Aplicaciones del carbón activado
Desodorización sin álcalis (demercaptano refinado)--unidad de refinación catalítica pesada
Agua desalada con etileno (relleno refinado)--unidad de etileno
Portador de catalizador (paladio , platino, rodio, etc.)--estireno, dispositivo de reformado continuo
Purificación de agua y tratamiento de aguas residuales--tratamiento avanzado de protección de la calidad del agua de la planta de energía superior e inferior--dispositivo de caldera
Purificación de agua y tratamiento de aguas residuales--Tratamiento avanzado de agua aguas arriba y aguas abajo)--Estireno, dispositivo de reformado continuo
Purificación de agua y tratamiento de aguas residuales--Tratamiento avanzado de agua aguas arriba y aguas abajo Tratamiento de calidad del agua de plantas de energía y protección - Dispositivo de caldera
Adsorción de NO, NOx y otros gases nocivos - extracción de oro del conducto de cola de la caldera - adecuado para procesos de extracción de oro con lodos de carbono y lixiviación en pilas
Reciclaje de relaves - utilización de residuos de minas de oro y protección del medio ambiente Filtros de cigarrillos, impermeabilización de suelos de madera, absorción de olores, control de la contaminación por evaporación de gasolina de automóviles, preparación de diversos líquidos impregnantes, etc. , por ejemplo, el carbón activado se puede utilizar como relleno en botes de carbón activado para producir botes de motocicletas, botes de automóviles, etc.
1. Aplicación del método de adsorción de carbón activado en el tratamiento de agua
El método de adsorción de carbón activado se usa ampliamente en el tratamiento de aguas residuales urbanas, agua potable y tratamiento de aguas residuales industriales.
El carbón activado granular se usa a menudo para adsorber moléculas. La propiedad de adsorción del carbón activado granular determina su aplicabilidad, y la propiedad de adsorción está relacionada con la distribución del tamaño de los poros de varios tipos de carbón. Tomemos como ejemplo el carbón activado en polvo a base de turba, lignito y cáscara de coco activado por vapor: el carbón activado a base de turba tiene microporos y mesoporos, y el carbón activado granular se puede utilizar para una variedad de propósitos; el carbón tiene una gran cantidad de mesoporos y el carbón activado granular también tiene mesoporos más grandes y tiene buena accesibilidad. El carbón activado granular a base de cáscara de coco es principalmente microporoso y solo es adecuado para eliminar moléculas bajas.
El carbón activado granular activado con productos químicos tiene muchos poros, principalmente en el rango de microporos y mesoporos. Sin embargo, en comparación con la superficie de los poros del carbón activado con vapor de agua, el carbón activado químico es menos hidrofóbico y tiene propiedades negativas. cargar. Tomemos como ejemplo el carbón activado granular extruido y triturado: el carbón activado extruido a base de turba se puede convertir en varias variedades con diferentes distribuciones de tamaño de poro. El carbón activado granular microporoso se utiliza principalmente para la recuperación de oro en fase gaseosa. Las variedades con microporos y mesoporos se utilizan principalmente para aplicaciones en fase líquida, como la adsorción de impurezas moleculares grandes y pequeñas en la purificación del agua.
El carbón activado granular a base de carbón triturado tiene microporos y mesoporos y puede utilizarse para diversos fines. El carbón activado granular a base de lignito o cáscara de coco tiene la misma estructura microporosa y mesoporosa que el carbón activado en polvo. Los indicadores técnicos del carbón activado son muy importantes: los indicadores de rendimiento de los productos de carbón activado se pueden dividir en indicadores de rendimiento físico del carbón activado, indicadores de rendimiento químico del carbón activado e indicadores de rendimiento de adsorción del carbón activado granular. Estos tres indicadores de desempeño juegan un papel muy importante en la selección y aplicación del carbón activado. Los principales indicadores de rendimiento físico del carbón activado incluyen: forma, apariencia, superficie específica, porosidad, gravedad específica, número de malla, tamaño de partícula, resistencia al desgaste, tasa de flotación, etc.
