临朐县海源活性炭厂-南和山东活性炭

活性炭是由含碳原料经炭化、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，选择性吸附能力较强的碳材料。活性炭具有良好的再生性能，可以循环使用，在石油化工、食品、医药、乃至航空航天等领域均有广泛应用，已成为国民经济发展和建设的重要的吸附材料。近年来，随着环保、医药、储能等行业的快速发展，活性炭的市场需求不断增加，我国活性炭的生产量和出口量均已达到世界。
经过30多年的发展，活性炭领域开发了很多新的生产技术，如物理法-化学法活性炭一体化生产技术，活性炭工业生产中化、低消耗、智能化的生产技术以及活性炭的再生生产技术等。同时，活性炭在气相吸附、液相吸附、能源储存和作为催化剂载体等方面的应用也取得很大的进展，活性炭行业具有广阔的发展前景。目前，活性炭的研制更多的是着眼于拓展应用领域，因此，有针对性地研制具有特殊吸附性能的活性炭新品种、根据吸附质的特征选择合适的活性炭及低成本制备方法、开发活性炭清洁再生工艺与设备以达到循环利用等方面均是重要的研究方向。
本书主要是基于活性炭研究领域技术发展成果，结合作者多年的研究和产业化经验编写而成。在对活性炭的主要特征、用途、吸附理论进行简单介绍的基础上，阐述了化学法制备技术与装置、物理法制备技术与装置、活性炭的再生技术和设备、活性炭在气相以及在医药、防辐射、电子行业等领域中的应用，同时对活性炭行业国内外相关标准进行了归纳整理，并对活性炭标准化工作提出了展望。
本书在编写过程中得到多位行业的指导和帮助，在此向他们表示衷心的感谢! 感谢宋湛谦院士和张齐生院士为本书作序!
尽管笔者力求全面、深入地介绍活性炭的相关知识，但限于水平和时间，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正!

腩罍分子悔查用范雨的扩方，而前方具不同成分的分离机原请行视人研究。
B.多孔碳材料
多孔碳材料(porogs cerbon matenat:PCM，集用具有丰富礼维纺构材料，这类材料以活性炭为代表，很早以前就被广泛应用为缴附剂，近年来箱君具有不同形态特征粉、粒、块、箱、纤维及具织物，治动能转殊的多孔带材料的不断开发，其应用领域也在不断拓宽，由于该材料不仅对某热化学反西具有明显的催化活性，同时又可与金属活作组分进行展的相互作用。加名 PCM还具有成本低，比者面积和孔结构可控，通过炭载体侑燃保从虚催化用中回收贵金属等优势，因此无论是作为催化剂还是催化剂载体，需表现出广销的应用前景，张引枝等软催化领域中所用PCM的制备，特件，具催化和载体功能以及一些催化反应的实例作了详细的综述,
在催化领域中所用PCM大致可分为普通动性炭、聚台物衍生炭和发展复合物。早期PCM多是利用果壳，果核、木材，各种牌号的煤炭，煤供油和重质油沥青等原料，经炭化和物理或化学活化制成，因天然原料所含杂质残留于 PCM中会催化不希望的副反应发生，且采用天然原料不便对所得PCM的孔结构及形态进行调控，因此，目前PCM的制备原料多采用合成树脂，有成纤维。
在合成聚合物时，通过选择交联剂或致孔剂可合成具有较大孔结构和比者面积的共聚物，这类前驱体中所具有的较大孔隙经炭化活化后仍可保留至终的PCM中，利用磺化苯乙烯二乙烯基苯形成的网状结构其聚物在氮气中炭化至1200℃可以制得平均孔大小在30nm的各向同性硬质炭，以糠醇，液体致孔剂二甘醇或聚乙二醇，分散剂以及固化剂对甲基苯磺酸为原料，由糖醇的部分聚合，液体成孔剂挥发可以形成狭窄的大孔，将其炭化所得的PCM中也保留了该孔结构，
PCM由于含有较多的微品，放处于棱面边缘的碳原子较多具有较高的反应性，易与其他元素反应形成支配表面化学结构的化学物种，通常主要是与氧反应形成各种含氧官能团，通过测定活性表面积可以对这些形成官能团活性点数量进行估计，其程度与碳材料中的微晶点及其排列以及表面缺陷数有关。低温热处理(≤1500K)的活性点可能占有更高的总表面积，对活性炭来说可能达20%~40%，作为PCM之一的炭黑，表面存在的氧化物，包括有羧基，酚羟基等酸性官能团，预基、醒基以及由醌基和预基缩合形成的内酯基等中性官能团,还包括氧萘状化合物等碱性氧化物。其他各种碳材料也呈现出类似的表面氧化物情况，
活性碳材料包括了大量的具有不同物理化学性能和不同形状的产品

