功能，对Cr(Ⅵ)产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr(Ⅵ)，吸附后的废水可达到国家排放标准。
活性炭的制备与应用 宋阿娜1 （北京林业大学，材料科学与技术学院林产化工系） 摘要：近些年来，活性炭已经成为我们生活中以及工业中常见的吸附剂，它具有比表面积大，选择性吸附强等特点。活性炭的制备方法分为物理活化法（即气体吸附法）和化学活化法。气体活化中的气体活化剂有水蒸气、二氧化碳以及它们的混合气体，化学活化法中的化学药品活化剂有氯化锌、磷酸和碱。活性炭在工业、农业、食品、医药等领域都有广泛应用。根据吸附和运用对象的不同，可以分为气相吸附，液相吸附，作为催化剂和催化剂载体的应用以及在医疗方面的应用。活性炭可以多次重复再生使用，对环保起到了重要作用，并且有很好的发展前景。 关键词：活性炭；制备；应用；活化；净化 1.概述 活性炭是具有孔隙结构发达、比表面积大、选择性吸附能力强的碳质吸附材料。在一定的条件下，对液体或气体的某一或某些物质进行吸附脱除、净化、精制或回收，从而实现产品的精制和环境的净化（蒋剑春，2010）。时至今日，活性炭已经被广泛应用于工业、农业、国防、交通、食品、医药、环境保护等各个领域，并且活性炭使用失效后可以用各种办法进行多次反复再生。 活性炭主要是以木炭、木屑、各种果壳、煤炭和石油焦等高含碳物质为原料，经碳化和活化而制得的多孔性吸附剂。活性炭的吸附大多数是物理吸附，即范德华吸附，也有化学吸附。 活性炭基本上是非结晶性物质，它由微细的石墨状结晶和将它们联系在一起的碳氢化合物构成，固体部分之间的间隙形成孔隙，赋予活性炭特有的吸附功能。一般认为活性炭的孔由大孔、中孔和微孔组成，大孔孔径为50~2000nm，中孔为2~50nm，微孔孔径小于2nm。 2.活性炭的制备 2.1制备原理 活性炭是通过把木材、煤、泥炭等许多来自植物的、成为碳前驱体的原材料，在几百摄氏度的温度下炭化以后，在进行活化而制成的。炭化在惰性氛围气中进行，原材料经过热分解放出挥发分而变成炭化产物，此刻的炭化产物的比表面积只有每克几十平方米左右。而具有发达的孔隙及其相应比表面积的活性炭是再需将该炭化产物用水蒸汽、二氧化碳或化学药品（如氯化锌）在高温条件下进一步活化而制得（[日]立本英机，安部郁夫，2002）。活化后的活性炭再根据需要制成不同形状和大小的产品。其中活化是很重要的一步。 2.2制备方法 2.2.1气体活化法
1、活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。 大孔：半径 1000 – 1000000 A。 过渡孔：半径 20 - 1000 A。 微孔：半径 20 A。以下 (1nm=10A。1纳米=10埃) 由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。（微孔） 木质活性炭一般具有最大的孔隙半径（大孔），它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中，如水处理用柱状木质活性炭。 煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间(过渡孔)。 2、二噁英是类固态物质，分子约长1.8nm，宽1.0nm，厚0.4nm 汞原子的直径大约是320pm=0.3nm(这个"pm"就是皮米了,1pm=10-12米) 活性炭空隙大小要比被吸附的物体的尺寸大一个数量级。 因此对吸附二噁英要选择过渡孔的煤质活性炭。如果吸附重金属则选用微孔椰壳活性炭。 3、性能检验 1、煤质柱状活性炭的物理性能检验一般将煤质柱状活性炭的水分含量、灰分含量、 强度（有时指机械耐磨强度，有时指抗碎裂强度）、粒度分布、表观密度（或称装填密度）、漂浮率、着火点、挥发物含量等项目归于物理性能检验范畴。 有时将其中的灰分含量和挥发物含量归属于煤质柱状活性炭的化学性质检测范畴。 