蜂窝活性炭是一种新型环保活性炭产品,市场需求不断释放

蜂窝活性炭是新型环保活性炭产品 市场需求在不断释放

  蜂窝活性炭是外形为蜂窝体的活性炭材料,其通常由炭粉、煤、润滑剂、粘合剂和水等原材料经捏合粉碎、高温活化、炭化后制成。蜂窝活性炭种类较多,分类方式不一,根据原材料不同,蜂窝活性炭可分为木质基、煤质基以及果壳基等,其中煤质蜂窝活性炭是市场主流产品;根据孔径大小不同,蜂窝活性炭又分为大孔径(5mm)、中孔径(3mm)、小孔径(1.5mm);根据耐水属性不同,蜂窝活性炭又分为耐水型和普通型两大类。

  作为新型环保活性炭产品,蜂窝活性炭具有比表面积大、吸附能力强、微孔结构发达、风阻率小、使用寿命长等特点,在废气治理、废水处理、气体净化设备、催化剂载体等领域应用普遍。在废气治理方面,采用蜂窝活性炭吸附法,可达到国家废气一级排放标准。蜂窝活性炭经化学试剂浸渍处理后可制成改性蜂窝活性炭,用于去除酸雾、碱雾、一氯化碳、二嗯英等有害物质。未来随着环境治理标准提升,蜂窝活性炭市场发展空间广阔。  根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年中国蜂窝活性炭行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,2021年,全球蜂窝活性炭市场销售额达到5.6亿元,随着全球环保监管力度加大,蜂窝活性炭市场将保持增长态势,预计2022-2026年,全球蜂窝活性炭市场将保持以12.4%的年均复合增长率增长。全球范围内,欧洲、亚太、北美地区是蜂窝活性炭主要需求市场,其中亚太地区代表国家包括日本、中国、印度、印度尼西亚等。

  在国际市场上,蜂窝活性炭供应商主要包括Kuraray、Ingevity、Honeycarb、CarboTech GmbH等,在国内市场上,我国是全球蜂窝活性炭生产大国,国内相关生产企业数量较多,包括江苏森森炭业科技、江苏志康炭业、广东韩研活性炭、山东新空碳材料、江苏瑞晨炭业、巩义市泰裕净水材料、江西佳霖炭业科技等企业。从企业分布来看,我国蜂窝活性炭企业主要分布在江苏、河北、江西、广东等地区。

  新思界行业分析人士表示,蜂窝活性炭是一种新型环保活性炭产品,凭借独特结构和良好吸附性能,蜂窝活性炭在废气治理、废水处理等领域应用广泛。我国是全球蜂窝活性炭主要生产国家之一,国内相关生产企业数量较多,在环保监管日益严格的背景下,蜂窝活性炭市场发展空间广阔。

2021年中国活性炭进出口贸易分析:山西省活性炭出口量居全国首位

一、整体进出口情况

活性炭是一种用途极广的工业吸附剂,它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。活性炭的吸附性源于其独特的分子构造,活性炭的内部有很多孔隙,每克活性炭的内部孔隙如果铺展开来可达到500~1700平方米,正是这种独特的内部构造,使得活性炭具有优异的吸附能力,活性炭的应用非常广泛,比如:糖的脱色,军用防毒面具,香烟过滤嘴,空气净化器,自来水厂水处理,饮用水净化,解毒,醒酒,治理放射元素污染,降低土壤中残留农药,调理土壤性能,治理室内甲醛,蔬菜保鲜,等等。

中国活性炭出口数量明显大于进口数量,中国是全球活性炭重要的出口国之一,2021年1-10月中国活性炭进口数量为4.85万吨,进口金额为18141.60万美元;出口数量为62.28万吨,出口金额为44130.71万美元。

2014-2021年10月中国活性炭进出口情况

资料来源:中国海关、智研咨询整理

相关报告:智研咨询发布的《2022-2028年中国活性炭行业发展动态及投资规划分析报告》

从进出口均价来看,中国活性炭进口均价明显高于出口均价,2021年1-10月中国活性炭进口均价为3.74美元/千克,出口均价为0.71美元/千克。

2014-2021年10月中国活性炭进出口均价走势图

资料来源:中国海关、智研咨询整理

二、细分产品进出口情况

根据中国海关编码,活性炭主要有木质活性炭、其他活性炭和活性天然矿产品;动物炭黑,包括废动物炭黑。2021年1-10月中国其他活性炭出口数量最多,木质活性炭出口数量最少,2021年1-10月中国其他活性炭出口数量为190192.1吨,出口金额为26551.5万美元;木质活性炭出口数量为50729.7吨,出口金额为9037.9万美元。

2014-2021年10月中国活性炭细分产品出口情况

资料来源:中国海关、智研咨询整理

从进口情况看,在活性炭细分产品中,其他活性炭进口数量最多,活性天然矿产品;动物炭黑,包括废动物炭黑进口数量最少,2021年1-10月中国其他活性炭进口数量为22949.6吨,进口金额为8660.2万美元;活性天然矿产品;动物炭黑,包括废动物炭黑进口数量为7599.0吨,进口金额为1535.4万美元。

