活性炭标准综述
摘要：本文对国内活性炭标准进行了综述，详细总结了饮用水活性炭标准及其相关试验方法系列标准的修订、适用范围、主要内容和标准限值，并介绍了国外主要发达国家的活性炭标准的概况，使读者对现行的活性炭标准有更详尽的了解。
关键词：活性炭标准饮用水
The Summary of Active Carbon Standard
Abstract：This paper summarizes the domestic active carbon standards, especially the revision, scope of application, main contents and limit of the active carbons standards for drinking water and test methods. In addition, the paper introduces the current situation of some advanced nations’active carbon standards. It will give readers a better understanding of the newest version of carbon standards.
Key words：active carbon standard drinking water
一．前言
活性炭，是由无定形碳和不同量灰分共同构成的一种吸附剂，微孔结构发达，吸附性能优良，广泛应用于国民经济各个部门。
1．活性炭的主要用途：
?自来水，工业用水，纯净水，饮料，食品，医药用水净化及电子超纯水制备
?药品、食品、化工产品、食品添加剂的脱色、精制和去杂质纯化过滤
?催化剂及催化剂载体，贵重金属回收
?油脂及油品的脱色、除杂、除味、酒类及饮料的净化、除嗅、除杂
?环保工程废水、废气的治理、生活废水净化、脱色、脱臭、降COD
?苯、甲苯、二甲苯、油气及溶剂吸附、溶剂回收
?香烟过滤嘴、工业用气的净化（如CO2、N2等）
?精细化工、医药化工、生物制药过程产品提纯、精制、脱色、过滤
?石油化工生产、天然气净化、脱硫
?生化、油漆工业、地下场所、皮革工厂、动物饲养场所的空气净化、脱臭
?烟道气的臭气吸附、硫化物吸附，汞蒸汽的去除，降低戴奥辛的生成
?血液净化、汽车炭罐、高性能电池、超级电容器、军事、航天等高要求领域
2．活性炭的分类
?按材质分类有﹕木质活性炭（木质炭）、椰壳活性炭（椰壳炭）、煤质活性炭（煤质炭），
形状有柱状、球形、破碎、粉状等。
?按用途分类有﹕净水活性炭；气体/空气净化炭；气体分离用炭；黄金提取活性炭；试
剂活性炭；触媒载体活性炭；活性炭催化剂；糖用脱色活性炭；酒类专用活性炭；味精脱色活性炭；针剂活性炭；工业粉状活性炭；药用活性炭；血液净化活性炭；香烟过滤
嘴活性炭；汽车专用炭。
按形状分类有：不定形颗粒活性炭；圆柱形活性炭；球形活性炭；椰壳柱状活性炭，木质粉状活性炭（木质粉末活性炭）、椰壳粉状活性炭等。
根据活性炭的制造原料、外形、制造方法和使用用途等不同，活性炭存在着许多品种、类别和用途。目前世界活性炭应用领域均在积极地建立活性炭在各行业的专用质量标准，以此提高活性炭使用效率，为活性炭生产与应用提高参考和依据。我国根据实际情况，制定了各行活性炭标准和活性炭检验方法标准。
二．我国现行的主要活性炭标准
我国现行的主要活性炭标准主要针对木质活性炭和煤质活性炭在各行业的应用以及活性炭技术指标的测试方法，目录见表1。
表1 我国现行的主要活性炭标准
我国活性炭标准主要包括了适用范围、技术要求、试验方法、检验原则以及标志、包装、运输、贮存等方面，以此指导人们的生产、销售和购买。
1．活性炭型号命名法（GB 12495-1990）
该标准规定了各类活性炭产品型号命名方法，适用于编制由各种原料和各种方法生产的活性炭产品的型号，不包括以活性炭为基材的再加工品。
活性炭型号命名方法：
1）活性炭型号用大写汉语拼音字母和一组或二组阿拉伯数字表示。
2）活性炭型号由三部分组成。
表示外观形状及尺寸
表示活化方法
表示制造原料
3）型号组成个部分的符号及意义
①第一部分，用汉语拼音字母表示制造活性炭的原料，见表2。
②第二部分，用汉语拼音字母表示活性炭制造过程的活化方法，见表3。
③第三部分，用汉语拼音字母表示活性炭的外观形状，并以一组或二组阿拉伯数字表示颗粒活性炭的尺寸，见表4、表
5。
径表示，用乘上10的数字标出；球形颗粒以直径表示，用乘上10的数字标出，字母与尺寸数字并列。尺寸单位均为mm。其标法范例见表5。
④粉状活性炭与不定形颗粒活性炭的区别以外观尺寸0.18mm为界，即大于0.18mm的颗粒占多数的为不定形颗粒活性炭，反之，小于0.18mm的颗粒占多数的为粉状活性炭。
⑤粉状活性炭不标注尺寸。
2．木质味精精制用颗粒活性炭（GB/T 13803.1-1999）
该标准是对GB/T 13803-1992《木质味精精制用颗粒活性炭》的修订，适用于木质为原料生产的无定形颗粒活性炭，主要用于味精中和液和母液的脱色、精制。
该标准在碘吸附值、强度、充填密度、粒度、水分、pH值、灰分和铁含量这些方面规定了对木质味精精制用颗粒活性炭的技术要求，并提出了这些指标的试验方法和检验规则。