Los principales indicadores de rendimiento químico del carbón activado granular incluyen valor de PH, contenido de cenizas, humedad, punto de ignición, carbón no carbonizado, sulfuro, cloruro, cianuro, sulfato, solubilidad en ácido, solubilidad en alcohol, contenido de hierro, contenido de zinc. , contenido de plomo, contenido de arsénico, contenido de calcio y magnesio, contenido de metales pesados, fosfato, etc. Los principales indicadores del rendimiento de adsorción del carbón activado son: forma, apariencia, superficie específica, porosidad, gravedad específica, número de malla, tamaño de partícula, resistencia al desgaste, tasa de flotación, etc. Los principales indicadores de rendimiento de adsorción del carbón activado incluyen el valor de adsorción de azul de metileno, el valor de adsorción de yodo, el valor de adsorción de fenol, el valor de adsorción de tetracloruro de carbono, el valor de desorción térmica, el valor de adsorción de sulfato de quinina, la capacidad de azufre saturado, la capacidad de azufre penetrante, p>
1) Tratamiento de aguas residuales urbanas
Parte de la materia orgánica de las aguas residuales es difícil de oxidar y descomponer mediante microorganismos o métodos de oxidación generales. Por ejemplo, la descomposición oxidativa y el tratamiento bioquímico del fenol, el benceno, el petróleo y sus productos, los pesticidas, los detergentes, los tintes sintéticos, los compuestos de aminas y muchos compuestos orgánicos sintéticos dificultan el cumplimiento de las estrictas normas de descarga de cuerpos de agua vertidos y afectan gravemente a la Por lo tanto, se requiere un procesamiento en profundidad.
Debido a su gran capacidad de adsorción de materia orgánica, el carbón activado ha sido ampliamente utilizado en el tratamiento avanzado de aguas residuales. Presenta las siguientes ventajas:
① Alto grado de tratamiento, utilizando carbón activado. para el tratamiento avanzado de aguas residuales urbanas, la DBO se puede reducir en un 99% y el TOC se puede reducir a 1-3 mg/L.
② Tiene una amplia gama de aplicaciones y es eficaz con la mayoría de la materia orgánica de las aguas residuales, incluida la materia orgánica que es difícil de degradar por los microorganismos y, por lo tanto, debe reutilizarse. Incluyendo materia orgánica difícil de degradar por los microorganismos.
③ Tiene una gran adaptabilidad a los cambios en el volumen de agua y la carga orgánica, y puede obtener efectos de tratamiento estables.
④ El carbón granular se puede regenerar y reutilizar. La materia orgánica adsorbida se quema durante el proceso de regeneración y no se producen lodos.
⑤ Se pueden recuperar sustancias útiles, como el uso de carbón activado para tratar aguas residuales que contienen fenol y el uso de regeneración alcalina para adsorber carbón activado saturado para recuperar la sal de fenol sódico.
6. El equipo es compacto y fácil de manejar.
2) Aplicación en el tratamiento avanzado de agua potable
La adsorción con carbón activado se basa en el tratamiento convencional del suministro de agua. Generalmente se establece después de la filtración con arena y también se puede combinar con medios de filtración con arena. Filtración de doble capa o filtración con carbón activado en lugar de filtración con arena.
En el proceso de uso de adsorción de carbón activado para el tratamiento avanzado de agua potable, se encontró que una gran cantidad de microorganismos crecieron en el material del filtro de carbón activado, lo que no solo mejoró la calidad del efluente sino también Se extendió el tiempo de regeneración, por lo que se desarrolló un filtro económico. El proceso biológico de carbón activado que elimina eficazmente los microcontaminantes en el agua tiene el siguiente flujo de proceso: agua cruda - (agregando coagulante) - clarificación - filtración (agregando ozono) - reutilización. Clarificación-filtración (añadiendo ozono) y luego adsorción con carbón activado, y finalmente vertido de agua.
2. Uso doméstico
Purificación del aire: el carbón activado colocado en la habitación puede absorber eficazmente el formaldehído, xileno, etc. contenidos en el aire.
