粉末顆粒活性炭主要成分為碳,并含有少量氧、氫、硫、氮、氯等元素,在結(jié)構(gòu)上是不規(guī)則排列,在交叉連接之間有細孔,在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷,堆積密度低,比表面積大具有很強的吸附性能,是用途極廣的一種工業(yè)吸附劑。普通活性炭的比表面積在500~1700m2/g間。
活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料,經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑?;钚蕴亢写罅课⒖?,具有巨大的比表面積,能有效地去除色度、臭味,可去除二級出水中大多數(shù)有機污染物和某些無機物,包含某些有毒的重金屬。影響活性炭吸附的因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和濃度;廢水的PH值;懸浮固體含量等特性;接觸系統(tǒng)及運行方式等?;钚蕴课绞浅鞘形鬯呒壧幚碇凶钪匾钣行У奶幚砑夹g(shù),得到廣泛的應(yīng)用。
粉末顆粒活性炭能有效吸附氯代烴、有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑,還能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏劑、烷基苯磺酸及許多酯類和芳烴化合物。二級出水中也含有不被活性炭吸附的有機物,如蛋白質(zhì)的中間降解物質(zhì),比原有的有機物更難被活性炭吸附,活性炭對THMS的去除能力較低,僅達到23-60%?;钚蕴课椒ㄅc其他處理方法聯(lián)用,出現(xiàn)了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工藝、活性炭-硅藻土法等,使活性炭的吸附周期明顯延長,用量減少,處理效果和范圍大幅度提高。
制作原料
粉末顆?;钚蕴康闹饕蠋缀蹩梢允撬懈缓嫉挠袡C材料,如煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼等。這些含碳材料在活化爐中,在高溫和一定壓力下通過熱解作用被轉(zhuǎn)換成活性炭。在此活化過程中,巨大的表面積和復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)逐漸形成,而所謂的吸附過程正是在這些孔隙中和表面上進行的,活性炭中孔隙的大小對吸附質(zhì)有選擇吸附的作用,這是由于大分子不能進入比它孔隙小的活性炭孔徑內(nèi)的緣故。
國內(nèi)發(fā)展
以“林產(chǎn)三剩物”為原料加工的木質(zhì)活性炭是中國重要的林產(chǎn)化工產(chǎn)品。據(jù)《2013-2017年中國活性炭行業(yè)市場研究與投資預(yù)測分析報告》數(shù)據(jù)顯示2010年,中國木質(zhì)活性炭年總產(chǎn)量約為13.4萬噸,居世界之首,其生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)能主要集中在江西、福建和浙江三省,三省的年產(chǎn)量約為10萬噸。其中江西省有活性炭生產(chǎn)企業(yè)100余家,主要為利用木屑和竹屑生產(chǎn)木質(zhì)活性炭,為全國最大的木質(zhì)活性炭生產(chǎn)省份;該省活性炭行業(yè)從業(yè)人員近萬名,主要分布在上饒、宜春、贛州、撫州、吉安等地,從業(yè)人員大多為當(dāng)?shù)氐牧洲r(nóng)。中國乃至世界木質(zhì)活性炭需求均呈快速增長的態(tài)勢,潛力巨大。
市場需求
2010年以來,全球活性炭消費量持續(xù)快速增長,2012年全球消費總量達到120萬噸,市場總額超過15億美元,發(fā)展?jié)摿薮?。傳統(tǒng)需求方面,預(yù)計2015年全球木質(zhì)活性炭需求總量在60萬噸左右,國內(nèi)貢獻約一半的產(chǎn)量;潛在需求方面,未來全球工業(yè)環(huán)保(汞排放等)、家居/汽車環(huán)保(甲醛、異味等)、自來水凈化、食品飲料精制等領(lǐng)域,將可能使得木質(zhì)活性炭的需求出現(xiàn)爆發(fā)性增長。
中國活性炭行業(yè)雖然發(fā)展較為迅速,但一些制約行業(yè)發(fā)展的因素長期存在,如中國活性炭企業(yè)規(guī)模普遍較小,難以形成規(guī)模效益,技術(shù)落后,環(huán)境污染嚴重,只是依托中國煤炭資源優(yōu)勢,在激烈的時常競爭中求得生存,但難有很大的發(fā)展,也很難和國外大型活性炭企業(yè)競爭。為了改變大同地區(qū)活性炭炭化料生產(chǎn)工藝落后,環(huán)境污染嚴重的局面;合理調(diào)整大同活性炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),生產(chǎn)高科技、高附加值的高檔活性炭產(chǎn)品。