3．木质净水用活性炭（GB/T 13803.2-1999）
该标准是对GB/T 13804-1992《木质净水用活性炭》（1993-08-01实施）的修订。原GB/T
13804-1992技术指标中分为优级品、一级品、二级品，本标准在修订中根据GB/T 12707-1991《工业产品质量分等导则》划分为一级品、二级品，故各项技术指标相应作了较大调整。该标准适用于以木质为原料生产的无定形颗粒活性炭，主要用于饮用水、酒类、各种清凉饮料
用水的净化处理，不适用经特殊加工的净水用活性炭，如载银的净水用活性炭。
该标准在碘吸附值、亚甲基蓝吸附率、强度、表观密度、粒度、水分、pH值、灰分这些方面规定了对木质净水用活性炭的技术要求，并提出了这些指标的试验方法以及检验规则、活性炭的标志、包装、运输、贮存要求。
1）A=15V，A为每克活性炭吸附亚甲基蓝毫克数，mg/g；V为0.1g活性炭吸附亚甲基蓝毫升数，mL。
2）粒度大小范围也可由供需双方商定。
4．糖液脱色用活性炭（GB/T 13803.3-1999）
该标准是对GB/T 13805/1992《糖液脱色用活性炭》的修订，适用于木质为原料生产的粉状活性炭，主要用于葡萄糖工业的脱色，也可用于饴糖、蔗糖、果糖、木糖等其他糖液的脱色。
在A法焦糖脱色力、B法焦糖脱色力、水分、pH值、灰分、酸溶物、铁含量和氯含量这些方面规定了对糖液脱色用活性炭的技术要求，并提出了这些指标的试验方法和检验规则。
5．针剂用活性炭（GB/T 13803.4-1999）
该标准适用于以木屑、木炭或其他木质材料为原料，采用氯化锌法或物理法活化工艺制成的粉状活性炭。主要用于各种注射药剂的脱色、精制和除去“热原”（Pyrogens）。亦可用于维生素C及其他原料药的脱色。
该标准在吸附力（亚甲基蓝和硫酸奎宁）、pH值、水分、铁、氯化物、灰分、酸溶物、重金属（Pb）、水溶性锌盐、硫化物、氰化物和未炭化物这些方面规定了对针剂活性炭的技术要求，并提出了这些指标的测试方法和验收准则。
6．木质活性炭试验方法系列标准（GB/T 12496.1~12496.22-1990）
木质活性炭试验方法系列标准是活性炭性能指标检测的基础，制定活性炭的质量标准，必须有相应的试验方法标准。本系列标准是对GB/T 12496.1~12496.22-1990《木质活性炭检验方法》的修订。
木质活性炭试验方法系列标准包括了22个活性炭性能指标的试验方法，具体性能指标如下：○1表观密度；○2粒度分布；○3灰分含量；○4水分含量；○5四氯化碳吸附率（活
性）；○6强度；○7pH值；○8碘吸附值；○9焦糖脱色率；○10亚甲基蓝吸附值；○11硫酸奎宁吸附值；○12苯酚吸附值；○13未炭化物的测定；○14氰化物；○15硫化物；○16氯化物；○17硫酸盐；○18酸溶物；○19铁含量；○20锌含量；○21钙镁含量；○22重金属。
本标准与原标准相比，在编排顺序和各具体试验方法上，有些做了较大的改动，有些只做了词句改动。在术语中，将“灼烧残渣”、“干燥减量”、“充填密度”分别改为：“灰分”、“水分”、“表观密度”。在内容中，将GB/T 12496. 3-1990《木质活性炭检验方法乙酸吸附值》，GB/T 12496.4-1990《木质活性炭检验方法乙酸锌吸附值》删去，列入到GB/T 13803.5-1999《乙酸乙烯触媒载体活性炭》中。并增加GB/T 12496.5-1999《木质活性炭试验方法四氯化碳吸附率（活性）的测定》和GB/T 12496.17-1999《木质活性炭试验方法硫酸盐的测定》。另外，对原标准中遗漏之处做了补充。
每个试验方法标准都详细规定了标准的适用范围、引用标准；试验的方法提要和所需的仪器试剂、溶液；试验的操作步骤、结果计算以及精确度和误差。
7．净化水用煤质颗粒活性炭（GB/T 7701.4-1997）
该标准是根据美国国家标准ANSI/AWWA B604-90《粒状活性炭》对GB 7701.4-87进行修订的，在主要技术内容上与该标准等效。标准中使用的试验方法等效采用美国试验与材料协会标准。该标准适用与工业用水的脱氯、除油，生活饮用水以及污水的深度净化处理用的煤质颗粒活性炭。在GB 7701.4-87的基础上增加了pH值、比表面积、孔容积、灰分、漂浮率五项技术指标。装填密度原标准为实测，本标准分档次规定了具体指标；碘吸附值、亚甲蓝吸附值、灰分指标分档次列出。本标准将原标准的百分比抽样修订为计数抽样，规定了批量，并增加了型式检验。该标准与GB/T 7702.1~7702.22-1997《煤质颗粒活性炭试验方法》配套使用。
该标准规定了净化水用煤质颗粒活性炭的技术要求（包括孔容积、比表面积、漂浮率、pH值、苯酚吸附值、水分、强度、碘吸附值、亚甲蓝吸附值、灰分、装填密度和粒度）、检验规则、检验方法、标志、包装、运输和贮存。
表7 净化水用煤质颗粒活性炭的技术指标
注
1用户如对粒度、吸附值、漂浮率等有特殊要求，可在订货时商订。
2不规则形颗粒活性炭的漂浮率应不大于10%。
8．煤质颗粒活性炭试验方法系列标准（GB/T 7702.1~7702.22-1997）
煤质颗粒活性炭试验方法系列标准是活性炭性能指标检测的基础，制定活性炭的质量标准，必须有相应的试验方法标准。本系列标准是对GB/T 7702.1~7702.14-1987《煤质活性炭测定方法》的修订。
