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活性炭國(guó)家專精特新“小巨人”企業(yè)活性炭產(chǎn)學(xué)研合作

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從橄欖核中生產(chǎn)活性炭的應(yīng)用
文章作者:韓研網(wǎng)絡(luò)部 更新時(shí)間:2019-9-5 16:51:21

  橄欖核已被廣泛用作可再生能源生物廢料來(lái)源。由于它們富含元素碳(自身重量的40-45%),所以很多研究都集中在將橄欖核作為前體來(lái)生產(chǎn)活性炭吸附劑。然而,只有少數(shù)研究集中在總結(jié)用于從橄欖核生產(chǎn)活性炭的各種技術(shù)。并講述了關(guān)于活性炭作為吸附劑用于廢水處理的生產(chǎn)和應(yīng)用的研究。

  活性炭可以由任何含碳材料生產(chǎn)制造,一般主要材料為無(wú)煙煤和煙煤。活性炭是常用的吸附劑,用于處理廢氣、廢水和排放物。由于環(huán)境意識(shí)的提高可以通過(guò)引入含碳量高的普通日常廢物(例如農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品和舊輪胎)代替常用材料來(lái)生產(chǎn)活性炭,擴(kuò)大了活性炭的來(lái)源。具有高的碳含量和低含量的無(wú)機(jī)物任何低成本的材料可以被用作前體以產(chǎn)生活性炭。

  經(jīng)過(guò)對(duì)很多生物質(zhì)廢物的研究,有很多合適的材料。其中的一些可以用于生產(chǎn)具有高表面積和孔體積,一系列孔徑分布,適當(dāng)硬度和堆積密度的活性炭的合適前體。選擇含碳原料時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)包括獲得具有低無(wú)機(jī)物含量,原料的體積和成本,原料的可加工性,在小規(guī)模的環(huán)境影響和原料的儲(chǔ)存壽命的高質(zhì)量活性炭的潛力。由于廢料代表活性炭工廠的原料,因此原料成本非常低。橄欖核是橄欖油提取工業(yè)中產(chǎn)生的重要副產(chǎn)品。就生產(chǎn)規(guī)模而言,橄欖核是迄今為止規(guī)模很大的產(chǎn)品,廣闊的市場(chǎng)包括銷售無(wú)核橄欖產(chǎn)品。它代表大約10%重量的橄欖果實(shí),橄欖核中固定和元素碳含量分別約為16和47%,被認(rèn)為是各種核果中碳含量很高的一種。

  從橄欖核生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)活性炭的標(biāo)準(zhǔn)

  高質(zhì)量活性炭的定義是相對(duì)的,應(yīng)包括術(shù)語(yǔ):它對(duì)需要除去/吸附的吸附物或吸附物具有高去除能力。需要評(píng)估以滿足該定義的性質(zhì)是表面官能度,表面電荷,zeta電位和零電荷點(diǎn),表面積,孔徑,孔徑分布,密度,硬度和再生性。用于活性炭生產(chǎn)的合適原料來(lái)源的特征應(yīng)包括高碳含量、灰分低、低硫含量、其他雜質(zhì)含量低,如氯化物和重金屬、可用性、又便宜。橄欖核具有一系列高質(zhì)量的特性,表明其適合活性炭生產(chǎn)。為了使工藝條件的評(píng)估,以實(shí)現(xiàn)表的高表面積活性炭的制造。對(duì)于表化學(xué)活化,既有酸處理,特別是磷酸和堿處理,特別是KOH和K 2 CO 3,產(chǎn)生的1100的區(qū)域的表面區(qū)域1200米2/g甚至更大。但是,進(jìn)一步的檢查表明,其他因素會(huì)影響表面積。因此,溫度-時(shí)間依賴性很重要:對(duì)于700℃的研究,熱反應(yīng)接觸時(shí)間應(yīng)為4小時(shí)或更長(zhǎng)。對(duì)于800°C或以上的研究,熱接觸時(shí)間超過(guò)2小時(shí)。堿反應(yīng)在比酸活化過(guò)程稍短的時(shí)間內(nèi)完成。另一個(gè)影響因素是活化化學(xué)浸漬率。在1:1的比例下,通常沒(méi)有足夠的活化化學(xué)品來(lái)完成表面功能和孔隙度的發(fā)展,表面區(qū)域位于低側(cè)。因此,報(bào)道用于化學(xué)活化的高表面積使用2:1或更大的比例。一般來(lái)說(shuō),2:1就提供高表面積而言,似乎是浸漬比的合適范圍,并且對(duì)于活化化學(xué)品仍然相對(duì)便宜。如果反應(yīng)接觸時(shí)間太長(zhǎng),則較高的化學(xué)浸漬比可能導(dǎo)致表面積的損失,因?yàn)槲⒖邹D(zhuǎn)變成中孔并且中孔轉(zhuǎn)變成大孔。僅在物理活化處理的情況下,需要更高的溫度>800℃,并且通常具有更少的表面功能。