2014-2021年10月中国活性炭细分产品进口情况

资料来源:中国海关、智研咨询整理

从进出口均价来看,木质活性炭进出口均价明显高于其他类型产品,2021年1-10月中国木质活性炭进口均价为0.44美元/吨,出口均价为0.18美元/吨。

2014-2021年10月中国活性炭细分产品进出口均价

资料来源:中国海关、智研咨询整理

三、进出口格局

中国活性炭出口主要集中在山西、福建、江苏、天津和浙江等地,2021年1-10月山西、福建、江苏、天津和浙江活性炭出口金额总和占全国活性炭出口总额的62.43%,其中山西活性炭出口金额为11601.3万美元,占全国活性炭出口总额的26.29%,全国排名第一;福建活性炭出口金额为4596.3万美元,占全国活性炭出口总额的10.42%;江苏活性炭出口金额为4040.6万美元,占全国活性炭出口总额的9.16%;天津活性炭出口金额为3837.2万美元,占全国活性炭出口总额的8.70%;浙江活性炭出口金额为3476.6万美元,占全国活性炭出口总额的7.88%。

2021年1-10月中国各省市活性炭出口金额统计

资料来源:中国海关、智研咨询整理

从活性炭细分产品出口目的地来看,2021年1-10月中国木质活性炭主要出口至日本和印度,出口金额分别为1841.4万美元和1079.5万美元;其他活性炭主要出口至韩国、日本和比利时,出口金额分别为4733.1万美元、3891.2万美元和万美元;活性天然矿产品;动物炭黑,包括废动物炭黑主要出口至韩国、泰国和日本,出口金额分别为1743.0万美元、1037.8万美元和1017.5万美元。

2021年1-10月中国活性炭细分产品出口金额TOP10目的地统计(万美元)

资料来源:中国海关、智研咨询整理

从进口来源地来看,2021年1-10月中国木质活性炭主要从美国和日本进口,进口金额分别为3818.5万美元和1788.1万美元;其他活性炭主要从日本、斯里兰卡和印度进口,进口金额分别为2375.7万美元、1205.7万美元和1040.1万美元;活性天然矿产品;动物炭黑,包括废动物炭黑主要从美国、英国和日本进口,进口金额分别为617.4万美元、273.0万美元和201.9万美元。

2021年1-10月中国活性炭细分产品进口金额TOP10进口来源地统计(万美元)

资料来源:中国海关、智研咨询整理

活性炭的制备方法

活性炭是一种经过加工的多孔版本的碳,有许多不同的用途,特别是吸附和化学反应需要的水和气体净化。因为活性炭颗粒是如此的多孔,它们有非常广阔的表面积嵌入到它们表面的孔洞和隧道中。这些区域还可以用其它材料填充,以达到其他目的。例如,在水的净化过程中,银被混合到碳孔中,以过滤生活饮用水中的汞和有机砷等污染物。因为碳是通过一系列相对便宜和简单的活化过程从木炭中生产出来的,所以它可以大量用于许多应用。

碳的制造过程-如何制造活性炭

活性炭的生产过程,即活性炭的活化,有两种形式。一种碳质来源,可以以煤、泥炭或任何有机碳质物质的形式存在,这意味着纯碳是通过一种称为热解的加热方法提取的。一旦材料碳化,它需要氧化,或用氧气处理,要么暴露在二氧化碳或蒸汽,或酸碱化学中处理。

碳化

碳化是将富含碳的材料通过加热转化为纯碳的过程。这种加热过程被称为热解,来自一种古老的木炭制造技术。一开始使用的是非常致密的碳质材料,因为最终的结果需要为活性炭目的的超多孔性。富含碳的材料被放置在一个小的(相对于材料的数量)炉中,在2000摄氏度的极端温度下加热。通常情况下,处理后剩余重量是初始重量的20- 30%,主要由碳和一小部分无机灰组成。这与“焦化”非常相似。“焦化”是一种从木炭(一种碳基燃料)中生产焦炭的方法。

一旦多孔形式的碳产生,它需要进行氧化,以便它可以作为吸附剂。这可以通过两种方式之一发生:气体处理或化学处理。

气体处理

碳的活化可以在气体被泵入的同时,通过室内加热来直接完成。这使它暴露在氧气中以达到氧化的目的。当活性碳被氧化时,它很容易被吸附,这是化学物质表面结合的过程——正是这一过程使得活性碳能够很好地过滤液体和气体中的废物和有毒化学物质。对于物理气体处理,碳化热解过程必须在600-900摄氏度的惰性环境中进行。然后,一种含氧气体被泵入环境中,并在900到1200摄氏度之间加热,使氧与碳表面结合。

化学处理

在化学处理中,该工艺与碳的气体活化略有不同。其一,碳化和化学活化同时发生。准备一种酸、碱或其他化学品的浴液,并将材料浸入其中。然后将浴槽加热到450-900摄氏度,远低于气体活化所需的温度。碳质材料碳化,然后活化,所有的速度比气体活化快得多。然而,一些加热过程会导致微量元素从浴中吸附到碳上,这可能会导致不纯或无效的活性碳。

后处理活性炭

经过氧化后,活性炭可加工成多种不同的用途,具有几种可分类的不同性质。例如,颗粒活性炭(GAC)是一种砂状产品,比粉末活性炭(PAC)颗粒大,每一种都用于不同的应用。其它种类包括浸渍碳,它包含不同的元素,如银和碘,以及聚合物涂层碳。

活性炭多久更换一次?暴露在阳光下后,它还能起到吸附和净化的作用吗?

太阳暴晒后还能起到吸附净化作用吗?