煤质活性炭试验方法系列标准包括了22个活性炭性能指标的试验方法，具体性能指标如下：○1水分；○2粒度；○3强度；○4装填密度；○5水容量；○6亚甲基蓝吸附值；○7碘吸附值；○8苯酚吸附值；○9着火点；○10防护时间；○11苯蒸气防护时间；○12氯乙烷蒸气防护时间；○13四氯化碳吸附率；○14饱和硫容量；○15灰分；○16pH值；○17漂浮率；○18焦糖脱色率；○19四氯化碳脱色率；○20孔容积；○21比表面积；○22穿透硫容量。
本标准与原标准相比，在名称上，将“硫容量”、“四氯化碳蒸气吸附率”、“有效防护时间”分别改为：“饱和硫容量”、“四氯化碳吸附率”、“防护时间”。在内容上，由原来的14个试验方法标准增加到22个，增加GB/T 7702.15-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——灰分的测定》、GB/T 7702.16-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——pH值的测定》、GB/T 7702.17-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——漂浮率的测定》、GB/T 7702.18-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——焦糖脱色率的测定》、GB/T 7702.19-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——四氯化碳脱色率的测定》、GB/T 7702.20-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——孔容积的测定》、GB/T 7702.21-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——比表面积的测定》、GB/T 7702.22-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——穿透硫容量的测定》。另外，对原标准中遗漏之处做了补充。
三．国外发达国家的活性炭标准
在美国等发达国家，均建立了与活性炭应用行业相对应的活性炭质量标准，如：美国已经建立美国粉状活性炭国家标准（美国自来水工程协会质量标准ANSI/AWW A B600-96）和美国粒状活性炭国家标准（美国自来水工程协会质量标准ANSI/AWW A B604-96）；在俄罗斯也建立了俄罗斯活性炭质量标准（破碎木质活性炭Roct6217-74,1992更改实施）、俄罗斯活性炭质量标准（煤粉和焦油制活性炭Roct 23998---80，1986更改实施）等质量标准；日本也先后建立了活性炭相关标准，在后续标准的建立中，活性炭的性能指标不断拓宽，针对不同的用途，建立更加准确的活性炭质量标准。
1．美国粉状活性炭国家标准
美国粉状活性炭国家标准ANSI/AWW A B600-96是对ANSI/AWW A B600-90的修订，包括前言、标准正文和附录三部分。前言介绍了该标准的背景、历史、粉末活性炭的特殊问题（贮存、火灾、粉尘等）以及标准使用时的注意事项。标准的正文规定了美国粉状活性炭国家标准ANSI/AWW A B600-96适用于饮用水处理中用于吸附杂质的粉末活性炭以及活性炭的物理、检验、包装和运输的最低要求。最后的附录部分列出了标准参考的书目以及代表活性炭性能指标的苯酚和丹宁酸吸附值的测定方法和标准值，供使用者选择。该标准可作为购买和接收粉末活性炭的参考以及测试粉末活性炭物理特性的指导。
2．美国粒状活性炭国家标准
美国粒状活性炭国家标准ANSI/AWWA B604-96是对ANSI/AWWA B604-90的修订，包括前言、标准正文和附录三部分。前言介绍了该标准的背景、历史、颗粒活性炭的特殊问题（贮存、滤料、GAC粒径分布、吸附容量、抗磨损性、再生等）以及标准的使用方法。标
准的正文规定了美国粒状活性炭国家标准ANSI/AWWA B604-96适用于水处理中吸附、过滤用的颗粒活性炭和压延活性炭以及颗粒活性炭应用的物理性能、检验、包装和运输的最低要求。最后的附录部分列出了文献目录以及苯酚和丹宁酸吸附值的标准测试方法，供使用者选择。该标准为购买颗粒活性炭和检验颗粒活性炭的物理特性提供了参考和指导。
四．结语
以上总结了我国制定的一系列活性炭标准的基本情况以及一些发达国家的活性炭标准的概况。我国活性炭标准的制定是一个不断发展和完善的过程。对于饮用水处理领域的活性炭质量标准的制定：首先，我们应该收集、研究、借鉴国外发达国家饮用水处理活性炭质量标准，根据我国活性炭生产管理技术水平、饮用水处理现状以及活性炭在饮用水处理工艺中的现状研究标准中指标的量化值，制定适合我国饮用水处理现状的活性炭质量标准，推动活性炭技术在饮用水处理中的标准化。制订活性炭标准之后，我们应及时掌握相关标准的更新。只有正确使用好标准，才能保证结果的准确、可靠与有效。
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
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。
