活性炭厂行性报告解析
活性炭厂行性报告
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目录
第章活性炭概述 (1)
第二章活性炭分类 (2)
第三章活性炭应市场前景 (2)
31活性炭应 (2)
第四章活性炭制备方法 (8)
41活性炭制备原料 (8)
42活性炭制备方法 (9)
第五章活性炭厂 (10)
51生产工艺 (11)
第六章结 (14)
1
第章活性炭概述
活性炭早应碳质材料具独特孔隙结构物化性质表现出吸附力强化学稳定性机械强度高失效易生等特点作种优良吸附剂催化剂载体活性炭化工食品交通新源器件医疗农业国防环境保护等领域应越越广泛20世纪初期开始工业化生产活性炭作种工业产品目前世界范围然保持着断发展势头安部郁夫介绍日活性炭初期工业药品食品等生产程脱色精制1970左右年开始作处理公害种手段活性炭处理废气净化废水方面量急剧增加约1990年城市周围区水水源水质恶化开始量煤质颗粒活性炭进行高度净水处理着科学技术进步国民济发展特年国政府加强环境保护治理力度进步推动活性炭研究开发出现许具特殊功新型活性炭材料应领域断扩已广泛应环境保护化学工业交通源食品加工湿法冶金药物精制军事化学防护衣食住行等领域国民济国防建设必少产品活性炭古老新颖材料已显示出良发展前景
活性炭生物机物质(例烟煤石油果壳木屑果核竹基油焦茶叶残渣橄榄油废料稻壳糠醛渣农作物秸杆等)炭化活化制成黑色孔疏水性颗粒微晶碳定型碳构成含数量等灰分活性炭成分原材料制备程关数市售活性炭含碳约90左右
1
第二章活性炭分类
活性炭着外观形状制造方法途等种样名称外观形状分类市售活性炭表21中示名称表22中制造方法基础活性炭名称表23活性炭场合涉范围广
表21活性炭形状分类
表22活性炭途
第三章活性炭应市场前景
31活性炭应
311活性炭作气相吸附应
1溶剂回收
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年着种工业发展溶剂种类越越丙酮首种溶剂甲苯二甲苯等芳香族溶剂醇类酯类甲基乙基甲酮(MEK)异丁基甲基甲酮(MIBK)等溶剂合成纤维合成树脂工业印刷业纸加工业等领域中量着时种产业部门量着种溶剂氟烃类氯烃类机化合物进行金属脱脂洗涤精密机器制造业中基盘类洗涤环烯酮磁记录媒体制造二氯甲烷制造摄影胶片等防止溶剂程中蒸发飞散进行回收害化处理节约资源者改善劳动卫生条件保护球环境方面必少事情
排气中含机溶剂数涂布蒸发干燥等工序中挥发空气中燃性溶剂外受爆炸界限浓度限制通常排出时浓度千ppm（体积）
活性炭较非极性物质机质具强亲性水分存吸附性降较价廉等原机溶剂类吸附中
2压力回转吸附法分离气体
活性炭作吸附剂压力回转吸附(Pressure Swing Adsorption面简称PSA)法够分离精制气体：空气中分离氮气发酵气体中分离甲烷烟道气中分离二氧化碳甲醇分解气体高炉煤气等分离氢气作超低温设备冷媒废氦气中分离提纯氦气等
1
3气体吸附贮存
活性炭吸附贮存甲烷等气体作常温较低压力贮存相数量气体手段考虑钢瓶中充填活性炭吸附贮存气体方法
4空气净化器中应
许产业部门中着机溶剂臭氧油烟等害化学物质恶臭物质排放气中物质发生源改善作业环境保护操作员健康等般通换气方法排出外气中种换气方法净化作业室环境换气会导致作业室空调量损失许作业场根调节作业室温度湿度需换气风量限定设空调设备力范围存着充分发挥作业室净化效果问题表31中列示应吸附剂空气净化法概况
表31应吸附剂空气净化方法
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5排烟脱硫脱硝