煤质柱状活性炭的应用目的的不同，对物理性能的要求会有所不同（这种不同不仅指性能指标，还包括项目的数量），例如用于水处理的颗粒煤质柱状活性炭一般要求测试漂浮率、水分、强度、灰分、装填密度、粒度分布等项目，当用户指定采用粉状煤质柱状活性炭时，一般不测试强度和漂浮率；当煤质柱状活性炭用于溶剂回收用途时，一般需检测着火点、水分，强度、装填密度和粒度分布。 （1）、强度：强度是煤质柱状活性炭重要的物理性能测试指标，其测试原理是将煤质柱状活性炭样放在一个装有一定数量不锈钢球的专业盘中，进行时旋转和击打组合运动，运动中煤质柱状活性炭骨架和表层同时受到破坏，测定被破坏煤质柱状活性炭粒度变化情况，用保留在强度试验筛上的颗粒部分所占煤质柱状活性炭样品的百分数作为煤质柱状活性炭的强度，一般煤质柱状活性炭强度测试有专用设备，各种标准中都有专门的规定。煤质柱状活性炭强度指标是煤质柱状活性炭经常测试的物理指
活性炭对含铅废水吸附处理 摘要：采用动、静两态法用活性炭吸附处理含铅废水，研究活性炭对水溶液中重金属离子铅的吸附行为。废水pH值为5.0~6.0，铅离子质量浓度为100mg/L，按铅与活性炭质量比为1∶400投加活性炭，吸附接触时间80min，铅离子去除率可达99%。吸附符合Freundlich 等温模式和Langmuir等温模式。穿透体积40mL，活性炭吸附铅离子饱和吸附容量为54.96mg/g。 关键词：活性炭含铅废水吸附处理 1 引言 铅是在自然界中蕴含丰富，在工业中经常使用的元素之一。所有可溶性铅盐都是含有剧毒的，溶于水体之后，含铅废水对人类和动植物都有严重危害。铅的主要污染源是蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业等部门的排放废水。目前处理含铅废水的方法有电解法、化学沉淀法、离子交换法和吸附法等。吸附法由于设备简单、占地面积小、操作容易、效果稳定、处理后废水可循环使用、可再生使用等优点而被广泛应用。水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、腐殖质酸、焦炭、木炭等[1]。本实验用活性炭吸附处理模拟含铅废水，研究不同条件对活性炭吸附溶液中铅离子的影响。 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 实验试剂：废水，用Pb(NO3)2配制模拟含铅废水，Pb2+浓度为100mg/L。实验仪器：722S型分光光度计，PHS-3C型酸度剂，KS康氏振荡器，电子天平等。 1.2 处理方法 （1）静态实验。取50mL 模拟含铅废水置于250mL锥形瓶中，调节废水pH，加入一定量活性炭，振荡使废水与活性炭充分接触，静置后过滤，采用二甲酚橙分光光度法测定滤液中的Pb2+浓度，计算Pb2+的去除率。 Pb2+的去除率（%）=［（ρ0－ρ）/ρ0］×100% 式中：ρ0—吸附前水样中Pb2+的质量浓度，mg/L； ρ—吸附后水样中Pb2+的质量浓度，mg/L。 （2）动态实验。将50mL洁净碱式滴定管下部橡胶管去掉，烘干，然后在底部填入少量脱籽棉，压实后加入一定量活性炭，充当固定床层，在上部也填入少量脱籽棉，充当布水器。从上部加入模拟含铅废水。控制废水流量，使废水通过布水器均匀洒在床层中，进行
在无检测设备的情况下如何简单识别活性炭吸附值的高低 1、直接看厂家提供的指标。活性炭常用吸附指标主要有：碘吸附值、四氯化碳（CTC）吸附值、亚甲蓝吸附值，碘吸附值用来表示活性炭对液体物质的吸附能力，四氯化碳吸附值用来表示活性炭对气体物质的吸附能力，亚甲蓝吸附值是用来表示活性炭脱色能力的。这三种指标越高，表明活性炭的吸附能力越强。因此大家在购买活性炭时可根据自己的使用情况结合厂家提供的这些指标来选购适合自己用途的活性炭。 2、看体积：要提高活性炭的吸附性能，只有尽可能多地在活性炭上制造孔隙结构，孔隙越多，活性炭越酥松，相对密度也就会越轻，因此好的活性炭手感上会比较轻，在同等重量包装的情况下，性能好的活性炭会比劣质活性炭体积大许多。 