从我的自身经验来说,活性炭是可以反复使用的,至于要用多长时间。跟着小孙一块来了解一下吧!

1、活性炭多长时间换一次?

从我的自身经验来说,活性炭是可以反复使用的,至于用多长时间就得从品质上说了,如果你是一包包的买,放的还少,地方还大,那用的就快,如果量大,空间还小,那就用的时间特别长,一般的情况下你用一星期,哪太阳下晒一晒,活性炭就又恢复吸附性能,就能继续使用了!一般咱们在外面购买的活性炭在用过一段时间后慢慢就会发现吸附效果没有最开始的效果好。一般活性炭使用2个月就要考虑换新的了。

2、太阳暴晒后还能起到吸附净化作用吗?

  当今有很多厂家称用过的活性炭,只要拿到太阳下暴晒,就能再生,还能起到吸附净化作用,这到底是不是真的呢?

其实这就是一个误区。活性炭吸附主要靠力,吸附进去的有害物质很难脱附,活性炭的脱附需要在特定的设备中,通过热再生,化学洗脱,溶剂萃取再生,生物再生等复杂的工艺方法才能完成,不是仅仅只靠太阳暴晒出来的。但是活性炭在太阳底下暴晒是可以降低水分,有利于吸附有害气体的,活性炭这类的吸附剂产品,它都有一个量的饱和,在这个产品没有达到饱和的时候,是可以一直使用的。不过活性炭吸附容量大,长时间使用不会饱和,不需要经常更换。当活性炭到达一定的饱和度建议换,要不然就会成为新的污染源,建议活性炭使用2个月就更换掉。

以上是小孙对活性炭的理解与解说,你们一般活性炭都用多长时间呢?想了解更多活性炭的作用就关注我吧!或者留言,一起来探讨活性炭的对生活带来的帮助。

新型活性炭材料突破潜力分析

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活性炭是一种微孔发达的吸附材料,以木质、煤质等含碳材料为原料制备。目前活性炭主要以颗粒活性炭、粉状活性炭、柱形活性炭等使用。广泛应用于食品、医药、水处理、空气净化等众多领域,用作脱色、过滤、除臭、提纯、精制等,应用已经成熟。

一、活性炭的常规应用

活性炭产品作为具有吸附、过滤优异性能的材料,已有成熟的应用。而且随着人们生活水平的提高和环保意识的增强,活性炭的应用领域仍在不断拓展中,如:

1、石化行业:无碱脱臭、乙烯脱盐、催化剂载体等。

2、化工行业:化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收、油脂脱色、精制等。

3、环保行业:用于污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化。

4、食品行业:饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色。

5、农业行业:应用于改良土壤、增加土地水容量、改善透气性、使农药和肥料缓释。

6、电力行业:脱硫脱硝、烟道气的臭气吸附、氨气NH3、硫化物吸附等。

7、其他行业:香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制、各种浸渍剂液的制备等。

二、活性炭的新兴应用

活性炭产业目前正在突围,突破现有应用技术,向规模化、高附加值化方向发展。以节约利用资源、生产高档、高附加值活性炭为主攻方向。有针对性地开发专用活性炭。如改性活性炭对特定溶剂的选择性吸附,可在化工分离和医药脱色中发挥作用;在活性炭中负载催化剂,可作为化工反应和环保处理的中间体;将活性碳深加工应用于汽油回收、高性能燃料电池、双电层超级电容器、锂电池负极材料、储能材料、药物缓释剂等。

三、活性炭产业空白度较大

  1. 活性炭因其产品丰富、生产原料来源广、工艺路线成熟,以及其独有的综合吸附性能,已广泛应用于人们的日常生活、电力、化工、食品、医药和环保等国民经济的诸多领域。特别是在环保水处理领域用量占32%,成为水处理的关键材料。

2、我国活性炭净化产业将处于快速成长期,活性炭总需求量在40-50万吨。随着社会的发展,低碳环保越来越受到人们的重视,环保行业正逐渐成为活性炭的主要消费市场。我国环保形势仍不容乐观,水处理、气体处理用活性炭还远远没有普及。新型应用市场潜力还未被完全开发,需求潜力巨大。

3、可供制备活性炭的资源很多,拥有丰富的竹、木、果、核、棉花秆、稻壳等含碳资源,具有广阔的原料选择余地。

4、与发达国家相比,我国活性炭工业仍然比较滞后,主要表现在:活性炭企业规模比较小、生产装备相对落后、劳动生产率低、缺乏市场竞争力;国内90%的木质活性炭厂是年产几百吨到上千吨的小企业,年生产能力真正达到万吨规模的几乎没有;大多数为乡镇企业,主要设备大同小异,劳动生产率一般在几十吨/人年或更低,而像美国、日本等国的活性炭生产要集中于万吨以上的大企业,生产装备先进,而且大都实现了生产流水线的全盘自动化和计算机管理控制,故劳动生产率很高。因此活性炭技术空间较大。目前我国大力提倡科技创新,组织力量攻克化学法生产中的污染问题和降低消耗,使活性炭向着低消耗、低污染和高品质、高科技方向发展。

四、活性炭技术突破是关键

活性炭的发展方向是低成本及绿色化。目前整个产业由盲目扩大企业生产规模向科技创新转变,技术突破、提高企业核心竞争力成为关键。

现有活性炭制备技术主要有:

1、化学活化法:氯化锌活化、磷酸活化、碱液活化;目前主要采用得率高、污染小的磷酸法。

2、物理活化法:高温、机械力;物理法目前作为辅助方法。

3、物理化学活化法:机械力-磷酸、微波蒸汽;通过物理与化学结合,可提高效率、提升活性炭性能,是目前重点发展的方向。

目前活性炭的生产技术正在发生深刻的变化。如由平板炉、闷烧炉向回转炉、沸腾炉、管式炉转变;采用木屑磷酸法外热式回转炉生产活性炭技术;采用化学物理相结合的活化技术。当前大多活性炭采取添加催化剂的方法,为了生产吸附性能更加优越的活性炭产品,在活性炭的活化、炭化过程中纳入催化剂,加速炭和水蒸气之间的活化反应,以形成全新成孔机理,提高活性炭的吸附性能等等。技术突围的重点方向是:

1、对各类薪材、果壳、秸秆、木屑预处理技术。

2、新型的活化催化剂技术。

3、微波与活化剂结合的活化技术。

4、机械力-磷酸活化技术。

5、通过催化剂对活性炭孔径、纯度和吸附性能进行深度加工。

活性炭的技术不断在突破,应用领域不断开拓。活性炭产业结构正逐步转向低消耗、低污染、高附加值。活性炭企业需要抓住机遇,积极创新,以技术为核心,提升产品附加值,打造核心竞争力。

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活性炭和碳有什么区别?为什么有些物质是“活性的”?

活性炭是一种被广泛应用于过滤水和空气中污染物的炭,其本质也是炭的一种。不过活性炭与其他普通的炭最大的区别是其表面积更大,类似爆米花和玉米粒的区别。

活性炭有许多nm级的细小的孔隙,一克活性炭的表面积甚至能够超过3000平方米。一克未被活化的木炭表面积仅为2.0 – 5.0平方米。

活性炭的产生有两种方式。1. 物理活化,将炭化的原料放入高温氧化气体中,通过氧化气体与碳原子及部分杂质原子的反应而产生孔隙。2. 化学活化,让炭化材料浸入化学药品,如酸,强碱等。酸或强碱会与杂质反应,从而腐蚀炭化材料,产生许多孔隙。

那么为什么我们会称一些物质是“活性”的呢?从字面上理解,“活性”是指具有生命力,活跃且易于反应的性质。活性炭的“活性”在这里指的是由于其表面积大,拥有极强的吸附能力,极易吸附细小的微粒和分子。因此我们认为,像活性炭这样易于从外界环境中吸收能量或物质的材料是“活性”的。例如活性氧化铝也同样疏松多孔,有很大的表面积,既是良好的催化剂和催化剂载体,又是一种强劲的除水剂。

参考资料:

Activated carbon

活性

Activated alumina

by YJY

Q.E.D.

元力股份有限公司董事会秘书回复:超级电容器活性炭是公司发展重点之一

元力股份(300174)02月08日在投资者关系平台上答复了投资者关心的问题。

投资者:尊敬的董秘,您好,请问贵公司生产的超级电容炭有供应给江海股份吗?

元力股份董秘:您好!公司持续向超级电容器厂家供应超级电容炭产品。 谢谢!

投资者:贵公司超级电容炭生产线投产后,有助于缓解国内超级电容炭严重供不应求的局面,特别是国内超级电容行业实现进口替代的迫切需求。那么贵公司产品达到国际先进水平目前是否有产品反销国外市场?

投资者:超级电容炭这业务对公司而言处于什么战略位置

元力股份董秘:您好!超级电容活性炭是公司发展重点之一。谢谢!

投资者:碳中和背景下你们主营是否有巨大成长空间

元力股份董秘:您好!随着“碳达峰”“碳中和”的持续推进,将有力促进相关行业的发展。谢谢!

投资者:请问公司超级电容活性炭现有产能有多大,未来三年规划增加多大产能。有资料显示现有中国市场超级电容活性炭需求量达6000吨,基本是外资公司垄断,请问公司该产品品质与外资公司差距多大,在未来三年公司预计该产品市占率可以做到多大,谢谢

元力股份董秘:您好! 公司研发的超级电容炭生产线,生产过程没有使用国外技术和设备,产品质量达到国际水准。 谢谢!

元力股份2021三季报显示,公司主营收入11.23亿元,同比上升33.17%;归母净利润9593.0万元,同比上升17.77%;扣非净利润7862.66万元,同比下降14.0%;其中2021年第三季度,公司单季度主营收入4.31亿元,同比上升36.51%;单季度归母净利润3960.61万元,同比上升73.53%;单季度扣非净利润2440.3万元,同比下降27.98%;负债率35.78%,投资收益1808.39万元,财务费用-1082.14万元,毛利率22.28%。

该股最近90天内无机构评级。近3个月融资净流入5505.67万,融资余额增加;融券净流出2.62万,融券余额减少。证券之星估值分析工具显示,元力股份(300174)好公司评级为3星,好价格评级为2星,估值综合评级为2.5星。(评级范围:1 ~ 5星,最高5星)