关活性焦炭进行排烟脱硫脱硝发电焚烧炉FCC 催化剂生中获实际普程度然限优越性尚未充分认识强化规定降低成根场合回收污染物中资源课题述领域中进步进行普时正期着应领域扩垃圾焚烧型锅炉室净化高速公路隧道处理城市交通密区空气等新领域中
312活性炭作液相吸附应
1水处理
活性炭水中机物卓越吸附特性活性炭具发达细孔结构巨表面积水中溶解机污染物苯类化合物酚类化合物石油石油产品等具较强吸附力生物法化学法难机污染物色度异臭亚甲蓝表面活性物质草剂杀虫剂农药合成洗涤剂合成染料胺类化合物许工合成机化合物等较效果
活性炭水质水温水量变化较强适应力种机污染物污水活性炭高浓度低浓度时较效果活性炭水处理装置占面积易动控制运转理简单活性炭某重金属化合物较强吸附力汞铅铁镍铬锌钻等活性炭电镀废水冶炼废水处理效果饱炭生重复产生二次污染回收
1
物质处理高浓度含酚废水碱生回酚钠盐
国沈阳水公司1967年活性炭吸附滤工业废水污染引起水嗅味取较效果单位建造供水5td活性炭吸附滤罐受污染水源水中嗅味酚砷汞油等均较效果解决集中供水点饮水问题甘肃白银色金属公司取黄河水作饮水源取水段受游石油化工废水污染净水厂原净水工艺1976年增建起处理量3万m3 d粒状活性炭装置该套装置设直接电流加热生炉目前整套装置连续进行十年效果良粉状活性炭水净化实例表32
表32粉状活性炭净化污染水源实例
2产业排水中应
着排水规定变严格活性炭排水方面应通常生物性处理方法物理化学处理方法达排水规定
1
值场合方工业排水处理作环境水活性炭产业排水中应产业排水量较场合较少场合两种情况两种情况活性炭方法样排水量较场合排水某特定工序中含成分少会发生频繁变化排水量较少场合排水中含成分天样甚天中时间样变化较外活性炭食品工业种工业部门液相精制中表33
表33活性炭液相精制例
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注：A：脱色B：胶体物质C：提高结晶性D：提高产品稳定性E：调整香料F：脱臭G：白土臭H：提高纯度率I：起泡性物质J：利
第四章活性炭制备方法
41活性炭制备原料
制备活性炭原料非常广泛含碳原料作制备原料目前国外选制备活性炭原料分5类：
(1)石油系原料：指石油炼制程中含碳产品废料例石油沥青石油焦石油油渣等
(2)煤系：包括煤(烟煤烟煤)褐煤泥煤煤焦油沥青烟灰粉煤灰煤制出孔炭
1
(3)植物原料(木质原料)：孔炭木质原料范围广常选木炭椰子壳木屑树皮核桃壳果核棉壳稻壳竹子
咖啡豆梗油棕壳糠醛渣纸浆废液等木质原料国活性炭工业中占着十分重位中椰子壳核桃壳常原料限制约发展
(4)：活性污泥机碳化物废旧轮胎动物骨血糖蜜等
42活性炭制备方法
活性炭制备方法般原料选择预处理炭化活化处理等工艺预处理脱灰破碎筛分成型干燥等程原料粒度灰分水分形状等达生产活性炭求炭化含碳机物热作发生分解非碳元素生成富炭固态热解产物炭化实质机物热解程包括热分解缩聚反应高温作机物中氢氧氮等元素分解碳原子断环化芳构化氢氧氮等原子断减少碳断富集
FRodriguezReinoso认植物类原料炭化程致分3阶段：1300~470K温度范围脱水2470~770K时初步热解部分气体焦油挥发出形成基碳框架3770~1120K时碳架结构强化微失重炭化形成初步孔形成发达孔隙结构必须进行活化活化孔炭制备中作三：开孔作扩孔作造孔作样活化孔炭具
发达孔隙结构表面积增加根活化剂活化
1
炭化方式常常分：物理活化法化学活化法催化活化法聚合物炭法气相沉积法等
物理活化法般分水蒸气活化法气体活化法水蒸气活化法炭化产物适气体进行反应方法物理活化通常包括两步骤：首先原料进行炭化处理中挥发性成分生成富碳固体热解物然合适氧化性气体(H20CO2空气等)600~1200℃进行活化通开孔扩孔创造新孔形成发达微孔结构
物理活化反应实质碳氧化反应炭材料部碳原子活化剂发生反应气态形势逸出反应掉位置形成孔着量碳原子参反应炭材料部形成丰富孔结构物理活化活性炭孔隙率原材料性质关外炭化活化条件（炭化温度炭化时间活化温度活化时间活化剂等）关系密切