Sustancias peligrosas ( especialmente casas recién renovadas),
Desodorización de muebles: el carbón activado se puede utilizar en gabinetes, cajones y refrigeradores de muebles recién comprados. También se puede colocar dentro de los zapatos para eliminar los olores.
Olor del coche: Los coches nuevos generalmente contienen una gran cantidad de sustancias nocivas y olores desagradables y penetrantes, que pueden eliminarse eficazmente con carbón activado.
Registros históricos
La historia de la aplicación del carbón activado se registra de la siguiente manera:
(1) En el año 1550 a.C., existían registros de su uso como un método médico en Egipto;
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(2) Del 460 al 359 a.C., el médico griego Hipócrates lo utilizó para tratar la epilepsia;
(4; ) En 1993, se usó externamente para tratar úlceras;
(5) En 1794, una fábrica de azúcar británica lo utilizó para acelerar la decoloración. En los ejemplos se utiliza sobre todo carbón vegetal, no carbón activado.
Como material artificial, el carbón activado fue inventado por Raphael von Ostrenko en 1900 y 1901. Obtuvo la patente británica B.P. 14224 (1900), la patente británica B.P. 18040 (1900) y la patente alemana Ger.P. (1901).
Inventó el uso de cloruros metálicos para carbonizar materias primas vegetales o la reacción del dióxido de carbono o vapor de agua con carburos para producir carbón activado. Se utilizó por primera vez en la producción industrial en una fábrica cerca de Viena en 1911. El producto en ese momento era carbón activado en polvo y se vendía con el nombre comercial Epomit; ese mismo año se lanzó Norit en los Países Bajos y Carboraffin se vendió en Checoslovaquia. En 1912, Carboraffin se vendió en Checoslovaquia. (Número de patente alemana: 290656).
Etapas históricas
Si analizamos la historia de la aplicación del carbón activado en todo el mundo durante el siglo pasado, se puede dividir aproximadamente en tres etapas:
( 1) La primera etapa, desde principios del siglo XX hasta aproximadamente la década de 1920, es la etapa embrionaria:
(2) La segunda etapa, desde mediados del siglo XX hasta aproximadamente mediados del siglo XX, es la etapa de crecimiento. etapa;
( 3) La tercera etapa es la etapa de desarrollo desde mediados del siglo XX hasta finales del siglo XX. La mitad y finales del siglo XX fue una etapa de desarrollo y se convirtió en una etapa de aplicación de protección ambiental a gran escala.
Estas tres etapas se pueden resumir en dos hechos históricos en la historia de la aplicación del carbón activado. Estas tres etapas se pueden dividir en dos acontecimientos históricos en la historia de la aplicación del carbón activado.
Acontecimientos históricos
El primer gran acontecimiento fue el uso de máscaras de gas de carbón activado en la Primera Guerra Mundial en la década de 1920. Esto puede servir como línea divisoria entre la primera y la segunda etapa del historial de aplicación del carbón activado.
En sus inicios, la principal aplicación del carbón activado fue en la industria azucarera, donde el carbón en polvo fue reemplazando gradualmente al carbón de huesos original. Las partículas aparecieron en la Primera Guerra Mundial en la década de 1920 y se utilizaron ampliamente en máscaras de gas. Ésta es una página gloriosa en la historia de la química industrial. En aquella época, la empresa holandesa Norit creó una empresa conjunta con fabricantes y mayoristas de Checoslovaquia, Alemania, Francia, Suiza y otros países, lo que demostró que la generación de carbón activo también era una industria emergente y ampliamente favorecida en Europa.
Impulsada por la aplicación de máscaras antigás, la historia del carbón activado ha entrado en la segunda etapa. El mercado del carbón activado continúa expandiéndose. Las funciones de adsorción y catalítica del carbón activado se han aplicado en el refinado y el reciclaje. Y síntesis de muchas industrias. Estados Unidos, etc. Se han abierto y desarrollado plantas de carbón activado una tras otra. A mediados del siglo XX, los campos de aplicación del carbón activado siguieron ampliándose y se le conoció como el "adsorbente universal".