活性炭的吸附性能及有机物吸附介绍 活性炭的吸附性能及有机物吸附的一般概念 活性炭的强吸附性能除与它的孔隙结构和巨大的比表面积有关 外（其比表面积可500-1700m2/g），还与细孔的行状和分布以及表面化学性质有关。 活性炭的细孔一般为1～10nm，其中半径在2nm以下的微孔占95％以上，对吸附量影响最大；过渡孔半径一般为10～100nm，占5％以下，它为吸附物质提供扩散通道，影响扩散速度；半径大于100nm、所占比例不足1％的大孔也是作为提供扩散通道的。 活性炭的吸附通道决定影响吸附分子的大小，这是因为孔道大小影响吸附的动力学过程。有报道认为，吸附通道直径是吸附分子直径的1.7～21倍，最佳范围是1.7～6倍，一般认为孔道应为吸附分子 的3倍。
活性炭表面化学性质可以说其本身是非极性的，但由于制造过程中处于微晶体边缘的碳原子共价键不饱和而易与其他元素（如H、O）结合成各种含氧官能团，如羟基、羧基、羰基等，以致活性炭又具有微弱的极性，并具有一定的化学和物理吸附能力。这些官能团在水中发生离解，使活性炭表面具有某些阴离子特性，极性增强。为此，活性炭不仅可以除去水中的非极性物质，还可吸附极性物质，优先吸附水中极性小的有机物，含碳越高范德华力越大，溶解度越小的脂肪酸愈易吸附，甚至微量的金属离子及其化合物。 活性炭过滤用以脱除水中的微量污染物和对反渗透膜产生损害 的游离氯。因为活性炭是一种非极性吸附剂，外观为暗黑色，粒状。主要成分碳、氧、硫、氢，具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。活性炭是用动植物、煤、石油及其它有机物作原料，经加热脱水、炭化、活化制成的。具有巨大的比表面积和发达的微孔，微孔直径为20~30埃。此外，活性炭的表面有大量的羟基和羧基官能团，可以对各种性质的有机物进行化学吸附、以及静电引力作用。因此，可以脱色，除臭味，脱除重金属、各种溶解性有机物、放射性元素、胶体及游离氯等。 活性炭对有机物的去除 活性炭去除有机物的影响因素
内容摘要：摘要：如何对生活饮用水适度处理，从而获得健康的饮用水，以成为我们进行水质净化的最终目标。活性炭是水质净化的最佳材料，如何完善活性炭的性能，最大限度地发挥其优势，各国都在对改性活性炭进行研究。载银活性炭就是其中的一种，法国在这一领域取得了新的突破。本文就法国在这一方面的研究成果做一介绍，以便引起我国活性炭行业及水处理行业的关注。 摘要：如何对生活饮用水适度处理，从而获得健康的饮用水，以成为我们进行水质净化的最终目标。活性炭是水质净化的最佳材料，如何完善活性炭的性能，最大限度地发挥其优势，各国都在对改性活性炭进行研究。载银活性炭就是其中的一种，法国在这一领域取得了新的突破。本文就法国在这一方面的研究成果做一介绍，以便引起我国活性炭行业及水处理行业的关注。 关键词：活性炭载银活性炭共价键长效抑菌 1.1活性炭在水处理中的应用及存在的问题 活性炭（gac）已被广泛应用于水的常规处理和深度处理中。由于活性炭自身的物理特性---超强的吸附能力，决定了它可以用来吸附水中的难闻的味道，余氯，脱色等。它已成为去除水中有机污染物的最成熟最有效的方法之一。我国清华大学的研究发现活性炭对水中氯化产生的致突变物质亦有去除作用。 然而活性炭在水处理，特别是用于饮用水深度处理的净化设备中，也存在着无法解决的问题，即活性炭介质的自身污染问题。它就像一个超级的海绵，在吸附大量的有毒有害污染物的同时，在它的微孔中会繁殖大量的细菌。实验表明，当活性炭过滤器使用到一定时间，活性炭吸附到了大量的有机污染物，而具有杀菌作用的余氯又不存在，此时微生物极易繁殖；有机物在微生物的作用下于活性炭的界面上发生分解，使有机氮逐步分解为蛋白氮、氨氮、亚硝酸盐氮，使得活性炭过滤器的出水中亚硝酸盐含量增加。这样不但达不到净化水质的目的，反而会污染水质。 1.2载银活性炭的出现 银的杀菌作用早在远古就被人类法现。在中国银餐具的使用，在国外人们在鲜牛奶中放入银币以延长牛奶的保存时间，都是最早应用银抗菌的实例。19世纪末路易斯2巴斯德就发现将金属银放入盛水的容器中，显示出银的杀菌性能。随着科学的进步，人们发现：胶质银（粒径介于10~100nm之间的微细颗粒）能有效的对抗650种以上不同的传染疾病，另有8种病菌能够对抗胶质银。在青霉素发现以前，银是“古老的抗菌素”，国外的医生们的结论是：“纯银对人体是百益而无一害”，“许多不同种类的耐抗生素病菌都能被胶质银杀灭”。因此fda（美国食品与卫生署）允许胶质银开架销售。环境技术论坛 正因为银的这种抗菌性能，因此便被首选为抗菌剂的材料。在国外，抗菌制品以已形成为一项产业，我们的东邻日本在1993年就成立了“银等无机系抗菌剂研究会（银研会）”，1998年6月以“银研会”成员为基础成立了“抗菌制品技术协会”，并制定了行业标准。 还是由于银的这种抗菌特性，科学家就产生一种设想——将活性炭的吸附能力与银的抗菌性结合，生产出活性炭和银的结合产物---载银活性炭（亦叫渗银活性炭）。载银活性炭是将活性炭和银结合，使其不仅对水中有机污染物有吸附作用，还具有杀菌作用。因而在活性炭内不会滋生细菌，避免活性炭过滤器出水亚硝酸盐含量增高的问题。在世界范围内所有公开的研究中，使用的方法都是以化学浸润为基础的——这是早期技术，但这种方法并没有达到预期的效果。