  活性炭在廢水處理中吸附的優(yōu)點(diǎn)

  在將吸附技術(shù)應(yīng)用于廢水處理的情況下,第一步是針對(duì)污染物的合適吸附劑,包括容量,吸收速率和特定吸附劑成本。此外,在精心設(shè)計(jì)的吸附系統(tǒng)中,對(duì)于在突破發(fā)生之前處理的大量廢水,可以完全去除污染物。這些性質(zhì)與活性炭成本和是否與再生操作成本再生活性炭的能力相關(guān)。商業(yè)規(guī)模吸附系統(tǒng)(通常是含有顆;钚蕴康墓潭ù仓)的資本投資和安裝成本不高,而且運(yùn)行成本主要是用于泵送過(guò)程,通過(guò)顆;钚蕴康膲航迪鄬(duì)較低也是合理的,并且通常下流的重力可以進(jìn)一步降低這種成本。因此,關(guān)于吸附系統(tǒng)的大多數(shù)批評(píng)是關(guān)于再生吸附劑。然而,取決于吸附質(zhì)-活性炭,選擇好的再生方法可以克服許多困難。

  針對(duì)不同吸附物的處理方法

  如果吸附物是一種劇毒物質(zhì),例如砷酸鹽,亞砷酸鹽,鉻酸鹽,汞,鎘等,不能再生再利用,因此需要就地處理,應(yīng)選擇成本極低的高容量活性炭。這可以穩(wěn)定或玻璃化,并送到危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)。

  揮發(fā)性溶劑可以蒸汽汽提或熱氣從原位剝離活性炭,然后冷凝以便回收和再利用。重金屬可以與離子交換柱相同的方式再生。溶劑汽提可以應(yīng)用于各種吸附物質(zhì)。

  一種新方法是使微生物發(fā)酵液通過(guò)廢吸附柱,其含有一種微生物,其將生物降解吸附物-原則上類似于生物吸附過(guò)程。對(duì)于更耐火的穩(wěn)定有機(jī)物,例如染料,需要更昂貴的熱再生過(guò)程,這通常需要將異性運(yùn)輸?shù)綗嵩偕O(shè)備并且損失大約10%的吸附劑。

  研究了橄欖核作為生產(chǎn)用于廢水處理應(yīng)用的活性炭的合適前體。為了將橄欖核衍生的活性炭開(kāi)發(fā)到下一個(gè)發(fā)展階段,需要進(jìn)行更多的動(dòng)力學(xué)研究,并且需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室規(guī);蛐⌒椭性嚬S規(guī)模的固定床柱進(jìn)行更多研究以及相關(guān)的再生研究。此外,目標(biāo)污染物需要進(jìn)行優(yōu)化研究,并應(yīng)進(jìn)行初步模擬過(guò)程設(shè)計(jì)和成本估算。

文章標(biāo)簽:椰殼活性炭,果殼活性炭,煤質(zhì)活性炭,木質(zhì)活性炭,蜂窩活性炭,凈水活性炭.

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