元力股份主营业务:木质活性炭的研发、生产和销售。

公司董事长为许文显。许文显先生:1977年3月出生,中国国籍,无境外永久居留权,本科学历,曾任南平嘉联化工有限公司财务部经理,赢创嘉联白炭黑(南平)有限公司财务部经理,公司董事、副总经理、财务总监、董事会秘书等职。现任公司董事长,战略委员会主任委员、审计委员会委员、南平元力活性炭有限公司执行董事、福建省南平市元禾化工有限公司执行董事、福建元力环境工程有限公司执行董事、福建省南平元禾水玻璃有限公司执行董事、福建省南平市信元投资有限公司执行董事兼总经理、赢创嘉联白炭黑(南平)有限公司董事长、福建南平三元循环技术有限公司执行董事、福建南平三元热电能源有限公司执行董事,南平市政协委员、南平市工商联合会(总商会)副会长、常委、执委,南平市延平区政协常委、南平市延平区商会会长等职。获得福建省优秀民营企业家、延平区劳动模范等荣誉称号。

以上内容由证券之星根据公开信息整理,如有问题请联系我们。

活性炭的应用及性能

活性炭是一种经过加工的多孔的碳,有许多不同的用途,特别是吸附和化学反应需要的水和气体净化。因为活性炭颗粒的多孔,它们有非常大的表面嵌入到它们表面的孔洞中。这些区域还可以用其它材料填充,以达到其它目的。例如,在水的净化过程中,银被混合到碳孔中,以过滤生活饮用水中的汞和有机砷等污染物。因为碳是通过一系列相对便宜和简单的活化过程从木炭中生产出来的,所以它可以大量用于许多应用。

目录

什么是活性炭

活性炭的制造

活性炭的相关指标

活性炭的应用

什么是活性炭?

颗粒活性炭是一种用途广泛的吸附剂,具有选择性吸附数千种有机和某些有机材料的能力。从古埃及的医用碳粉,到威士忌酒桶的烧焦内部,几个世纪以来,碳一直被活化并用作吸附剂。颗粒状气相活性炭介质首次广泛应用于第一次世界大战的军用防毒面具,并在两次世界大战之间的几年里,用于溶剂回收系统的商业用途。

颗粒状液相活性炭在第一次世界大战之后获得了第一个突出的应用,在糖脱色和纯化抗生素。今天,有数百个应用-如果在环境控制的总标题下的不同用途单独计算,正在进行的应用数量在数以千计。

尽管有这些变化,但生产的活性炭主要有三种类型:

粉末活性炭(PAC)

粉状活性炭一般在5 – 150 Å的粒径范围内,也有一些外围的粒径可供选择。PAC通常用于液相吸附应用,可降低处理成本和操作灵活性

颗粒活性炭(GAC)

颗粒活性炭一般在0.2毫米到5毫米的颗粒大小范围内,可用于气相和液相应用。GACs很受欢迎,因为它们提供清洁的处理,并往往比pac使用时间更长。

此外,它们提供了更好的强度(硬度),并可以再生和重复使用

挤压活性炭(EAC)

挤压活性炭是一种圆柱形颗粒产品,大小从1毫米到5毫米。EACs通常用于气相反应,是一种重型活性炭作为挤压过程的结果

其它类型

其它种类的活性炭包括: 珠活性炭、浸渍碳、聚合物包覆碳、活性炭布、活性炭纤维。

如何制造活性炭

活性炭的生产过程,即活性炭的活化,有两种形式。一种碳质来源,可以以煤、泥炭或任何有机碳质物质的形式存在,这意味着纯碳是通过一种称为热解的加热方法提取的。一旦材料碳化,它需要氧化,或用氧气处理,要么暴露在二氧化碳中或蒸汽,或酸碱化学处理。

碳化

碳化是将富含碳的材料通过加热转化为纯碳的过程。这种加热过程被称为热解,来自一种古老的木炭制造技术。一开始使用的是非常致密的碳质材料,因为最终的结果需要为活性炭目的的超多孔性。富含碳的材料被放置在一个小的炉中,在2000摄氏度的极端温度下处理。剩下的通常是开始重量的20 – 30%,主要由碳和一小部分无机灰组成。这与“焦化”非常相似。“焦化”是一种从木炭(一种碳基燃料)中生产焦炭的方法。

一旦多孔形式的碳产生,它需要进行氧化,以便它可以吸附。这可以通过两种方式之一发生:气体处理或化学处理。

气体处理

碳的活化可以在气体被泵入的同时,通过室内加热来直接完成。这使它暴露在氧气中以达到氧化的目的。当活性碳被氧化时,它很容易被吸附,这是化学物质表面结合的过程——正是这一过程使得活性碳能够很好地过滤液体和气体中的废物和有毒化学物质。对于物理气体处理,碳化热解过程必须在600-900摄氏度的惰性环境中进行。然后,一种含氧气体被泵入环境中,并在900到1200摄氏度之间加热,使氧与碳表面结合。

化学处理

在化学处理中,该工艺与碳的气体活化略有不同。其一,碳化和化学活化同时发生。准备一种酸、碱或其它化学品的浴液,并将材料浸入其中。然后将浴槽加热到450-900摄氏度,远低于气体活化所需的温度。碳质材料碳化,然后活化,所有的速度比气体活化快得多。然而,一些加热过程会导致微量元素吸附到碳上,这可能会导致不纯或无效的活性碳。

后处理活性炭

经过氧化后,活性炭可加工成多种不同的用途,具有几种可分类的不同性质。例如,颗粒活性炭(GAC)是一种砂状产品,比粉末活性炭(PAC)颗粒大,每一种都用于不同的应用。其它种类包括浸渍碳,它包含不同的元素,如银和碘,以及聚合物涂层碳。