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
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。
技术参数说明 一、活性炭吸附力的作用指标： 1.碘值（400~1300）：是指活性炭在0.02N12/KL水溶液中吸附的碘的量。碘值 与直径大于10A的孔隙表面积相关联。 活性炭价格高低，碘值是判断的标准之一。 2.丁烷值：丁烷值是饱和空气与丁烷在特定温度和特定的压力下通过炭床后，每 单位重量的活性炭吸附的丁烷数量。 3.灰粉(6-16)：活性炭的灰粉有两种，一种是表面灰粉，另外一种是内在灰粉， 平时说的活性炭的灰粉是指内在灰粉。 4.水分(<5)：是测量碳所含水的多少，即活性炭中被吸附的水的重量的百分比。 5.硬度：硬度值是指颗粒活性炭在RO-TAP仪器中对钢球衰变运动的阻力。硬度 是测量活性炭机械强度的指标。 6.四氯化碳CTC(%)：四氯化碳值是总孔容的指示器，是用饱和的零摄氏度的 CCI4气流通过25度的炭床来测量的。即活性炭吸附功能靠的是四氯化碳值,测定方法是用活性炭吸附四氯化碳,测量出来的结果就是活性炭的吸附率。一般活 性炭四氯化碳值最高是80.北京和河北的活性炭厂家有80%以上能够达到60%。 7.糖蜜值 糖蜜值是测量活性炭在沸腾糖蜜溶液的相对脱色能力的方法。糖蜜值被解读为孔 直径大于28A的表面积。因为糖蜜是多组分的混合物，必须严格按照说明测试 本参数。糖蜜值是用活性炭标样和要测试的活性炭的样品处理糖蜜液，通过计算过滤物的光学密度的比率而得。 8.堆积重(400-600)：堆积重是测量特定量炭的质量的方法。通过逐渐把活性炭 添加一个有刻度圆桶内至100cc，并测量其质量。该值被用于计算填充特定吸附 装置所需活性炭数量。简单地说，堆积重是活性炭每单位体积的重量。 9.颗粒密度 颗粒密度是每单位体积颗粒炭的重量，不包括颗粒以及大于0.1mm裂隙间的空 间。 10.亚甲蓝(100-300) 亚甲蓝值是指 1.0克炭与1.0mg/升浓度的亚甲蓝溶液达到平衡状态时吸收的亚
自制活性炭(2010-04-06 09:56:09)转载标签：杂谈分类：生活 最近我突然对活性炭发生了浓厚的兴趣,本着勤俭是美德和自己动手丰衣足食的良好传统.我准备自己用手边的材料制做:)仔细想想可做活性炭的材料还真是不少呢有榛子皮~~松籽皮~~核桃皮~~还有酿山楂酒山里红酒积攒下来的山楂籽和山里红籽:)我想用这些材料做出来的活性炭都该是高极的活性炭了吧:P 做活性炭的第一步就是先要把我这些材料变成炭.这一步比较简单,对我来说更是驾轻就熟了:)只要用一个不锈钢小盆在加一个密封较好的盖子在煤气炉上断断续续的加热几次,让木质的转变成炭就好了:) 下一步就是如何把普通的炭变成活性炭了,这一步对我来说比较难,因为我从来没做过呢. 这里的第一步呢我该是上网把简易做活性炭的资料搬来,然后在照猫画虎的边做边学:)我想我应该可以做出活性炭来吧:) 网上资料: 自制活性炭 1 用木柴烧制成木炭，后敲成约为1cm3的小块木炭，将小块木炭装入盛有5%的碳酸钠溶液的家用高压锅或医用高压锅内，高压煮沸约30分钟，以洗出油质和疏通木炭内微了孔。为防止木炭浮于碳酸钠溶液上，可在木炭上放盘子或其它物品压住木炭。煮后用清水漂洗木炭二次，以除去油质，再放入5%的碳酸钠(食用碱也就是碱面)溶液中高压煮沸约30分钟，取出后用80℃左右的清水漂洗三次，以洗净油质和少量碳酸钠，最后再用清水高压煮沸约30分钟进一步疏通木炭内微细孔；取出晾干即得活性炭，使用前再烘烤一下以达最佳效果。此法制得活性炭的吸附能力远超过木炭。用过的活性炭也可用此法进行再生。 2 把核桃壳碎末强热干馏，可得到粗制的活性炭，再经酸煮、水洗处理后可得到较好的活性炭。 如果有学我做活性炭的重点提醒: 1 我不敢保证这样做就一定能做成活性炭(因为我这也是第一次学做:) 2 烧炭时千万要小心,一定要在通风良好的地方烧炭,烧炭的工具密闭性要很好.烧炭时最好是在排油烟机的下面,油烟机的油要清除干净,抽风要打到最大,烧炭到后期不要打开烧炭锅的盖子,盖子一定要等炭凉透在揭开.炭有热度见空气会燃烧的切记!切记!!切记!!! 3 有些果核是不能做炭的,据我知道的有李子核~~杏核还有樱桃核(我酿樱桃酒都不敢带果核酿呢)樱桃核仁含氰甙，水解后产生氢氰酸,好象李子仁和杏仁中也是含有这种物质,至于这种物质的危害我就不多说了,网上的资料很详细的:)
