青岛活性炭回收之活性炭的吸附原理

  根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同，可将吸附分为两大类：物理吸附和化学吸附（又称活性吸附）。在吸附过程中，当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力（或静电引力）时称为物理吸附； 当活性炭分子和污染物分 子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关，与活性炭的化学性质基本无关。由于范德华力较弱，对污染物分子的结构影响不大，这种力与分子间内聚力一样，故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。

  由于化学键强，对污染物分子的结构影响较大，故可把化学吸附看做化学反应，是污染物与活性炭间化学作用的结果。化学吸附一般包含电子对共享或电子转移，而不是简单的微扰或弱极化作用，是不可逆的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。

  吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程，分子的自由能会降低，因此，吸附过程是放热过程，所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同，它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。

  活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。20世纪70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下，对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物，如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等，都有独特的去除能力。所以，活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。

  吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。吸附是一种界面现象，其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种，一种是溶剂水对疏水物质的排斥力，另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附，多数是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力，在选择活性炭时，应根据废水的水质通过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。此外，灰分也有影响，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近，愈容易被吸附；吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内，吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外，水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少。

青岛活性炭回收之果壳活性炭吸附失效后是如何再生的？  

  果壳活性炭的使用寿命一般为1-2年，其使用寿命受碘值、水pH值、水流和水中杂质含量的影响。壳牌活性炭是可再生碳，也就是说：经过一段时间的使用，如果壳牌活性炭的吸附能力降低，可以通过再生再利用。  

  1. 将果壳活性炭加热至约100°C，蒸发水，在800°C下烘烤，然后加热至800-900°C进行活化，使吸收在壳体上的有机物活性炭能够氧化和去除，使壳体活性炭能够再生。 

  2. 从壳体中蒸制活性炭以再生。低沸点挥发性附件基本上可以被蒸汽吹掉。此方法简单，损失较小。  

  3. 在果壳活性炭中加入10%的酸或碱液，使其再生。加入10%的酸或碱壳活性炭去除有机附着物。  果壳活性炭的功能决定了吸附分离技术的应用，因此果壳活性炭的发展一直是吸附分离技术的重点。例如，使用沸石分子筛作为吸附剂可以从气体混合物中去除 CO 和 N 2，但很难通过吸附从含有 N 2 的气体中去除微量的 CO。这主要是因为吸附分离方法通常基于各种物质物理特性的差异，而CO和N2的物理特性非常相似，仅在低温下显示吸附特性的差异。因此，π复合吸附已成为近年来的热门话题，代表了吸附分离技术的发展方向。    

  一般来说，化学复合键比范德瓦尔斯力强，但可逆。它可以通过简单的工程操作来破坏，例如提高温度或降低压力。因此，有必要开发一种不同于一般物理吸附机制的吸附物，以便从含有N2的气体中获得CO浓度。外壳活性炭具有选择性强、吸附能力大、浓度高等特点。通常，物理吸附过程是可逆的，但它具有分离系数小、选择性低的缺点。  

  根据吸附剂和吸附剂的不同吸附特性，吸附可分为物理吸附和化学吸附。结果表明，壳体活性炭已取得良好的实验效果，可用于产业化。化学吸附的选择性通常很高，但由于化学吸附的协调性强，通常难以去除，因此许多化学吸附过程不可逆转，不能满足工业生产的需要。化学吸收是吸附分子与吸附剂表面原子之间的相互作用。  

  有必要找到一种高度选择性和可逆的吸附分离方法。复合吸附分离不同于物理吸附分离方法，因此复合吸附是指吸附剂与吸附剂之间π键形成的化学键。一般来说，日常复合强度相对较弱，属于弱化学键类别，具有较高的选择性和可逆性。通过一个简单的过程，债券可以被打破，吸收可以从去除吸收的过程。

青岛活性炭回收之活性炭对挥发性有机溶剂的吸附回收利用技术

    活性炭在挥发性有机溶剂的吸附回收利用中有重要作用。在橡胶、塑料、纺织、印刷、油漆、军工、片基等领域的工业生产过程中，要使用大量的有机溶剂。这些有机溶剂在产品的制造和加工过程中，大多数仅仅是为了溶解高分子物质以便于产品的加工成型，在终产品中，这些溶剂必须排出干净，因而会形成大量的有机废气。如果这些有机废气大量排放到大气中不回收，不仅造成生产成本的提高，污染大气，危害工人的身体健康，而且还会引起火灾和爆炸事故的发生。因此，回收可利用的有机废气，不仅是保证生产安全、维护环境的必要操作，同时也降低了生产成本，成为化工生产中必不可少的工艺组成部分。尤其在广泛推广清洁生产技术的今天，溶剂回收技术是工业生产中不可缺少的技术。  溶剂的种类      在石油化学工业、印刷业、合成树脂工业、橡胶工业等行业中，往往使用比较有限的几种溶剂，下面所援引的是在各种工业部门所利用的典型溶剂，这些溶剂均可在活性炭上回收。    