3、看气泡。将一小把活性炭投入水中，由于水的渗透作用，水会逐渐浸入活性炭的孔隙结构中，迫使孔隙中的空气排出，从而产生一连串的极为细小的气泡，在水中拉出一条细小的气泡线，同时会发出丝丝的气泡声，这种现象发生得越剧烈，持续时间越长，活性炭的吸附性就越好。 4、看脱色能力。活性炭吸附能力的另一个表现就是脱色能力，活性炭具有能将有色液体变成浅色或无色的神奇能力，这其实就是因为活性炭吸附了有色液体里的色素分子的原因造成的。正因为活性炭的这种特性，被广泛应用于制糖工业领域中红糖变白糖的生产过程中。取两只透明杯子，在一只杯子里放入纯净水，然后滴入一滴红墨水（这里可以用任何一种便于观察但不改变水的性质的色素都可以，例如蓝墨水、打印机彩色墨水，但不能使用墨汁和碳素墨水），搅拌均匀后将一半有色水倒入另一个杯子中留作对比样。将活性炭放入有色水中，数量应达到水的一半或更多，这样效果会比较明显，静置10—20分钟后与对比水样进行对照，在同等条件下，脱色效果越强说明活性炭吸附性越好。
实验三 活性炭的制备及吸附性能的表征 一、实验目的 1. 掌握活性炭比表面积的计算方法； 2. 学会用朗格缪尔吸附方程求解活性炭的饱和吸附量 二、实验原理 活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和极大的内表面积的人工碳材料制品。它主要由碳元素（87—97%）组成，也含有氢、氧、硫和氮等元素以及一些无机矿物质。活性炭最显著特征是吸附作用，它可以从气相或液相中吸附各种物质，并且吸附能力很强 活性炭的制备： 材料：几乎任何一种天然或合成的含碳物质，如木质原料（木材、果壳、果核）、煤化植物（泥炭、褐煤）、所有不同变质程度的煤和酚醛树脂等合成物质，都可以生产活性炭。 干燥－粉碎－碳化（马弗炉）－活化 碳化，也称热解，是在隔绝空气的条件下对原材料加热，一般在600度。经碳化后会分解放出水气、CO 、CO2、H2等。原料分解成碎片后，并重新结合成稳定结构，这些碎片可能有一些微晶体组成。 活化，是在氧化剂的作用下，对碳化后的材料加热，以生产活性炭产品。活化过程中，烧掉了碳化时吸附的碳氢化合物，把原有空隙之间烧穿活化使活性炭变成一种良好的多孔结构。 活性炭的表征：比表面积测定仪测定比表面积和孔径的分布；扫描电镜表面性质分析和孔径微观结构分析；IR 进行表面官能团的分析。 吸附性能表征：碘值，表征活性炭吸附性能的一个指标，一般认为其数值高低与活性炭中微孔的多少有关联。亚甲基兰吸附，也是表征活性炭吸附性能的一个指标，由于分子直径大，数值主要表征中孔数量。 本实验以活性炭为原料，通过在醋酸水溶液中对醋酸的吸附作用，计算活性炭的比表面积。通过朗格缪尔吸附方程求饱和吸附量。 活性炭的吸附性能表征： 1.弗朗特里希经验方程： 1n x kc m τ== τ表示吸附能力（每克吸附剂上吸附溶质的量），x 为吸附溶质的量（mol ），m 为吸附剂的量（g ），c 为吸附平衡时溶液的浓度（mol/L ），n 和k 为经验常数，由温度、溶剂、吸附质与吸附剂性质决定。对上式取对数： 1l g l g l g c k n τ= +，以lg τ对lgc 做图，可得一条直线，由斜率和截距可得n 和k 。 2.朗格缪尔吸附方程 1ck kc ττ∞ =+ τ∞为饱和吸附量，即表面被吸附质铺满单分子层时的吸附量 上式整理 1c c k τ ττ∞∞= +，c τ 对c 做图，得到一直线，由直线的斜率可求得τ∞，截距求常数k 。 3. 吸附剂比表面积 23020 6.021024.3 10m S A ττδ∞∞???== （m2/g ）由Langmuir 单分子层吸附模型，假定吸附
