四氯化碳30-65未碳化物1水分5灰分5點至500-1500規格可定做
國內褐煤活性炭再生裝置也幾乎都是多層爐。多層爐的特征是可以長時間穩定而連續運轉,往往可連續運轉一年左右,而且能長時間在25%~的廣范圍負責范圍內穩定運轉)。一旦多層爐開始運轉并達到穩定狀態后,在運轉方面則幾乎不需再另外花費勞動力。雖然為預防事故、仍需進行必要的日常運轉管理,例如需定時對溫度、燃燒器的燃燒情況等進行監測,但是諸如操作閥門及操作燃燒器等調整工作則幾乎不需進行。
褐煤活性炭的再生損失是活性炭再生爐必然存在的問題,能夠對價格昂貴的活性發進行、高回收率、的再生是再生爐設備不斷研制開發的目標和動力,通常引起褐煤活性炭再生損失的原因有三種:①活性炭在移送過程中的粉化損失。②委托再生時出現的裝卸搬運損失;③熱再生所造成的燃燒損失,再生損失量的多少決定了每年需要補充活性炭數量的多少,為盡可能降低再損先,除了考慮設備及再生條件之外,對再生系統中的活性炭的性質也要進行充分研究,在再生系統中,包括粉化損失、裝卸搬運損失及炭燒損失在內的活性。
蘭州鐵道學院主隊反進行了超聲波再生法的試驗,結果表明磁聲再生具有能耗小、工藝及設備簡單、褐煤活性炭損失小,可回收有用物質褐煤活性炭進行再生實驗,考察了微波功率、載氣量、潔性炭量、再生時間以及再生次數等因素的影響,實驗結果表明在微波功率700W、載氣流量0.3L/min條件下,對8g的飽和活性炭進行3mn的再生處理后SO:產品氣濃度可達90%。
工業性再生裝置種類及其特點
對于吸附飽和的褐煤活性炭的再生方法通常有使用酸、堿的藥品再生祛以及在高溫下利用水煤氣進行活化反應的高溫熱再生兩種。藥品再生法曾經作為醫藥品的脫色精制及發酵液脫色活性炭的再生方法,但由于再生過程中將產生大量廢水,同時增加中和、生物處理等廢水處理裝置,因此這種方法的實施在對排水水質要求嚴格的地區有一定的困難;在高溫熱再生法中,由于吸附在活性炭上的有機物質被加熱分解,若直接排放將造成空氣污染,但如果通過使用二次燃燒室等必要的對策,則能夠成為環保性能的裝置。
化學法再生一般都在原炭柱內進行,不需再生設備,本節中對工業上廣泛使用的熱再生裝置進行敘述。
20世紀 70年代中期,對活性炭熱再生裝置的技術開發取得了突破性進展,多種再生爐在各個領域中得到了廣泛應用。目前國內外使用較多的再生爐型有回轉爐、多層爐、移動層爐、流態化爐等,其中回轉爐與多層爐適用于大規模再生處理,其設備結構、工藝控制都與顆?;钚蕴恐圃旃に囍械幕罨癄t相似,而流態化爐再生設備是近年來出現的。
1.回轉爐
回轉爐的大特征是物料容易從爐中全部卸出,因此進行活性炭再生的企業為了承擔不同種類活性炭的再生作業,大多采用回轉設備爐進行再生。回轉爐爐腺有一段式和兩段式兩種形式,加熱方式則有內熱式、外熱式和內外兼熱式三種。其中內熱式雖然可制造大型設備,一次性處理量大,但其結構不密封,而且難以控制高溫煙道氣流量、溫度等參數,使得活性炭的燃燒損失非常大:外熱式回轉爐由于是從爐體外側加熱,為了將熱量傳遞給活性炭,爐體只能采用耐熱金屬板制成,因此制造大型設備工藝較為困難,但是小型外熱式回轉爐完全可以滿足日生產量為300kg這樣小規模生產的需要。
整個再生系統主要由特殊耐熱不銹鋼筒體、爐體、給料出料裝置、機械傳動部分、保溫部分和控制系統等構成。它的優點是既可用作再生爐亦可用作活化爐,對物料適應性強,設備故障低,連續進出料的特點使其處理量大。