   1、薄膜和薄片生产：乙醚，丙酮，丁酮，醇，四氢呋喃，二氯甲烷；     

  2、印刷行业：甲苯，苯，三氯乙烯，乙烷；     

  3、金属除油：三氯乙烯，三氯乙烷，过氯乙烯；    

  4、橡胶工业：汽油，苯，甲苯；      

  5、人造丝和黏胶丝生产：二氧化碳；    

  6、化学试剂的净化：过氯乙烯，含氯烃类；      

  7、人造革和人造纤维的生产：醇，酮，乙烷，甲苯，醚，甲酰替二甲胺；     

  8、胶和粘合剂的生产：汽油，乙烷，甲苯。     

  当然在此外的很多工业界，也使用很多其他溶剂，但关于这方面的回收装置，对使用状况、排出气体性状等的研究都很少。    

  溶剂回收的方法      根据有机废气的成分和排放方式的不同，有不同的处理方法。在实际应用中也可联合应用两种或多种方法，取得更好的处理效果和经济效益。目前，以回收有机废气为目的的处理方法有吸收法、冷凝法、膜分离法和吸附法等。     

  吸收法——是用适宜的溶液或溶剂吸收有害气体实现回收和分离。此法适用面广，并可获得有用产品，但净化效率不高，吸收液需要处理。      

  冷凝法——是根据物质在不同温度下具有不同的饱和蒸气压，通过降低工业生产排出废气的温度，使一些有害气体或蒸气态的物质冷凝成液体而分离出的方法，冷却温度越低，有害气体去除程度越高。冷凝法有一次冷凝法和多次冷凝法。后者是通过两次以上冷凝去除有害气体，可提高废气的净化程度。冷凝法设备简单，操作方便，可得到较纯的产品，且不引起二次污染，但用于去除低浓度有害气体则不经济。冷凝法一般适用于作吸附或化学转化等处理技术的前处理。      

  膜分离法——是利用膜的选择性和膜微孔的毛细管冷凝作用将废气中的有机溶剂富集分离的方法，是近年来开发出来的新技术。由于其流程简单、能耗低、无二次污染等特点，针对高分子膜耐温和耐有机溶剂性能较差，且渗透率低，处理量小，而选择性差和渗透率低限制了无机膜在工业中的应用，目前相关的研究仍停留在实验研究阶段。从已有研究来看，采用无机多孔膜回收空气中的有机溶剂是具有应用前景的，提高分离效率是首先要解决的问题。    

  吸附法——是指用多孔性的固体吸附有害气体。吸附剂有一定的吸附容量，吸附达到饱和时，可用加热、减压等方法使吸附剂再生。吸附法主要用于低浓度、低温度、低湿度有机废气的净化与回收，具有除去率高、净化彻底、能耗较低、工艺成熟、易于推广、实用性强、经济效益高的特点，而且吸附工艺对环境造成的影响较小，不会引起二次污染。常用的吸附剂有活性炭、硅胶、离子交换树脂等。活性炭有大量细孔，比表面大，对废气的吸附容量较大，对水分的吸附量小，因此适用于有机废气的净化，且当活性炭吸附达到饱和时，可用于水蒸气再生，回收有用成分。在处理有机废气的工艺中，吸附法应用极为广泛。

青岛活性炭回收之活性炭价格之所以不同的原因是什么

  活性炭的价格因其主要原料、加工工艺、市场供求而异。今天主要分析不同原料对活性炭价格的影响，活性炭原料按原料主要分为煤、木材、果壳三种，而果壳活性炭中较特殊的是椰壳活性炭。  

  煤质活性炭是由优质煤经碳化、冷却、活化、洗涤等一系列工艺设备精制而成。外观颗粒、柱状、粉状等优点：价格低廉，原料储量大。

  缺点：杂质高，使活性炭性能高，难以应用于需求量大的领域。其外观一般为黑色圆柱形活性炭、非晶碳，一般由粉末原料和粘结剂经混合、挤压、碳化、活化等工序制成。也可采用粉状活性炭加粘结剂挤出成型。

  近年来，随着煤炭价格的上涨，价格优势逐渐消退，逐渐被木制品、椰壳制品所取代。  木质活性炭是一种高质量的木粉为原料，形状是粉，柱状，颗粒的高温碳化，造粒，激活和各种过程细化为木质活性炭，随着技术的进步，活性炭专有技术的使用，用木头做的柱状、木材颗粒颗粒活性炭。