活性炭的相关指标

在为特定应用选择活性炭时,应考虑多种特性:

活性水平

活性水平通常用单位重量的总表面积来表示,通常用平方米/克来表示。总的暴露面积一般在600-1200平方米/克。

为了在吸附中有用,表面面积必须存在于足够大的开口以容纳吸附质分子。活性水平是测量的,当考虑到下面部分描述的附加特征时,它是最有意义的。

孔隙结构

虽然进入碳结构的开口可能有各种形状,“孔隙”一词,意味着一个圆柱形的开口。孔隙结构曲线描述了这些孔隙壁之间的微小距离,通常表示为各种“直径”的孔隙所代表的总表面积或总孔隙体积的函数。活性炭内部的孔隙不可能具有精确的平均形状,但总的来说,颗粒状的活性炭通常会表现得好像它的所有表面积都在这种形状的孔隙中。

最小直径的孔隙构成微孔结构,是吸附能最高的部位。微孔隙有助于吸附低分子量、低沸点的有机蒸气,并将水中的微量有机物去除到不可检测的水平。较大的孔洞构成了大孔隙,这有助于吸附非常大的分子和分子聚集体,例如原糖溶液中的“色体”。大孔结构的另一个重要功能是协助流体扩散到碳颗粒内部的吸附位点。

综上,孔隙结构。(1)能有效吸附高挥发性溶剂,控制某些类型的气味,去除水中的痕量有机物; 后者具有边际扩散特性。(2)对各种大小的分子提供了良好的选择性平衡,能够将蒸气和液体污染降低到超低水平,并具有良好的扩散特性。(3)将允许良好的扩散,并可以容纳非常大的分子尺寸,但很少有微孔结构,对大多数有机物有非常差的保持性。

原材料

颗粒活性炭可以由各种碳质原料生产,每一种原料都将赋予成品典型的品质。商业品级通常由椰子和其他坚果壳、烟煤和褐煤、石油焦、锯末、树皮和其他木制品制成。一般来说,果壳和石油焦会产生非常坚硬的碳,其孔隙结构具有以上(1)的特征,相对坚硬的碳具有(2)型结构,而缺乏抗压和耐磨性的碳具有(3)型结构。应该强调的是,特定的生产技术可能会产生与给定原料标准不同的碳。

表观密度

大多数活性炭的固体或骨架密度在2.0-2.1 g/ml之间。然而,这将描述一种基本上没有表面积和吸附能力的材料。

由于颗粒活性炭用于固定体积的吸附剂中,表观密度值可以用来计算体积活度,这有助于确定替代碳负荷的吸附剂的工作能力。

由于标准活性测试是用烘箱干碳进行的,同样,由于活性水平极低而导致的高密度,或由于再活化而产生的灰或非活性炭残渣,或任何非碳掺假,通常都不会有益于使用寿命或吸附剂产生高净化液体的能力。

颗粒大小

由于去除杂质需要吸附质扩散到颗粒内部结构,吸附速率将随着颗粒尺寸的减小而增加。当流体流过吸附剂时,增加的吸附速率将需要更少的吸附剂床深度和吸附质被去除区域的接触时间。这种功能吸附区称为吸附波阵面或~转移区。然而,对于任何给定的流体,颗粒尺寸的减小都会增加流动阻力或压降。在实践中,选择粒度是为了在快速吸附和有效去除的竞争优势与增加流动阻力和随之而来的更高泵送成本之间取得合理的平衡。

硬度

所有颗粒活性炭的硬度和耐磨性一般都是有益的,尽管它们的操作用途可能有很大的差异。在常见的吸附器设计和操作范围内,所有商业颗粒活性炭可以承受其自身的重量和流体流动引起的压力效应。因此,在颗粒活性炭只使用一次或很少使用的系统中,硬度特性可能很少或根本不重要。相反,如果碳需要频繁地进行再生处理,在适当的再生过程中受到热冲击,或者必须抵抗过度的振动,那么硬度就变得相当重要。例如,在使用热再活化的系统中处理软碳的细粉(灰尘)可能会使再活化炉本身的损失增加一倍或三倍。在使用蒸汽循环再生的溶剂回收系统中,容易断裂的碳经常会提高压力降,以至于需要重新筛选、补充或更换吸附剂。

在评价硬度值时,应记住颗粒活性炭硬度测试与用于塑料、金属或矿物的硬度等级没有关系。硬度为98的碳比硬度为80的碳要高得多,但硬度更高的材料,如金刚石、钢和铜,尽管它们的实际硬度不同,但根据颗粒活性炭硬度测试,它们都将报告为100。

灰分

如果部分炭为原料,灰分一般在2- 20%重量不等的商用颗粒活性炭。总灰分的一部分可能是水溶性的,通常更多的是酸溶性的,而其余部分在碳的骨骼结构深处是不溶性的。来自木头和果壳碳的灰烬往往富含碱性金属,而来自煤炭的灰烬主要是铝、硅和铁的氧化物。在有限的情况下,痕量的可溶或活性灰是有害的,可使用用水或酸预洗的颗粒活性炭,或基于某些原材料的等级可以将总灰分或特定灰分成分降至最低。