活性炭到底是怎么来的额？ 我想大家都知道，当木材完全燃烧后，就会剩下一堆微微发白的灰烬，这些灰烬只是木材本身含有的无机物，而木材的组成元素碳、氢、氧在这个燃烧过程中变成了二氧化碳和水。但是如果在缺氧的条件下，例如通风不畅、密闭空间等情况下，木材的燃烧就无法充分，只能发生不完全燃烧，燃烧后的产物就会是黑色的木炭。木材在这个过程中，水分被蒸发，其中的有机物不断发生分解和氧化，从木材中逃逸出去，留下了大量的孔隙，更多的碳元素则以木炭的形式残留下来。因此，木炭是木材不完全燃烧的产物，而且多孔疏松。 这些孔，大部分都是能够和空气直接接触的，就导致了木炭具有比木材大得多的表面积。表面积增大后，导致了木炭的表面结构和相应的表面效应与木材完全不同，也就是我们所谓的“活性”。 普通的木炭虽然多孔，但是孔结构还不够发达，还不能赋予“活性”的称呼。一般而言，炭材料的比表面积在500平方米/克以上时，才可以称为“活性炭”。活性炭是由木炭、竹炭、石炭、椰子壳等的碳素物质为原料，在高温下和煤气、药品反应后形成的有微细孔（直径10～200?）（注：10?＝1nm）的碳素材料。这个微细孔，在碳素内部形成网状，微细孔的孔壁形成很大的表面积（500～2500m2/g），能吸附各种物质。活性炭的90％以上是碳素，碳素的一部分是氧和氢的化合物。灰分是原料固有的成分，含有Na，Si，K，Ca，Fe等元素。经过精制的活性炭，被用作食品添加物和医药用碳。 活性炭丰富的孔结构，赋予其非常强的吸附能力和过滤能力，因此常被用在除臭、吸附有害气体、除湿、水处理等环保健康领域。目前为止，活性炭依然是性价比最高的多孔材料，被广泛用于环保领域。 302型药用活性炭 本品为黑色粉末，无臭、无味、无砂性，在一般溶剂内不溶解。 指标名称指标 亚甲基兰吸着力ml ≥11 PH值≤% 5-8 氯化物≤% 0.20 硫酸盐≤% 0.20 总铁量≤% 0.10 酸中溶解物≤% 3.5 炽灼残渣≤% 4 重金属≤% 0.005 干燥失重≤% 10 未炭化物不得深于标准 772型活性炭
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,
现代农业以大量化肥代替原有农家有机肥的使用，以人工饲料代替农业废弃物饲料的使用，加之现代农业集约化和规模化的发展，打破了传统农业中废弃物的循环利用环节，结果造成了农业废弃物的大量积累，进而产生了较为严重的环境问题和资源浪费问题。因此，农业废弃物资源的合理利用已日益成为当前世界大多数国家共同面临的问题。国内外实践表明，农业废弃物的资源化利用和无害化处理，是控制农业环境污染、改善农村环境、发展循环经济、实现农业可持续发展的有效途径。 活性炭是一种具有特殊微晶结构、发达孔隙结构、巨大比表面积和较强吸附能力的含碳材料。其化学稳定性好，具有耐酸、耐碱、耐高温等特点。作为一种优良的吸附剂，人们对活性炭的应用开发研究越来越多。20世纪70年代前，活性炭在国内的应用主要集中于制糖、制药和味精工业：后来又扩展到水处理和环保等行业;20世纪90年代，除以上领域外，扩大到溶剂回收、食品饮料提纯、空气净化、脱硫、载体、医药、黄金提取、半导体等众多应用领域[1-5]。 2农业废弃物利用现状 农业废弃物(agriculturalresidue)是指在农业和林业生产与加工过程中产生的副产品、数量巨大、具有可再生、再生周期短、可生物降解、环境友好等诸多优点，是重要的生物质资源。主要有树皮、果壳、锯末、秸秆、蔗渣等。据有关资料，我国产生的农业废弃物按目前的沼气技术水平能转化成沼气3111.5亿
m3，户均达1275.2m3，可解决农村能源短缺。以农作物秸秆为例，将目前的6.5亿吨秸秆转化为电能，按1kg秸秆产生电1千瓦时计算，就具有产生6.5亿千瓦时电能的潜力;作为肥料可提供氮大约2264.4万吨、磷459.1万吨、钾2715.7万吨;作为饲料，仅玉米秸秆就能提供1.9～2.2亿吨。然而，目前我国农业废弃物的利用率却很低乃至没有利用。因此，农业废弃物一方面成为最大的搁置资源之一，另一方面又成为巨大的污染源[6]。 从资源经济学的角度上看，农业废弃物本身就是某种物质和能量的载体，是一种特殊形态的农业资源，蕴含着丰富的能源和营养物质。目前，随着石油、煤炭等不可再生资源的日益短缺，越来越多的国家特别是发达国家已经把农业废弃物等可再生资源的转化利用列入社会经济可持续发展的重要战略，以农业废弃物等可再生资源为原料制备工业新产品的研究引起了世界各国的关注。在我国，随着经济的迅速发展，开发利用农业废弃物资源，逐步补充或替代化石资源，是关系到我国社会经济可持续发展的重大问题。 3农业废弃物制备活性炭及其改性 目前活性炭制备原料的使用也是由木屑和木片到煤和各种 农林产品的充分利用。产品由单一品种向多品种发展：由低档活性炭向高档活性炭转变。农业废弃物制备活性炭的过程一般经过原料粉碎、压棒、炭化、活化、漂洗、烘干和活性炭粉碎等几个
活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水族箱中，难以控制，很少采用。 活性炭过滤器原理及技术参数分析 一、活性炭过滤器作用原理 活性炭是一种很细小的炭粒单位面积有很大的微孔，通常我们叫他毛细管孔。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，在与与水中杂质充分接触。这些杂质能被吸附在微孔中，从而去掉水中胶体等杂质。活性炭还能吸附水中的CL离子以及臭氧，对水中的有机物也有一定的吸附能力，能明显的对水中的色素进行吸附，在水处理行业一般我们要求碘值在700mg以上，这样的活性炭的吸附能力较强。 二、活性炭过滤器制作结构 活性炭过滤器一般采用不锈钢304材质，碳钢材质，因为活性炭吸附水中CL等氧化剂、金属离子，微孔中的细菌以及化学物质，对罐体产生腐蚀，所以一般活性炭过滤器内要衬胶防腐。 三、活性碳过滤器技术参数 1、过滤速度：8-12m3/h 2、工作温度：常温工作压力 3、反洗压缩空气量：18-25L/m2.S 4、滤料层高：1000-1200mm 膨胀率50% 5、反洗强度：9-15L/m2.S 6、反冲洗时间：4-6分钟 四、活性炭过滤装置的工作方式： Ⅰ采水：生水自活性炭塔槽上方流入，经活性炭过滤装置下方流出，而得到去除杂质、臭味等水质。 Ⅱ逆洗：目的为逐出活性炭上方之沉积物。经一段时间的过滤后，若干杂质沉积在活性炭上方排出并除去。 Ⅲ沉整：在逆洗时活性炭会上浮，逆洗完成后将所有阀门关闭使活性炭因重力而沉下。 Ⅳ洗净：在逆洗时恐有杂质附在活性炭下面，用正洗来洗净以免在采水时候污染水质。