  优点：比表面积大，活性高，灰分低，中孔发育，脱色力强，孔结构大，比重轻，性价比高。

  缺点：价格高，资源有限。逐渐取代煤列活性炭有机溶剂回收、空气净化、摩托车碳罐，石油和天然气的复苏，有机废气处理、保护、气体脱硫和脱臭、催化剂载体等领域，传统的木粉活性炭用于各种脱色。  

  果壳活性炭主要以果壳（椰壳、杏壳、樱桃壳、红枣壳、核桃壳、橄榄壳等）为原料，经炭化、活化、精加工而成。

  优势：价格低。

  缺点：强度低，难以应用于高需求领域。与椰壳炭相比，其质量虽不如椰壳炭，但价格较低。 

  椰壳活性炭是质量较好的在果壳活性炭当中，进口优质椰子壳为原料，采用水蒸气法生产非晶颗粒，外观为无定形颗粒或柱状，机械强度高，孔隙结构发达，比表面积、吸附速度快，吸附容量高，容易再生，耐用：高吸附、高强度、低杂质。

  缺点：由于原材料进口价格上涨，导致价格偏高。主要用于催化剂及催化剂载体提金、氰化金矿床、饮用水净化、味精工业溶液精炼、食品、饮料、酒精、空气净化活性炭、高纯饮用水脱臭、水中重金属去除、氯去除、液体脱色等。可广泛应用于化工溶剂回收和气体分离。

青岛活性炭回收之木质活性炭的优点

  1、木质柱状活性炭使用寿命为普通煤质活性炭的4－5倍。      

  2、木质柱状活性炭高吸附性和脱附性，从而大大提高溶剂的回收率。      

  3、木质粉状活性炭高强度低灰份，孔径分布合理。      

  4、木质柱状活性炭性价比高，适合这种场所有有机气体回收利用。      

  5、木质柱状活性炭着火点高使用安全。

青岛活性炭回收之温度对活性炭吸附铅镉离子的影响 

  活性炭对重金属的吸附作用实际为吸附和脱附两个过程的竞争，-般吸附是放热过程，低温有利；而脱附是吸热过程，高温有利。

  本次模拟实验中固定其他条件（铅镉铜溶液100mL，pH4.8，初始浓度60 mg/L，活性炭用0.3000g，恒温振荡2hrs），对20℃~70℃的吸附过程进行了考察，可以看出低温时温度对吸附容量影响不大，而且对重金属的吸附可达很好的效果。因此从微观的角度，温度主要是影响分子的布朗运动，而本实验所用的活性炭是中孔径的，能够很有效地吸附溶液中的金属离子，所以金属离子能够很好地进入活性炭的孔隙达到吸附平衡。而当溶液温度较高（高于50℃）时，液相吸附热虽然较小，但是由于分子热运动的加剧，导致对吸附平衡的破坏，吸附容量有所减小，表现为物理吸附性能的特性。

  因此本实验过程选择温度为室温25℃。从实验数据来看，重金属离子的吸附量波动变化不是很大，这说明自制活性炭适用于实际环境水样中重金属废水的处理。

青岛活性炭回收之生物活性炭的制备      

  人工形成的生物活性炭的微生物，是采用新型生物菌种筛选和驯化技术，使得生物菌种针对水中微量有机物具有高效降解性，同时也保证了生物菌种的生物安全性；对生物菌种采用人工固定化方法，限度地提高了活性炭上固定生物菌种的数量，增加了生物菌种与活性炭结合的紧密程度，保证微生物菌种的高活性，使得生物活性炭能够快速有效地降解水中微量的水中有机污染物。      

  固定化生物活性炭是以活性炭为载体，人为采用吸附载体法将工程菌吸附在活性炭表面形成生物膜，通过工程菌的生物降解作用和活性炭纤维的物理吸附作用对污染物进行去除，而工程菌是经过针对性筛选、驯化得到的活性极高的微生物。

青岛活性炭回收之活性炭除甲醛原理    

  除甲醛活性炭选用优质无烟煤为原料，采用先进工艺精制加工而成，外观呈黑色不定型颗粒，具有发达的孔隙结构，良好的吸附性能。而且相比于传统的吸附颗粒而言，除甲醛活性炭颗粒机械强度高，易反复再生，造价低等特点，非常适合用于有室内、车内等空间有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。

  由于甲醛主要存在于表面上，活性碳吸附颗粒微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素，微孔可以吸附90%的气体，活性炭颗粒的中孔能吸附蒸汽，并能为吸附物提供进入微孔的通道，又能直接吸附较大的分子。

  一位业内人士指出，大孔的作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去；二是作为催化载体时，催化剂常少量沉淀在微孔内，大都沉淀在大孔和中孔之中。