天然灰通常不会对吸附过程有害,标准活性测试报告包括灰重量在内的颗粒活性炭效率。然而,在某些再生颗粒活性炭中,以前使用的残留物可能会堵塞部分或全部的微孔结构,而微孔结构对于将有机物去除到超低水平至关重要。类似地,如果灰是由于之前的浸渍用于其他用途,或由于任何其他掺假,碳性能可能会严重受损。

pH值

活性炭的水提取物用于报告ph。未经处理的煤基碳通常接近中性,而果壳碳和木材碳更碱性。大多数未经处理的GACs在pH值6-10之间变化,但添加酸或碱可能进一步扩大这一范围。

在净化水和水溶液中,颗粒活性炭的pH值应与溶液的首选pH值进行对比。大多数有机物在pH值为5-7的微酸性溶液中吸附效果最好。然而,GAC的初始pH值不会影响处理后溶液的pH值很长时间(尽管吸附物被去除可能会改变溶液的pH值)。

活性炭的应用

从液体或气体中吸附组分的能力使其在众多行业中有成千上万的应用,以至于事实上,它很可能更容易列出不使用活性炭的应用。活性炭的主要用途如下。请注意,这不是一个详尽的列表,而只是强调。

水净化

活性炭可用于去除水、废水或饮用水中的污染物,这是帮助保护地球上最宝贵资源的宝贵工具。水净化有许多子应用,包括城市污水处理、家庭水过滤器、工业处理场地水处理、地下水修复等。

空气净化

同样,活性炭也可以用于空气的处理。这包括口罩、家庭净化系统、气味减少/去除,以及工业加工场所烟气中有害污染物的去除。

金属回收

活性炭是回收金银等贵重金属的重要工具。

食品和饮料

活性炭被广泛应用于整个食品饮料行业,以实现一些目标。这包括脱咖啡因,去除不需要的成分,如气味、味道或颜色等。

药用

活性炭可以用来治疗各种疾病和中毒。

收集÷技术指标及活性炭的选择

活性炭是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。是一种经特殊处理的炭,将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热,以减少非碳成分(此过程称为炭化),然后与气体反应,表面被侵蚀,产生微孔发达的结构 (此过程称为活化)。由于活化的过程是一个微观过程,即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀 ,所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。

活性炭表面的微孔直径大多在2~50nm之间,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面积,每克活性炭的表面积为500~1500m2,活性炭的一切应用,几乎都基于活性炭的这一特点。

那么,在水处理过程当中有着广泛应用的活性炭,该如何选择呢?

活性炭的原理

活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达,比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料,是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。

活性炭按原料来源可分为:木质活性炭、果壳活性炭、兽骨/血活性炭、矿物原料活性炭、合成树脂活性炭、橡胶/塑料活性炭、再生活性炭等;

活性炭按外观形态可分为:粉状、颗粒状、不规则颗粒状、圆柱形、球形和纤维状等。

活性炭的应用极其广泛,其用途几乎涉及所有的国民经济部门和人们日常生活,如水质净化、黄金提取、糖液脱色、药品针剂提炼、血液净化、空气净化、人体安全防护等。

如何判断活性碳的好坏?

最简单的方法是:拿一个装水的透明杯,放颗活性碳下去,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

另一种方法是取两只透明杯子,在一只杯子里放入纯净水,然后滴入一滴红墨水,搅拌均匀后均匀地分成两杯。将活性炭放入其中一杯有颜色的水中,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,同等条件下脱色效果越强,说明活性炭吸附性越好。

还可用滤色法来判断活性碳是否失效将一张黄色纸片放入水下30cm处,如果难以看清纸片上的黄颜色,即表明活性碳已失效,必须取出予以更换。

对活性炭的使用要采取灵活的方法,在使用新池或新缸后不久、用药后短期使用,会起到意想不到的效果。另外,在水质变差的情况下,活性炭可以短暂急救。

活性炭的技术指标

注:选用优质木炭和木屑为原料,采用物理法和化学法精制而成。产品为黑色粉末状,无毒无味,孔隙发达,不含对水质有不良影响的水中溶解物。具有吸附能力强、脱色效果佳、过滤速度快等优点。能有效吸附液相中大小分子结构不良物质,广泛应用于生活污水、化工污水、医用污水及城市污水等各种类型的污水,特别是对污水的脱色、除味,降COD等有绝佳的效果。

活性炭的选型

好的活性炭必须具有吸附容量大、使用寿命长、机械强度高、灰份低、易冲洗、出水水质好等特点,它不但能除去异臭、异味、提高色度,而且对水中的各种有毒有害物质如:氯、酚、汞、铅、砷、氯化物、洗涤剂、农药、化肥等污染物具有很高的去除率。

具体主要技术指标如下:

1、粒度(10—24目2.0—0.8mm ):≥95%

说明:通常来说,颗粒越小的活性炭,比表面积越大,也就是吸附效果越好,但是颗粒越小,损耗也会越大,粉尘也会越多。

2、碘吸附值:≥1000mg/g

说明:一般来说碘吸附值越高,活性炭的吸附能力越强。

3、比表面积:1000—1200m2/g

说明:若取1克活性炭,将里面所有的孔壁都展开成一个平面,这个面积将达到1000平方米(既比表面积为1000g/m2)!影响活性炭吸附性的主要因素就取决于内部孔隙结构的发达程度。(既比表面积越大,活性炭的吸附效果越好)。

