活性炭

活性炭是一种黑色多孔的固体炭质。早期由木材、硬果壳或兽骨等经炭化、活化制得,后改用煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳,并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大。普通活性炭的比表面积在500~1700m2/g间。具有很强的吸附性能,是用途极广的一种工业吸附剂。



活性炭主要机理

        活性炭是由含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔,具有巨大的比表面积,能有效地去除色度、臭味,可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和浓度;废水的PH值;悬浮固体含量等特性;接触系统及运行方式等。活性炭吸附是城市污水高级处理中最重要最有效的处理技术,得到广泛的应用。活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂,还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物,如蛋白质的中间降解物质,比原有的有机物更难被活性炭吸附,活性炭对THMS的去除能力较低,仅达到23-60%。活性炭吸附法与其他处理方法联用,出现了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工艺、活性炭-硅藻土法等,使活性炭的吸附周期明显延长,用量减少,处理效果和范围大幅度提高。

活性炭国内发展

        以“林产三剩物”为原料加工的木质活性炭是我国重要的林产化工产品。据《2013-2017年中国活性炭行业市场研究与投资预测分析报告》数据显示2010年,我国木质活性炭年总产量约为13.4万吨,居世界之首,其生产企业和产能主要集中在江西、福建和浙江三省,三省的年产量约为10万吨。其中江西省有活性炭生产企业100余家,主要为利用木屑和竹屑生产木质活性炭,为全国最大的木质活性炭生产省份;该省活性炭行业从业人员近万名,主要分布在上饶、宜春、赣州、抚州、吉安等地,从业人员大多为当地的林农。前瞻网表示,我国乃至世界木质活性炭需求均呈快速增长的态势,潜力巨大。

活性炭市场需求

       2010年以来,全球活性炭消费量持续快速增长,2012年全球消费总量达到120万吨,市场总额超过15亿美元,发展潜力巨大。传统需求方面,预计2015年全球木质活性炭需求总量在60万吨左右,国内贡献约一半的产量;潜在需求方面,未来全球工业环保(汞排放等)、家居/汽车环保(甲醛、异味等)、自来水净化、食品饮料精制等领域,将可能使得木质活性炭的需求出现爆发性增长。我国活性炭行业虽然发展较为迅速,但一些制约行业发展的因素长期存在,如我国活性炭企业规模普遍较小,难以形成规模效益,技术落后,环境污染严重,只是依托我国煤炭资源优势,在激烈的时常竞争中求得生存,但难有很大的发展,也很难和国外大型活性炭企业竞争。为了改变大同地区活性炭炭化料生产工艺落后,环境污染严重的局面;合理调整大同活性炭产业结构,生产高科技、高附加值的高档活性炭产品。