La segunda gran cosa es el efecto desodorizante del carbón activado. En la década de 1940, cientos de plantas de tratamiento de agua adoptaron el carbón activado. De esta manera se determinaron la segunda y tercera etapa de la historia de aplicación del carbón activado.
En 1927 se produjo un accidente en la planta de agua de Chicago, en Estados Unidos, donde los residentes no podían aceptar el hedor del agua del grifo, esto se debía al olor provocado por el fenol del agua cruda y. el cloro utilizado para la desinfección. Accidentes similares también han ocurrido en plantas de agua en Alemania y otros lugares, y todos estos accidentes se resolvieron con carbón activado.
Desde entonces, a medida que la protección del medio ambiente ha recibido cada vez más atención, las regulaciones gubernamentales se han vuelto cada vez más estrictas. El carbón activado no sólo se utiliza en la purificación de agua, sino que su uso en la purificación de gases también ha aumentado dramáticamente, convirtiendo a la industria de protección ambiental en la fuerza principal en las aplicaciones de carbón activado en la segunda mitad del siglo XX. Como resultado, la historia del carbón activado ha entrado en la tercera etapa, es decir, la etapa de desarrollo
La historia de la aplicación del carbón activado en mi país se divide simplemente en tres etapas:
1. La primera etapa es el siglo XX. Antes de la década de 1940, la industria química y farmacéutica de mi país utilizaba una gran cantidad de carbón activado. En ese momento, se utilizaban productos importados, como el carbón activado de la marca Jiabao Lufen.
2. En la segunda etapa, a partir de principios de los años 50, se comercializó el carbón activado doméstico. En 1951, se establecieron las plantas de hornos de un solo tubo de Shenyang y Fushun, la planta de hornos de reverberación de Qingdao, la planta de activación eléctrica de Shanghai y luego la planta de activación de cloruro de zinc. En 1958, se establecieron sucesivamente Fujian, Hangzhou, Guangzhou, Yantai, el noreste de China y otros lugares. establecida En 1966, Taiyuan estableció la Planta del Método de Activación Slap y, posteriormente, se abrieron cientos de plantas de carbón activado en mi país. En China se han abierto cientos de fábricas de hornos de talco. Además, hay muchas fábricas de convertidores y hornos de amarre. La capacidad de producción total se disparó de 30 a 50 toneladas en 1951 a casi 100.000 toneladas en los años 1980.
La producción y la aplicación se promueven mutuamente, y el ámbito de aplicación del carbón activado se está desarrollando rápidamente. Desde el carbón único original de uso general hasta una variedad de carbón especiales como carbón para purificación de agua, carbón para producción de azúcar, carbón de glutamato monosódico, carbón de aceite, carbón de oro, carbón portador, carbón médico, carbón de inyección, carbón reactivo, etc., Se puede ver que la aplicación del carbón activado ha cambiado debido a que la economía nacional está en auge y está aumentando rápidamente, y las exportaciones están aumentando debido a la expansión de la producción y la reducción de costos. La aplicación del carbón activado en mi país no solo se está desarrollando en el mercado interno, sino también ingresando al mercado internacional.
3. La tercera fase desde 2003 hasta la actualidad; el carbón activado se utiliza en el control de la contaminación decorativa. Se utiliza tecnología avanzada de formación de poros para crear poros en el carbón activado para que tenga una estructura de poros que coincida con el tamaño. de moléculas de gases nocivos en interiores adsorbe formaldehído, benceno, amoníaco, radón y otros gases nocivos para el cuerpo humano y bacterias flotantes en el aire. Tiene funciones integrales como absorción de olores, desintoxicación, desodorización, deshumidificación, prevención de moho, esterilización y purificación. Puede eliminar eficazmente la contaminación ambiental interior y se ha utilizado con éxito en el control de la contaminación decorativa. Hay muchos carbones activados para uso doméstico en los principales mercados y supermercados. El carbón activado ha llegado a miles de hogares y se ha convertido en un producto saludable, de moda y respetuoso con el medio ambiente.