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～
New Developments in Activated Carbons Jan van den Dikkenberg Norit Activated Carbon The topics ?What is Activated Carbon? ?New Developments in Activated Carbons (AC) –Catalytic GAC in water treatment –Anaerobic groundwater treatment –WFD, municipal wastewater –WFD, 1-STEP ?filter –Water reuse
What is Activated Carbon ? Highly porous carbonaceous adsorbent High surface area 1 teaspoon of carbon (5 g) has the same surface area as a football field (≈1000 m2/g) Raw Materials Used for Norit Activated Carbons Lignite Peat Coal Coconut shells Wood Olive stones
Particle sizes and shapes Powdered (PAC) D50: 10-50 μm Different filtration rates Granular (GAC) Broken 0.25-5 mm (4-50 mesh) Granular (GAC) Extruded Diameter 0.8-4 mm Micro pores< 1 nm Meso pores1-25 nm Macro pores> 25 nm Adsorption proces Driving force
活性炭技术指标 国内对提金炭质量的测定尚未有统一规定。提金炭可以测定的指标有粒级分布、耐磨强度、吸金速度、吸金容量，解吸等性能。对于上述项目测定后的活性炭，认为可以满足黄金生产需要。 粒状活性炭有许多属性。对于炭浆法提金用的活性炭，一般用以下参数评价其性能：金吸附容量、金吸附速度、抗磨力、表观密度、粒度、灰份、水份。 金吸附容量和吸附速度是表征炭活性的指标。 抗磨力表征炭在炭浆法回路中抗磨损的能力。 表观密度和灰份是与活性有关的参数。 粒度是与工艺有关的参数。 各种参数之间，尤其是活性参数与抗磨力、表观密度、灰份之间的关系非常密切。 金吸附容量表征活性炭的载金能力。美国称之为k值，定义为炭与1 ppm的含金平衡溶液接触达平衡状态时炭上的载金量。南非定义为炭与1 ppm 的含金平衡溶液接触24h后炭上的载金量。 金吸附速度表征活性炭对溶液中的金吸附的快慢程度。美国称之为R值，测定方法是炭与5ppm的含金溶液接触，绘制时间——吸附容量曲线，：。南非定义为炭在10ppm 的含金溶液中搅动接触60min，这段时间内炭对金的吸附百分率。 抗磨力表征炭的强度。美国用炭的专门标准硬度值表示炭的抗磨能力。南非则按规定的强度对炭进行研磨一段时间后，测定炭的损
失率，这个损失率即为炭的抗磨力。 表观密度、粒度、灰份、水份、筛下粒级含量是活性炭本身的物理化学属性，对炭的活性有很大的影响。对炭浆法提金工艺来说，最主要的炭性能参数是吸附速度、吸附容量和抗磨力。吸附速度、吸附容量用碘值来表示，碘值高吸附能力就强，碘值低吸附能力就弱。 抗摩力和吸附能力的关系： (一)抗磨力变化对炭活性的影响炭的活性随抗磨力的增加而降低。即炭的活性(吸附容量和吸附速度)与抗磨力是两个互相制约的性质。表1是三种新鲜活性炭抗磨力与吸附容量、暖附速度之间的关系。 表1表明，三种炭的金吸附容量相近，C炭抗磨能力低，但吸附速度却很高，而A、B两种炭抗磨力较高，吸附速度却比较低。 碳的抗磨力与活性之间的关系表 1 注：l。三种炭粒度均为6—16日。2．A．B炭为椰壳显．c炭为杏壳碳 同一种活性炭，其抗磨力与活性随炭在流程中的使用情况而变化。碳在炭浆回路中经过剧烈的磨损作用，较软的活性组份逐渐损失掉，较硬的低活性组份留下来，因此，随着炭在回路中滞留时间
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
活性炭技术资料 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