4、亚甲兰脱色力:≥10mL/g

说明:除色能力。

5、耐磨强度:≥95%

说明:即耐磨损或抗磨擦的性能;强度越高,活性炭性能越好。

6、干燥减量:≤10%

说明:干燥减量及指水分,此值越低,活性炭质量越好。

7、灼烧残渣:≤3%

说明:灼烧残渣及指灰分,此值越低,活性炭质量越好。

8、充填比重:0.48—0.55g/mL

说明:充填比重及指密度,一般密度越小,活性炭的吸附力越好。

9、PH值:6—8

活性炭的使用注意事项

  1、运输和搬运:运输过程中,活性炭不得用钩子牵引。应防止与硬物质混合。不应强烈振动、磨擦、践踏或砸碎。严禁抛掷。应轻载轻卸,以减少碳粒破碎,对后期使用造成影响。

  2、贮存:应存放于阴凉干燥处,以防止内外包装破损,防止空气中其他物质的水分和吸附,对使用效果也有影响。严禁与有害气体、有毒、易挥发物质混合储存,远离污染源。

  3、水浸是严格禁止的:活性炭是一种多孔吸附物质,因此在运输、储存和使用过程中必须绝对防止浸水,因为水浸出后,水充满了活性孔隙,减少了活性炭与气体的比表面积之间的直接接触,使用效果也会受到影响。

  4、防止焦油状物质:在使用过程中,应禁止焦油状粘性物质进入活性炭床,以免堵塞活性炭的孔隙或覆盖活性炭表面,使气体不能接触活性炭的表面,并且失去应用效果,例如在气体中。在气体进入活性炭床(最好使用除焦设备)之前,应除去含有此类物质,使用效果也有影响。

  5、防火:储存或运输活性炭时,应防止直接接触火源,防止火灾。当活性炭再生时,它可以避免氧气并彻底再生。再生后,必须用蒸汽冷却将其冷却至800℃以下。不然温度太高活性炭是会自燃。

  6、使用方法:装载时,应首先对运输过程中产生的颗粒和灰尘进行筛分。然后各层均匀铺开,不应直接从进料孔注入,避免大小颗粒填充不均匀,造成气体偏置,影响使用效果。装车结束时,启动前应将粉尘吹掉,并将活性炭表面的粉尘吹掉,以免将粉尘带入后段,对正常生产都会有影响。

  7、安全需要知道:湿活性炭需要从空气中除去氧气,在安全封闭的容器中消耗氧气会造成有毒环境,如果工人进入容器内含活性炭适当取样或进行低氧空间作业,应遵守相关的国家标准和业务规范。

哪些因素影响活性炭处理挥发性有机化合物废气的吸附能力,多久更换一次?

VOCs废气处理的活性炭是一种新型的活性炭,专门用在工业、化工场合运作生成的VOCs及其他废气的吸收、处理工作,可谓是十分的环保,因此,也被人们亲切地称作“环保活性炭”.VOCs活性炭虽然吸附能力极强,但是我们需要定期地进行更换,以防止它失效了而影响净化周期。

那么如何判断VOCs废气处理的活性炭使用周期呢?影响其吸附能力的有哪些?下面朴华科技环保带大家来看看。

  一、 影响VOCs废气活性炭吸附能力的因素

  1、活性炭吸附剂的性质

  活性炭吸附剂的面积越大,就表示吸附能力越强。它是非极性分子,特别容易吸附极性或者非极性低的吸附质。活性炭吸附剂颗粒的大小,细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等,对吸附也有很大的影响。

  2、吸附质的性质

  取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等。

  3、废水PH值

  活性炭通常相比在碱性溶液里面,在酸性溶液里面有更高的吸附率。PH值会对吸附质,在水里面存在的状态、及溶解度等,产生影响,从而影响吸附效果。

  4、共存物质

  共存多种吸附质时,活性炭对某种吸附质的吸附能力,比只含该种吸附质时的吸附能力差。

  5、温度

  温度对活性炭的吸附影响较小。

  6、接触时间

  应保证活性炭与吸附质,有一定的接触时间,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力

  二、VOCs废气处理的活性炭多久更换一次

  VOCs废气处理的活性炭,吸附饱和之后,净化能力就会变差,然后排放出来的气体有异味。当我们在,VOSs活性炭塔工业废气处理设备周围,能闻到异味时,就可以确定,活性炭已经饱和。

要是在排风管处设计视窗,我们也可以通过视窗观察废气的颜色。当我们观察到,排放的气体有颜色时,活性炭已经饱和,吸附能力下降。

  工业活性炭的吸附量以及使用时间活性炭对不同的有机气体其吸附能力(用S表示)是不一样的。按一个排污企业150mg/m3,风量在50000m3/h,一天工作时长15小时算,活性炭的平衡保持量取30%,1t活性炭达到饱合的时间为:

  T(d)=m*S/C*10-6(kg/mg)*F*t(15h/d)

  m:活性炭的质量,kg;

  S:平衡保持量,%;

  C:VOCs总浓度,mg/m3;

  F:风量,m3/h.

  则T=1000*0.3/150*10-6*50000*15=2.67d

  也就是1t工业活性炭在上述条件下,2.67天就达到饱合了。

  故此,需要有专人定期观察活性炭吸附塔运行状态,做好记录。发现活性炭饱和,立即更换活性炭,确保工业废气处理设备正常运行。