褐煤活性炭基本上是非結晶性碳,它由微細的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳氫化合物部分組成。 褐煤活性炭初的原料煤,經炭化、活化等過程后,活性炭中部分碳原子之間已形成了微晶碳(活性炭的基本結晶),但是其面網結構卻沒有采取石墨那樣規則性的積層結構,而是形成圖1-1(b)那樣的亂層結構。除微晶碳外,活性炭前驅體經炭化、活化等過程后仍然有部分未晶化的碳,活性炭被認為是由微晶群和其他未組成平行層的單個網狀平面以及無規則碳組成的多相物質[。
目 前,在X射線衍射分析的基礎上,已發現 褐煤活性炭的微晶碳有兩種不同的結構,一種是類石墨結構的微晶碳,其大小隨炭化溫度而變化,大小約由三個平行的石墨層所組成,其寬度約為一個碳六角形的九倍,它與石墨相比,微晶碳中平面面網之間排列不整齊,稱為“亂層結構”,與石墨結構的比較如圖1-1所示;另外一種微晶碳是由于石墨網結構之間的軸向不同,面網之間的間距也不整齊,或石墨層間扭曲,可能因雜原子(如氧、氮等)的進入而穩定,碳六面網被空間交聯而形成無序的結構。Riley認為,在大部分碳材料中(包括活性炭)均含有這兩種結構類型,而活性炭的終特性則取決于它是以哪種類型的結構為主
褐煤活性炭的孔隙結構
①孔隙結構的形態?;钚蕴康目紫妒窃诨罨^程中,基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無序碳(有時也從基本微晶的石墨層中除去部分碳)之后產生的孔隙,孔隙的大小、形狀和分布等因制備活性炭的原料、炭化及活化的過程和方法等不同而有所差異,不同的孔隙結構能夠發揮出相應的功能。1960年杜比寧把活性炭的孔分為大孔(孔徑大于50nm)、中孔(或稱過渡孔,孔徑2微孔 50nm)和微孔(孔徑小于2nm)三類,
褐煤活性炭中的微孔是活性炭微晶結構中彎曲和變形的芳環層或帶之間的具有分子尺寸大小的間隙。孔隙的形狀是形態各異的,使用不同的研究方法發現:有些是一端封閉的毛細管孔或兩端敞開的毛細管孔,有些孔隙具有縮小的入口(瓶狀孔),還有一些是兩平面之間或多或少比較規則的狹縫狀孔、V形孔等。
根據制造方法、外觀形狀、用途功能以及孔經大小的不同,可以將 褐煤活性炭分為不同種類。從形態來看,可以分為顆?;钚蕴亢头蹱罨钚蕴浚w?;钚运岵婵煞譃闊o定形和定形兩大類;依據原料的不同,可以將活性炭分為焦木質、石油、煤質和樹脂活性炭;根據使用功能的不同又可以分為液體吸附、催化性能、氣體吸附活性炭;從制造方法來劃分,又分為物理法、化學法和物理化學生活性炭。具體分類和主要用途。

褐煤活性炭制造與應用技術
1.孔分布結構
褐煤活性炭,其孔隙結構呈三分散系統,即它們的孔徑很不均勻,主要集中在三類尺寸范圍:大孔、中孔和微孔。
大孔又稱粗孔,是指半徑100~200nm的孔隙。在大孔中,蒸汽不會發生毛細管凝縮現象。大孔的內表面與非孔型碳表面之間無本質的區別,其所占比例又很小,可以忽略它對吸附量的影響。大孔在吸附過程中起吸附通道的作用。
中孔也稱介孔,是指蒸汽能在其中發生毛細管凝縮而使吸附等溫線出現后回環線的孔隙,其半徑常處于2~100nm。中孔的尺寸相對大孔小很多,厚管其內表面與非孔性碳表面之間也無本質的差異,但由于其比表面已占一定的比例,所以對吸附量存在一定的影響。但一般情況下,它主要起粗、細吸附通道的作用。
微孔有著與被吸附物質的分子屬同一量級的有效半徑(小于2nm),是活性炭重要的孔隙結構,決定其吸附量的大小。微孔內表面,因為其相對避免吸附力場重疊,致使它與非孔性碳表面之間出現本質差異,因此影響其吸附機制。