第五章活性炭厂
51生产工艺
活性炭制备般原料选择预处理炭化活化处理等工艺
生产蜂窝状活性炭工艺流程般煤质木质果壳等筛选活化杂粉碎酸洗水洗干燥包装等工序组成
1工艺程
1）破碎筛选
1
原料炭双辊轧炭机中破碎破碎炭振动筛中进行筛选振动筛中间层合格原料炭收集计量送活化炉贮料仓贮存备层粒度较原料炭需投入破碎机中重新破碎进行筛选层碎炭粉做定型颗粒炭原料矩形式炉求原料炭粒度18~45 mm圆形式炉求粒度3~30mm
2）活化
粒度18~45mm原料炭活化剂活化逆流接触木炭活化加料口加入干燥段（~400℃）补充炭化段（400~700℃）活化段(700~900℃）冷段(900~400℃）隔定时间卸炭次卸炭时间根产品品种定卸炭次加次料活化炭装入熄炭桶盖冷送处理工序压力1765~2942kPa水蒸汽热280℃左右送入活化作活化剂原料逆流(流)活化段炭反应产生量气体热水蒸汽排入烟囱
3）活化料处理
活化炭称活化料化炉生产活化料进步处理制成活性炭产品供户
①杂质粉碎活化料冷皮带输送机送粉碎机粉碎般采球磨机万粉碎机利排风机吸力输送带活化料吸入粉碎机中密度较沙石等杂质留输送带粉碎细炭风力吸入分离器中粗粒炭分离器返回粉碎机中碎合格炭风力送旋风分离器中分离旋风分离部排出气体
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第章活性炭概述 (1)
第二章活性炭分类 (2)
第三章活性炭应市场前景 (2)
31活性炭应 (2)
第四章活性炭制备方法 (8)
41活性炭制备原料 (8)
42活性炭制备方法 (9)
第五章活性炭厂 (10)
51生产工艺 (11)
第六章结 (14)
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第章活性炭概述
活性炭早应碳质材料具独特孔隙结构物化性质表现出吸附力强化学稳定性机械强度高失效易生等特点作种优良吸附剂催化剂载体活性炭化工食品交通新源器件医疗农业国防环境保护等领域应越越广泛20世纪初期开始工业化生产活性炭作种工业产品目前世界范围然保持着断发展势头安部郁夫介绍日活性炭初期工业药品食品等生产程脱色精制1970左右年开始作处理公害种手段活性炭处理废气净化废水方面量急剧增加约1990年城市周围区水水源水质恶化开始量煤质颗粒活性炭进行高度净水处理着科学技术进步国民济发展特年国政府加强环境保护治理力度进步推动活性炭研究开发出现许具特殊功新型活性炭材料应领域断扩已广泛应环境保护化学工业交通源食品加工湿法冶金药物精制军事化学防护衣食住行等领域国民济国防建设必少产品活性炭古老新颖材料已显示出良发展前景
活性炭生物机物质(例烟煤石油果壳木屑果核竹基油焦茶叶残渣橄榄油废料稻壳糠醛渣农作物秸杆等)炭化活化制成黑色孔疏水性颗粒微晶碳定型碳构成含数量等灰分活性炭成分原材料制备程关数市售活性炭含碳约90左右
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第二章活性炭分类
活性炭着外观形状制造方法途等种样名称外观形状分类市售活性炭表21中示名称表22中制造方法基础活性炭名称表23活性炭场合涉范围广
表21活性炭形状分类
表22活性炭途
第三章活性炭应市场前景
31活性炭应
311活性炭作气相吸附应
1溶剂回收
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年着种工业发展溶剂种类越越丙酮首种溶剂甲苯二甲苯等芳香族溶剂醇类酯类甲基乙基甲酮(MEK)异丁基甲基甲酮(MIBK)等溶剂合成纤维合成树脂工业印刷业纸加工业等领域中量着时种产业部门量着种溶剂氟烃类氯烃类机化合物进行金属脱脂洗涤精密机器制造业中基盘类洗涤环烯酮磁记录媒体制造二氯甲烷制造摄影胶片等防止溶剂程中蒸发飞散进行回收害化处理节约资源者改善劳动卫生条件保护球环境方面必少事情