活性炭技术资料 一、活性炭的生产工艺流程 二、活性炭的分类 1、按活性炭的形状分类 形状特征 粉状活性炭除了以木屑等为原料生产的粉状活性炭以外，还包括颗粒活性炭的粉化产物等颗粒活性炭从形状上可分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种 破碎状炭椰壳活性炭、煤质活性炭属于此类。活性炭的外表面因破碎而具有棱角 球形炭有将炭化物作成球形以后再活化及以球形树脂为原料生产的活性炭两种 纤维状活性炭以纤维状的物质为原料制成的活性炭。有丝状、布状及毡状几种 2、按活性炭的制造方法分类 活化方法活化剂 化学药品活化法活性炭氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等化学药品 强碱活化法活性炭氢氧化钾、氢氧化钠等 气体活化法活性炭水蒸气、二氧化碳、空气等 水蒸气活化法活性炭水蒸气 3、按活性炭的机能分类 活性炭机能 高比表面积活性炭比表面积为2500m 2 /g以上的高比表面积活性炭，用强碱活化法制造分子筛活性炭孔径非常小，用于分离气体 添载活性炭在活性炭上添载上金属盐之类各种化学药品，用于脱臭、触媒等场合 生物活性炭水处理的方法之一。使活性炭表面形成微生物膜，通过微生物的分解作用进行净化。与臭氧处理配合，用于净水的高度处理 三、活性炭的主要用途
四、竹炭的资料 资料1 竹炭，优质的五年深山毛竹，经千度以上的高温，特殊炉窑工艺30天至50天的无氧干馏热解练制而成。）据说有净化空气的效果， 竹炭的结构：竹炭主要是由碳、氢、氧等元素组成，构成竹炭的碳是位于化学元素周期表的第Ⅳ族的第2周期，直径1.54埃（A0），它的是最外层具有4个电子，易于产生强劲的共价键结合。由碳构成的单体，每个碳原子位于一个正四面体的中心，周围四个碳原子位于四个顶点上，在空间构成连续的、坚固的骨架结构。 竹炭的空隙结构：竹炭的孔隙是在高温炭化过程中，基本微晶之间的空间清除了各种含碳的化合物和非有机成分的碳，以及从基本微晶的结构中除去部分的碳所产生的孔隙。竹炭中的孔隙有些是毛细孔状，孔隙两端都开口，或有一端封闭，有些是两个平面之间的裂口、尖削的裂缝（V形）等。竹炭孔隙性能常常决定吸附性能的大小。 竹炭的用途： 什么是炭晶：只要经常接触竹炭的朋友就会注意到，当将煅烧温度高于1100的竹炭敲断时就会发现，被敲断的竹炭断面会有闪闪发亮的金属光泽，这就是竹炭微晶体，它是毛竹里天然所含的铁、铝、铜、镁等矿物质经过高温煅烧所形成的复合晶体。现代研究表明，竹炭的远红外特性、电磁波吸收特性、催化特性等许多神奇的功能都来自于这种复合的晶体，炭晶就是利用现代的技术将竹炭微晶体从竹炭里专门提炼出来的高催化性能的无机晶体。 炭晶的作用：由于炭晶是从竹炭里提炼出来的竹炭微晶体，其半导体特性和半导体催化性能更加优越。特别是对有机污染物的催化分解有着独特的效果，经国家权威部门检测，炭晶对DDT的农药的分解率达98%以上。同时，竹炭对甲醛、甲苯等有害气体的催化分解能力也非常强。利用炭晶可以应用于： 1、用竹炭泡脚，可以促进血液循环和新陈代谢，具有很好的消除疲劳的效果。 2、竹炭会释放出远红外线，它的波长在4至14微米之间，它的光波震动时引发的波动能释放温热动能及改变水分子团的构造。 将带有远红外线功能的竹炭贴近身体，会让皮肤深层温度升高，带动微血管扩张，促进人体的血液循环，加快新陈代谢， 让体内的代谢物正长石能够正常排出，就不太容易得心血管疾病。 3、阻隔电磁波 经过1000度高温炭化后的竹炭就具有导电性能。在接触身体较多的电器旁边，如电视、电脑等，周围放些竹炭，对电磁波有一定的阻隔效果。 分解水果、蔬菜的农药残留。 分解装修材料所散发的各种甲醛、甲苯等有害气体
煤炭的压块成型工艺技术及装备系统 1、关于煤炭压块成型的基本知识 1.1 煤炭压块成型技术的发展历史 将细小粒度的固体物料压制成具有相同外形的、较大的颗粒，这个过程称之为“压块成型技术”。 William Easby于1848年申请了一项关于技术设想方面的专利，题目是“一种将细煤粉转化成固体块状煤的方法”，在他提交的专利申请保护条款中只提了一项请求：“将任何品种的煤炭细粉压制成固体块状物”。在同样简短的工艺过程描述中他提出：“这一发明的功用及优势在于，经过这种加工工艺，可以将低价值甚至几乎无用的物料转化成为有用的燃料而应用于轮船、锻造、烹饪以及其他应用领域，使目前的废弃物得以重新利用”。但在这个专利中，William Easby对煤炭的压块成型完整工艺和压块成型原理几乎没有提及。这是迄今为止在世界范围内能找到的、最早的关于煤炭压块成型技术的文字性资料。 在大约50年之后，由于科学技术的进步，加压工艺具有了实用性和经济性，才使得Easby 的技术设想得以实现。美国是最先将这一设想开发成为完整工艺流程的国家，该工艺过程包括：先烘干原煤，然后进行破碎筛分，之后将干煤粉与6%比例的可熔融沥青粘结剂混合，再采用辊式压块机将混合物压块成型，最后在装车运输或进入贮仓之前，于输送机中冷却成型煤块。在二次世界大战后、廉价石油和燃气大量使用之前，美国每年的压块煤产量高达6百万吨。 这种工艺制成的型煤最先被用于家庭采暖，但由于在燃烧时沥青会产生令人讨厌的烟气，故接着进行了许多技术方面的尝试，目标是取消沥青粘结剂的加入。 近年来，煤压块技术又重新引起了人们的关注，且这种关注度远超其起始应用历史阶段。其原因是：煤的压块成型可以做为活性炭产品制造的第一步骤；煤炭压块技术能够使大量堆