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我国活性炭技术应用领域越来越广

我国活性炭技术应用领域越来越广

 

我国活性炭生产技术发展趋势与标准化在品种繁多的活性炭产品中,煤基活性炭是廉价的。

 随煤基活性炭生产技术的进步、产品质量和性能的提高,使其应用领域越来越广。目前,除医药等少数行业外,几乎所有应用活性炭的行业都可采用煤基活性炭。从长远观点看,我国在煤炭资源和劳动力方面的优势将依然存在,随国内外环境保护力度的加强,其需求量会大幅增加。因此,我国煤基活性炭具有良好的发展前景。我国活性炭标准也是50年代从前苏联全套引进。这些标准包括活性炭检验方法和部分产品标准,但大部分与军事防护有关,和环保有关的检测标准较少。近十几年来,随我国活性炭生产的高速发展和出口量的增加,有关产品的检验方法和标准已有较大改进。和国内活性炭生产发展相比,我国活性炭标准化工作进展缓慢。如产品标准较少、指标体系不完整、检测方法和国际通用方法不接轨及不能指导用户应用等。沈阳多介质过滤器,沈阳活性碳过滤器,沈阳叠片过滤器,

 近年来,随活性炭应用领域扩大,国内活性炭标准化滞后问题日显突出。目前,国内已有许多部门在开展活性炭标准化的研究工作:水处理部门正在开展活性炭净化水研究,以制订我国水处理用活性炭产品标准;煤炭科学研究总院和国内电力部门正合作开展活性炭烟气脱硫的研究,以制订烟气脱硫用活性炭标准。此外,煤炭科学研究总院根据出口检测需要,已制订出十几种和国际接轨的活性炭检测方法。
 

单种煤生产活性炭是我国采用的一种技术。虽然我国活性炭厂生产设备和工艺技术落后,但由于我国拥有优质原料煤种,其产品仍跻身国际市场。因此,这种工艺至今仍被国内大部分活性炭厂采用。为弥补单种煤活性炭产品性能上的缺陷,近年来研究开发了配煤生产技术。采用这种工艺,可在一定范围内改善、提高活性炭产品性能,目前,国内已有许多厂在采用这种新工艺。为生产某些具有特殊吸附性能的优质活性炭,在其炭化、活化过程中加入催化剂,使催化炭与水蒸气进行活化反应,改变成孔机理,提高产品吸附性能。这种生产工艺称为催化活化法。有关该项技术,煤炭科学研究总院北京煤化工分院在国内已获得国家发明技术,目前正在国内推广。在原料煤处理方面,正在研究煤的深度脱灰技术,经过特殊洗选处理,其灰分可降到2%左右。以这种超低灰煤为原料,可生产出性能优异、杂质含量低、用途广泛的产品。沈阳多介质过滤器,沈阳活性碳过滤器,沈阳叠片过滤器,

1 活性炭生产技术现状

      我国活性炭工业生产起步于50年代,是在引进前苏联技术基础上发展起来。改革开放后进入高速发展时期,产量由改革开放初期的1万余吨增加到目前的18×104t以上,总产量已超过日本,仅次于美国,是世界第二大生产国。在按原料划分的煤基活性炭、木质活性炭和果壳活性炭中,煤基活性炭产量大,约占总量的70%;约60%出口,是出口国。以前,我国煤基活性炭的生产主要集中在太原、北京和上海等大中城市。改革开放以后,生产中心逐渐向原料煤产地转移。经过十几年发展,目前,已在宁夏和山西建成100多家活性炭厂,形成了近20×104t生产能力,产量约占我国煤基活性炭总量的90%。其中,约80%出口。另外,木质活性炭生产主要集中在江西、福建、浙江和江苏等地;果壳炭主要集中在河北、北京和山西等地。

       目前,我国煤基炭采用的生产装置主要是50年代从前苏联引进的斯列普炉和转炉,后经多次改进,其性能有了很大提高。该炉型具有投资低、产品调整方便等特点,在我国应用广泛;80年代初从英国引进的用于生产廉价原煤破碎活性炭的斯特克炉,在大同地区的部分活性炭厂应用。但该炉型生产的活性炭质量低。近年来,随国内煤基活性炭厂规模扩大,这两种炉型已满足不了我国活性炭生产发展需要。我国活性炭厂从美国引进生产能力大、自动化程度高、产品质量高的多膛炉(耙式炉),但由于多种原因至今不能正常运转;目前,国内有部分企业准备引进多膛炉,建设产量超万吨的大型炭厂。活性炭是一种原料技术型产品,原料性质对产品性质影响很大。煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院活性炭研究室是我国专门从事煤基活性炭生产技术的国家级研究机构,现已开发出多种适合活性炭生产的原料煤,为我国活性炭生产发展奠定了广泛的原料基础。纵观煤基活性炭生产技术发展,主要经历了3个阶段:单种煤活性炭、配煤活性炭及催化活化活性炭等。

活性炭标准化发展趋势

      目前,我国生产的活性炭大部分出口,国内用量较少。国内生产厂只是根据国外用户要求进行生产,国外用户怎么用不清楚。我国活性炭应用研究滞后,使其标准化发展缓慢,影响了我国活性炭应用领域的扩大。因此,我们应加强活性炭的应用基础研究,吸收国外工业发达国家的标准化经验,和国际标准接轨,以尽快建立科学完整的活性炭标准化体系。

外贸出口对标准化要求

       活性炭作为一种炭质吸附材料广泛应用于气相和液相的吸附净化,市场遍布全世界。近年来,我国每年出口十几万吨,东南亚出口7×104t左右,日本、美国及欧洲出口量也在2~4×104t之间。美国、日本、德国和我国均有自己的活性炭标准体系,这些标准间的差异妨碍了国际贸易的顺利进行。因此,发展科学、完整并和国际接轨的活性炭产品标准与检测方法对推动我国活性炭产品出口有重要意义;此外,活性炭产品种类多,按生产原料、用途和性能划分,国内有一百多种,国外有近千种。因此,对活性炭物理、吸附和化学性能进行准确的分析检测,并制订出科学的产品标准与检测方法,非常重要。

       对活性炭产品质量的检测方法,一般可分为性能检验、微观结构检验和应用模拟评价检验等。其中,产品的性能检验应用广泛。主要包括物理性能检验、吸附性能检验和化学性能检验等。其主要检测指标有:碘值、亚甲蓝、四氯化碳、比表面、孔径分布、苯吸附、强度、视相对密度、灰分和挥发分等。目前,在我国活性炭生产和销售中主要采用的检测方法有GB、ASTM和JIS法等。

      我国已制订的检测方法和产品标准中,国标检测方法有22项,煤基颗粒活性炭产品标准有7项。但这些检测方法和标准远远满足不了活性炭生产、贸易和应用发展需要。和工业发达国家相比,我国活性炭标准化还有许多工作需要做。沈阳多介质过滤器,沈阳活性碳过滤器,沈阳叠片过滤器,

      目前,煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院正在制订煤炭行业的煤基活性炭标准。包括用煤条件、丁烷工作容量的测试方法、吸附NH3穿透时间和穿透容量的测定方法、吸附SO2饱和容量的测定方法、吸苯等温线试验方法和水溶物的测试方法等。这些方法是对我国煤基活性炭检测方法的重要补充,在指导活性炭生产和应用中将发挥重要作用。随活性炭应用领域的扩大,今后还要制订出更多的如电化学性质、表面官能团性质的检测方法和产品标准,以全面、准确表征活性炭的性能并指导生产与应用。

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