排气中含机溶剂数涂布蒸发干燥等工序中挥发空气中燃性溶剂外受爆炸界限浓度限制通常排出时浓度千ppm（体积）
活性炭较非极性物质机质具强亲性水分存吸附性降较价廉等原机溶剂类吸附中
2压力回转吸附法分离气体
活性炭作吸附剂压力回转吸附(Pressure Swing Adsorption面简称PSA)法够分离精制气体：空气中分离氮气发酵气体中分离甲烷烟道气中分离二氧化碳甲醇分解气体高炉煤气等分离氢气作超低温设备冷媒废氦气中分离提纯氦气等
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3气体吸附贮存
活性炭吸附贮存甲烷等气体作常温较低压力贮存相数量气体手段考虑钢瓶中充填活性炭吸附贮存气体方法
4空气净化器中应
许产业部门中着机溶剂臭氧油烟等害化学物质恶臭物质排放气中物质发生源改善作业环境保护操作员健康等般通换气方法排出外气中种换气方法净化作业室环境换气会导致作业室空调量损失许作业场根调节作业室温度湿度需换气风量限定设空调设备力范围存着充分发挥作业室净化效果问题表31中列示应吸附剂空气净化法概况
表31应吸附剂空气净化方法
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5排烟脱硫脱硝
关活性焦炭进行排烟脱硫脱硝发电焚烧炉FCC 催化剂生中获实际普程度然限优越性尚未充分认识强化规定降低成根场合回收污染物中资源课题述领域中进步进行普时正期着应领域扩垃圾焚烧型锅炉室净化高速公路隧道处理城市交通密区空气等新领域中
312活性炭作液相吸附应
1水处理
活性炭水中机物卓越吸附特性活性炭具发达细孔结构巨表面积水中溶解机污染物苯类化合物酚类化合物石油石油产品等具较强吸附力生物法化学法难机污染物色度异臭亚甲蓝表面活性物质草剂杀虫剂农药合成洗涤剂合成染料胺类化合物许工合成机化合物等较效果
活性炭水质水温水量变化较强适应力种机污染物污水活性炭高浓度低浓度时较效果活性炭水处理装置占面积易动控制运转理简单活性炭某重金属化合物较强吸附力汞铅铁镍铬锌钻等活性炭电镀废水冶炼废水处理效果饱炭生重复产生二次污染回收
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物质处理高浓度含酚废水碱生回酚钠盐
国沈阳水公司1967年活性炭吸附滤工业废水污染引起水嗅味取较效果单位建造供水5td活性炭吸附滤罐受污染水源水中嗅味酚砷汞油等均较效果解决集中供水点饮水问题甘肃白银色金属公司取黄河水作饮水源取水段受游石油化工废水污染净水厂原净水工艺1976年增建起处理量3万m3 d粒状活性炭装置该套装置设直接电流加热生炉目前整套装置连续进行十年效果良粉状活性炭水净化实例表32
表32粉状活性炭净化污染水源实例
2产业排水中应
着排水规定变严格活性炭排水方面应通常生物性处理方法物理化学处理方法达排水规定
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值场合方工业排水处理作环境水活性炭产业排水中应产业排水量较场合较少场合两种情况两种情况活性炭方法样排水量较场合排水某特定工序中含成分少会发生频繁变化排水量较少场合排水中含成分天样甚天中时间样变化较外活性炭食品工业种工业部门液相精制中表33
表33活性炭液相精制例
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注：A：脱色B：胶体物质C：提高结晶性D：提高产品稳定性E：调整香料F：脱臭G：白土臭H：提高纯度率I：起泡性物质J：利