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/405839031.html, 活性炭吸附在废水处理中的应用 作者：徐瑞萍 来源：《西部论丛》2018年第12期 活性炭是一种黑色多孔的固体吸附剂。早期由木材、硬果壳或兽骨等经炭化、活化制得，后来加入煤的组分或者均匀的煤粒炭化、活化制的。主要成分为碳（含量为87-97%），并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素，还有少量无机矿物质。 活性炭吸附主要包括物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。活性炭最早用于去除生活用水的臭味。沼泽水常带土味，湖泊和水库水常带藻类形成的臭味，用活性炭处理最为有效活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物，如酚、苯、氯、三卤甲烷等。此外，对废水中含重金属银、镉、、锑、砷、汞、铅、镍等离子也有吸附能力。 1、改性活性炭处理含油废水 刘宏菊等改进了活性炭对含油废水的处理，采用溶胶-凝胶法制备活性炭负载型的TiO2复合光催化剂，处理华北油田采油废水，光照80min，COD的去除率可达65.3%，采油废水中大多有机物都得到不同程度的降解，光催化性能较好。 2、焦化废水的处理 尚会建等用活性炭催化臭氧化处理模拟废水，设置最初模拟废水为氨氮质量浓度为 35mg/LpH为11.0的条件下，实验发现，活性炭加入10g/L，臭氧流量为30mg/min，反应 90min后，氨氮去除率可达97.6%，处理后的模拟废水氨氮浓度可下降至0.84mg/L甚至更低。活性炭可重复使用5次，且氨氮去除效率变化不大。 杨德敏等通过实验研究发现：臭氧-活性炭联合工艺可较好的处理焦化废水，其中活性炭投加量、臭氧投加量以及待处理溶液的初始浓度对实验影响较大，溶液初始 pH 值为 10.25、 臭氧投加量为 7.5 mg /min、活性炭投加量50 g /L、反应时间为30 min 时，为最佳条件。在该条件下处理焦化废水，经处理出水 COD 由 145. 36 mg /L降至 38.50 mg /L，去除率达到 73.51%。实验自制活性炭，稳定性好，可反复使用10次之多，COD去除率仅降低了 2.66%。 曲晓萍等活性炭处理焦化废水时，联合微波辐射技术，研究反应最佳条件，结果表明3g 活性炭与50mL焦化废水混合，在微波辐射功率700W，处理6min，废水中COD去除率可达77%。该方法改变了传统废水处理方式，使处理方法变得简易有效，而且处理时间短，所需设备简单，操作方便。 3、改性活性炭处理高盐废水
毕业设计（论文）材料之二（2） 本科毕业设计(论文)开题报告 题目： (NaPO3)6活化稻壳制备活性炭的研究 课题类型：设计□实验研究□√论文□ 学生姓名：王祥 学号：3110405207 专业班级：应用化学112班 学院：生物与化学工程学院 指导教师：张宏哲教授 开题时间： 2015年4月 2015年4 月10日
(NaPO3)6稻壳制备活性炭的研究 一、本课题的研究意义、研究现状和发展趋势(文献综述) 1、课题研究的意义 活性炭作为一种无机化工产品，同一般的化学产品相比有其独有的特殊性，其最大特点是具有发达的孔隙结构和很大的比表面积和吸附能力。如木炭的比表面积一般只有100m2/g~400m2/g，而活性炭比表面积高达1000m2/g~3000m2/g，他对气体、溶液中的有机或无机物质以及胶体颗粒等有很强的吸附能力，由于他作为一种优质吸附剂具有独特的孔隙结构或表面活性官能团，具有足够的化学稳定性、机械强度及耐酸、耐碱、耐热，以及不溶于水和有机溶剂，使用失效后容易再生等良好性能，使它在食品加工、制药、化学、冶金、农业、环保等方面着极其广泛而重要的用途，例如,我国环保任重而道远,气体净化、重金属回收,贮装天然气作为汽车燃料减少城市大气污染等，这使得人们愈来愈注重对活性炭的研究和开发[1]。 传统的活性炭制备多以木材、木炭等为原料，随着社会环保意识的增强，尤其是1998年发生在长江、松花江、嫩江流域的特大洪水，使人们切身体会到生态环境恶化对民族生存和可持续发展的巨大负面影响，国家迅速对自然林实行禁伐，致使木材、木炭的来源萎缩，使制备活性炭的原料受到很大限制，价格也呈上涨趋势[2]。