物理吸附發生在尺寸小、勢能高的微孔中,然后逐漸擴展到尺寸較大、勢能較低的微孔中。微孔的吸附并非沿著表面逐層進行,而是按溶劑填充的方式實現,而大孔、中孔卻是表面吸附機制。所以,活性炭的吸附性能主要取決于它的孔隙結構,特別是微孔結構,存在著的大量中孔對吸附也有一定的影響。
物理形態
褐煤活性炭的粒度大小也會影響其吸附性能。例如,用同一種活性炭從溶液中吸附同量亞甲基藍的時間,因其粒度大小而快慢不同。例如,粒度325目(直徑 0.043mm)的活性炭的吸附速率為粒度20目(直徑為0.833mm)的吸附效果的 375 倍。
但是,不能認為研細的活性炭其表面積要大于等量的粒度大的活性炭的表面積。因為表面積存在于廣大的、豐富的內孔結構中,研磨不影響活性炭的表面積,但影響其達到平衡吸附值的時間。
表面化學官能團
褐煤活性炭的吸附特性不但取決于它的孔隙結構,而且取決于其表面化學性質,比表面積和孔結構影響活性炭的吸附容量,而表面化學性質影響活性炭同極性或非極性吸附質之間的相互作用力[1]?;钚蕴康谋砻婊瘜W性質主要由表面化學官能團、表面雜原子和化合物確定,不同的表面官能團、雜原子和化合物對不同的吸附質有明顯的吸附差別。
褐煤活性炭在適當的條件下經過強氧化劑處理,可以提高其表面酸性基團的相對含量,增加表面極性,從而增強其對極性化合物的吸附能力。常用的氧化劑有 HNO?、H2O2等。實驗研究,通過對活性炭進行強氧化表面處理后,對11種不同氣體和蒸汽進行吸附,結果表明,改性活性炭對苯、乙胺等的吸附容量大大降低,主要是因為活性炭表面經過強氧化后缺失了大量的微孔;而對氨水和水的吸附能力卻大大增強,這主要是因為活性炭表面氧化物的增加。因此,隨著活性炭表面氧化物的增加,其對極性分子的化學吸附也增強。
通過還原劑對活性炭進行表面還原處理,可以提高活性炭表面堿性基團的相對含量,增加表面的非極性,提高活性炭對非極性物質的吸附能力。常用的還原劑有 H2、N2、NaOH等。表面還原后的活性炭,在對染料處理時表現出不一樣的特性。對于陰離子染料,活性炭表面堿度和吸附效果間有著密切的聯系,吸附機理是活性炭表面無氧Lewis堿位與被吸附染料的自由電子的交互作用。而對于陽離子染料,活性炭表面的含氧官能團起到了積極的作用,可是經過熱處理的活性炭依然對陽離子染料有良好的吸附效果,這說明靜電吸附和色散吸附是兩種相當的吸附機制[32]
通過液相沉積的方法可以在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物,利用這些物質與吸附質之間的結合作用,增加活性炭的吸附能力。在液相沉積時,浸漬劑的種類是影響活性炭吸附效果的主要因素。針對不同的吸附質,可以采用不同的浸潰劑對活性炭進行處理,以得到良好的吸附效果。
值得注意的是,在對活性炭進行表面官能團的改性時,也伴隨著活性炭表面化學性質的變化。其表面積、孔容積以及孔徑分布都會有一定的變化,這也會影響活性炭的吸附。所以,在進行表面官能團的改性時,針對不同的吸附條件和吸附質采取不同的改性,要綜合考慮物理結構和化學結構雙重變化引起的影響[33.34]。
活性炭的吸附效果跟吸附質本身的性質有著很大的關聯性。通常,在不考慮活性炭自身孔徑結構對大分子的“篩濾”作用時,由于大分子物質吸附能較高,所以大分子物質更易被吸附。對于水體中的小分子有機物,分子量大的更易被活性炭吸附。
對于揮發性有機化合物,分子量越大,其去除率就越高,而可提取有機物則恰恰相反,其吸附效果是隨著分子量的減小而增強。這是由于揮發性有機化合物的極性較小,而可提取的有機化合物的極性比較大,由于活性炭本身的性質,可以將其看做一個非極性吸附劑。