第四章活性炭制备方法
41活性炭制备原料
制备活性炭原料非常广泛含碳原料作制备原料目前国外选制备活性炭原料分5类：
(1)石油系原料：指石油炼制程中含碳产品废料例石油沥青石油焦石油油渣等
(2)煤系：包括煤(烟煤烟煤)褐煤泥煤煤焦油沥青烟灰粉煤灰煤制出孔炭
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(3)植物原料(木质原料)：孔炭木质原料范围广常选木炭椰子壳木屑树皮核桃壳果核棉壳稻壳竹子
咖啡豆梗油棕壳糠醛渣纸浆废液等木质原料国活性炭工业中占着十分重位中椰子壳核桃壳常原料限制约发展
(4)：活性污泥机碳化物废旧轮胎动物骨血糖蜜等
42活性炭制备方法
活性炭制备方法般原料选择预处理炭化活化处理等工艺预处理脱灰破碎筛分成型干燥等程原料粒度灰分水分形状等达生产活性炭求炭化含碳机物热作发生分解非碳元素生成富炭固态热解产物炭化实质机物热解程包括热分解缩聚反应高温作机物中氢氧氮等元素分解碳原子断环化芳构化氢氧氮等原子断减少碳断富集
FRodriguezReinoso认植物类原料炭化程致分3阶段：1300~470K温度范围脱水2470~770K时初步热解部分气体焦油挥发出形成基碳框架3770~1120K时碳架结构强化微失重炭化形成初步孔形成发达孔隙结构必须进行活化活化孔炭制备中作三：开孔作扩孔作造孔作样活化孔炭具
发达孔隙结构表面积增加根活化剂活化
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炭化方式常常分：物理活化法化学活化法催化活化法聚合物炭法气相沉积法等
物理活化法般分水蒸气活化法气体活化法水蒸气活化法炭化产物适气体进行反应方法物理活化通常包括两步骤：首先原料进行炭化处理中挥发性成分生成富碳固体热解物然合适氧化性气体(H20CO2空气等)600~1200℃进行活化通开孔扩孔创造新孔形成发达微孔结构
物理活化反应实质碳氧化反应炭材料部碳原子活化剂发生反应气态形势逸出反应掉位置形成孔着量碳原子参反应炭材料部形成丰富孔结构物理活化活性炭孔隙率原材料性质关外炭化活化条件（炭化温度炭化时间活化温度活化时间活化剂等）关系密切
第五章活性炭厂
51生产工艺
活性炭制备般原料选择预处理炭化活化处理等工艺
生产蜂窝状活性炭工艺流程般煤质木质果壳等筛选活化杂粉碎酸洗水洗干燥包装等工序组成
1工艺程
1）破碎筛选
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原料炭双辊轧炭机中破碎破碎炭振动筛中进行筛选振动筛中间层合格原料炭收集计量送活化炉贮料仓贮存备层粒度较原料炭需投入破碎机中重新破碎进行筛选层碎炭粉做定型颗粒炭原料矩形式炉求原料炭粒度18~45 mm圆形式炉求粒度3~30mm
2）活化
粒度18~45mm原料炭活化剂活化逆流接触木炭活化加料口加入干燥段（~400℃）补充炭化段（400~700℃）活化段(700~900℃）冷段(900~400℃）隔定时间卸炭次卸炭时间根产品品种定卸炭次加次料活化炭装入熄炭桶盖冷送处理工序压力1765~2942kPa水蒸汽热280℃左右送入活化作活化剂原料逆流(流)活化段炭反应产生量气体热水蒸汽排入烟囱
3）活化料处理
活化炭称活化料化炉生产活化料进步处理制成活性炭产品供户
①杂质粉碎活化料冷皮带输送机送粉碎机粉碎般采球磨机万粉碎机利排风机吸力输送带活化料吸入粉碎机中密度较沙石等杂质留输送带粉碎细炭风力吸入分离器中粗粒炭分离器返回粉碎机中碎合格炭风力送旋风分离器中分离旋风分离部排出气体
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