而稻壳作为谷物加工的主要副产品之一，占稻谷籽粒质量的18%~22%,1997年我国稻谷产量达到2.02亿吨，我国稻壳生成量约占全球1/3以上,大多作为初级燃料利用,综合利用率不足10%;因其密度小、体积大,对环境造成了污染,且燃烧后的稻壳灰大都没有处理。稻壳经完全燃烧后,其所含碳元素将以二氧化碳形式释放,其灰分主要成分为SiO2[3]，若控制稻壳经不完全燃烧,则可保留部分碳,得到的是炭化稻壳,也称为煤气稻壳[4]炭化稻壳是黑色闪光的颗粒,经电子显微镜观察,其结构为空心状的网状结构,故成为制备活性炭较好的原料。以炭化稻壳灰作为原料制取活性炭,不但成本低,而且不含有害杂质(如铅、砷),特别适合于食品工业上的需求,市场潜力巨大[5-6]。 2、课题研究的现状 活性炭的制备可分为化学活化法[7]和气体活化法[8]2种，随着制备活性炭的原料来源的不断丰富，其他相关技术的发展以及科学的进步，使活性炭的制备有了新颖的方法和途径[9]。如连续炭化活化法、流化床一步法制造活性炭等[10-11]。由于稻壳和其他木质原材料一样，主要成分是木质素、纤维素和果胶[12]，所以稻壳活性炭的生产工艺和其他木质活性炭一样，主要是化学活化法，包括氯化铝活化法，氯化锌活化法[13]，碳酸钾活化法[14]和其他化学品活化法[15-17]。
一种改性活性炭的制备方法，黎福根，唐怀远Patents Publication number CN103043659 A Publication type Application Application number CN 201210548722 Publication date Apr 17, 2013 Filing date Dec 17, 2012 Priority date Dec 17, 2012 Publication number 201210548722.1, CN 103043659 A, CN 103043659A, CN 201210548722, CN-A-103043659, CN103043659 A, CN103043659A, CN201210548722, CN201210548722.1 Inventors 黎福根, 唐怀远 Applicant 湖南丰日电源电气股份有限公司 Export Citation BiBTeX, EndNote, RefMan Patent Citations (3), Classifications (1), Legal Events (3) External Links: SIPO, Espacenet 一种改性活性炭的制备方法 CN 103043659 A Abstract 本发明公开了一种改性活性炭的制备方法，所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭；所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅；其制备过程是先使用活性炭吸附铅离子；再使用碱将铅离子沉积在活性炭表面；最后通过热处理使氢氧化铅分解成氧化铅，并负载在活性炭表面；活性炭、铅盐与碱通过球磨方法发生化学反应，然后在保护气环境下通过高温处理制备。本发明制备工艺简单，生产周期短，易于工业化生产，设备投资较少；绿色环保；应用广泛；能够增大活性炭的比电容。 Claims(2) 1. 一种改性活性炭的制备方法，其特征在于，所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭；所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅；所述的改性活性炭的制备过程是：1.先使用活性炭吸附铅离子； 2.再使用碱将铅离子沉积在活性炭