在我国，为使活性炭吸附烟气脱硫技术应用于燃煤电厂，也开展了一系列的研究和工业试验并取得重要进展。20世纪80年代初，西安热工研究所和四川省环境保护研究所开展了活性炭吸附烟气脱硫并制取磷肥的试验研究。具体工艺如下:经调温调湿后的烟气进入吸收塔，活性炭作为吸附催化剂将SO:吸附，并在O2存在的条件下进一步将SO2催化氧化成SO3，当吸附接近饱和气相液时经水喷淋洗涤得到一定浓度的稀硫酸。洗涤再生后的活性炭吸收剂可继续使 用，该法脱硫效率达70%(脱硫)。 子并与 迄今为止，国内外关于活性炭脱硫的研究并不少，日本和德国已经有将活理认为
活性炭用于移动床同时脱硫脱氮的成功实践。我国在这方面的研究起步较晚，应用活性炭脱硫技术的历程经历了三个阶段:20世纪50年代初期，采用硫化铵再生的活性炭脱硫技术，该技术所需设备多，占地面积大，操作复杂，再生成
本高，活性炭的制作成本也高;70年代中期，开发应用过热蒸汽再生的活性 4. 炭脱硫技术，该技术所需设备装置少，操作方法简单，再生成本低，活性炭价格便宜;80年代中期，采用改性活性炭技术，提高了活性炭的工业硫容，在为问题是一定程度上延长了活性炭脱硫的正常使用周期，改善了工作环境。而且已经有50,在活性炭脱硫的工业实践，例如四川宜宾豆坝电厂和湖北松木坪电厂。实践证都致力明:活性炭法烟气脱硫技术具有非常好的发展前景，进一步的深入研究能够促

外热式回转炉
活性炭在回转炉内的滞留时间可以通过回转速度来调节。对于外热式回转炉而言，由于耐热金属的原因，温度的调节范围比较窄。对于内热式回转炉，由于受炉内再生气体的组成与流速的限制，通入的水蒸气量也有一定的限制。因此，关于活性炭性能的恢复状况问题要根据回转炉的实际情况，用改变加料量等方法进行调节。
为了防止再生尾气的二次污染，对尾气进行一定的处理。虽然原则上要根据活性炭上所吸附的有机物质的种类来决定处理方式，但一般由于尾气中可能造成大气污染的主要成分为吸附质自身或者是吸附质分解所产生的焦油等以及粉化的活性炭，因此采用设置二次燃烧室的方法即可将这些污染成分除去90%以上。除设置二次燃烧室以外，也有设置湿式洗涤器来除去烟尘的方法，但是当烟气中含有某些含氮有机物的时候即难以将气味除去。在对尾气的处理中要考虑吸附物质分解、燃烧时生成的SO.及NO，等问题，同时二次燃烧室应具有良好的保温功能，以便让烟尘及臭气达到完全燃烧。

山东活性炭 再生装置也几乎都是多层炉。多层炉的特征是可以长时间稳定而连续运转，往往可连续运转一年左右，而且能长时间在25%~的广范围负责范围内稳定运转*)。一旦多层炉开始运转并达到稳定状态后，在运转方面则几乎不需再另外花费劳动力。虽然为预防事故、仍需进行必要的日常运转管理，例如需定时对温度、燃烧器的燃烧情况等进行监测，但是诸如操作阀门及操作燃烧器等调整工作则几乎不需进行。
活性炭的再生损失是活性炭再生炉必然存在的问题，能够对价格昂贵的活性发进行、高回收率、的再生是再生炉设备不断研制开发的目标和动力，通常引起活性炭再生损失的原因有三种:①活性炭在移送过程中的粉化损失。②委托再生时出现的装卸搬运损失;③热再生所造成的燃烧损失，再生损失量的多少决定了每年需要补充活性炭数量的多少，为尽可能降低再损先，除了考虑设备及再生条件之外，对再生系统中的活性炭的性质也要进行充分研究，在再生系统中，包括粉化损失、装卸搬运损失及炭烧损失在内的活性

光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波长范围的光，在某种催化剂存在的条件下，通过光化学反应将吸附质氧化分解，从而使饱和活性炭的吸附性能得到恢复。在水溶液中，光催化剂如锐钛矿型TiO₂等表面受光子激发将产生高反应活性的羟基自由基，可将大部分有机物及部分无机污染物氧化降解，终生成 CO2、H2O等无害或低毒物。目前用于研究的催化剂以TiO2为主，经太阳光照即具有高反应活性。此法主要是在颗粒活性炭上负载锐钛矿型TiO2光催化剂，使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能结合起来。由于活性炭的吸附作用，其表面污染物浓度高，因此有利于光催化反应的快速进行，从而将污染物原位降解，达到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用环境很复杂，在使用过程中可能会因某些较为复杂的因素(例如高温和某些基团的积累)造成光催化剂因“中毒”而失效，所以研究人员开展了很多关于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附达到饱和后直接经紫外光照射甚至日光辐射即可实现原位再生，不需要其他操作，能耗低，而且再生工艺简单，设备操作容易，生产规模可以随意控制。因此对光催化再生的研究具有重要意义。但该方法耗时长，而且可能由于活性炭自身强烈