「活性炭」活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域

• 來源：廣東冠森炭業(yè)科技有限公司q 更新時(shí)間：2020-09-18點(diǎn)擊：2857次

• 　　「活性炭」活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域，活性炭工業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)是活性炭應(yīng)用的開拓?；钚蕴康膽?yīng)用與科技的發(fā)展和人們的生活息息相關(guān)，時(shí)至今日大部分科學(xué)領(lǐng)域均有活性炭的應(yīng)用，如環(huán)保、化工、電力、航天和國(guó)防等：然而，傳統(tǒng)的活性炭應(yīng)用均是基于活性炭的強(qiáng)吸附性，如何深化在液相、氣相吸附領(lǐng)域的應(yīng)用，并進(jìn)一步開拓活性炭其他方面的應(yīng)用，如催化、電化學(xué)等則極為重要。

  

  　　1、用于液相吸附領(lǐng)域

  　　活性炭液相吸附的應(yīng)用非常廣，包括制藥、化工、環(huán)保和 食品等。美國(guó)環(huán)保署制定的飲用水有機(jī)污染指標(biāo)中，活性炭是其中64項(xiàng)指標(biāo)中的51項(xiàng)污染物的最有效技術(shù)。因此，水處理是活性炭應(yīng)用最為廣泛的市場(chǎng)。

  　　2、水體凈化

  　　生物活性炭是指在活性炭的孔內(nèi)使微生物繁殖，具有好氧 生物活性的一種新型水凈化用炭材料。國(guó)內(nèi)外研究和實(shí)際應(yīng)用 表明，在對(duì)飲用水的深度處理中，生物活性炭對(duì)水中化學(xué)需氧量(COD)、濁度、色度有很好的去除作用，已在許多國(guó)家成功 地應(yīng)用于飲用水的處理、污水處理、臭氧-生物活性炭工藝等， 并且可以通過微生物和加熱兩種手段再生。生物活性炭利用了吸附和降解的協(xié)同作用，可作為高度凈水處理方法,今后將得到更大范圍的普及。

  　　水處理用活性炭的發(fā)展方向是小型化和便捷化，水處理的活性炭可以再生后再利用。

  　　3、醫(yī)藥行業(yè)

  　　活性炭在制藥行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，•無論是在生物制劑、化學(xué)合成藥、激素、維生素，還是針劑、大輸液等，都需使用活性炭作為吸附劑或催化劑載體。

  　　「活性炭」活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域，活性炭可以通過選擇性吸附作用將維生素A從胡蘿卜素中 分離，也能將維生素A和維生素D分離，也可將乳清中的維 生素G吸附聚集從而用熱水洗滌出來?；钚蕴恳部墒咕S生素C 進(jìn)行脫色后結(jié)晶，避免維生素C被氧化轉(zhuǎn)化為去氫抗壞血酸。 活性炭也可吸附胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素及垂體后葉催產(chǎn)激素 等激素，然后將活性炭吸附的活性成分過濾再提取。

  　　血液凈化是活性炭作為吸附劑在醫(yī)學(xué)上的典型應(yīng)用之一， 包括血液灌流、血液透析等。血液灌流活性炭與血細(xì)胞直接接 觸，必須應(yīng)用具有生物相容性的親水凝膠、高分子材料包覆活 性炭，通常采用球狀活性炭通過吸附引起腎臟障礙的物質(zhì)將其 從體內(nèi)清除，減少體內(nèi)毒物的累積，已通過臨床試驗(yàn)。血液透 析又稱人工腎，是根據(jù)膜平衡原理，將患者血液通過一種有許 多小孔的薄膜選擇性地通過補(bǔ)充體內(nèi)所需物質(zhì)，達(dá)到清除體內(nèi) 有害物質(zhì)的目的，但是對(duì)于血液中分子物質(zhì)的去除效果較差， 而活性炭由于其優(yōu)良的吸附性能，不溶于透析液，不會(huì)透過透 析膜，因此它是透析液再生的一種吸附劑，可減少透析液的使用量。

  　　4、重金屬回收

  　　重金屬的回收具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，Norit公司開發(fā)的/ 金屬吸附專用活性炭可以選擇性地吸附重金屬離子，且吸附率髙達(dá)85%,該產(chǎn)品的特點(diǎn)是微孔發(fā)達(dá)、強(qiáng)度高、堆積密高和附/脫附速度快。通過重金屬回收用活性炭，可以對(duì)礦石海水中的稀有金屬和重金屬進(jìn)行回收，具有非?？陀^的經(jīng)濟(jì)效益。

  　　用于氣相吸附領(lǐng)域

  　　活性炭的氣相吸附應(yīng)用有很多;主要包括室內(nèi)空氣凈化、 煙氣凈化、油氣回收、有機(jī)廢氣的處理等。

  　　5、室內(nèi)空氣凈化

  　　與室外空氣污染相比，室內(nèi)環(huán)境污染對(duì)健康的危害更為直 接，是致人們過敏、氣喘、免疫疾病等的重要原因。室內(nèi)環(huán) 境污染的污染源很多，包括建筑裝潢材料、廚房油煙、家具用品以及煙草煙氣等。隨著人們對(duì)家居環(huán)境的重視程度越來越高， 室內(nèi)空氣凈化用活性炭的市場(chǎng)需求越來越大，因此適于室內(nèi)的即效性活性炭空氣凈化裝置也將會(huì)得到普及。根據(jù)室內(nèi)有毒氣體的種類和分子大小，經(jīng)過孔徑調(diào)控的活性炭可以將異味去除，從而根除室內(nèi)污染。

  　　6、煙氣凈化

  　　活性炭吸附脫硫、脫硝、脫汞是燃煤煙氣干法凈化技術(shù)的 發(fā)展趨勢(shì)，尤其適用于缺水地區(qū)?；钚蕴棵摿蚣夹g(shù)在國(guó)外已比 較成熟，在活性炭上負(fù)載鉆、鐐、鈕、鎂等金屬以提高對(duì)二氧 化硫的脫除性能。煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司煤化工分院在 活性炭干法煙氣凈化技術(shù)上走在國(guó)內(nèi)前列，針對(duì)燃煤煙氣的聯(lián) 合脫硫脫硝除塵效果良好，已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，針對(duì)焦?fàn)t煙氣 的處理技術(shù)也正在進(jìn)行推廣。

  　　7、油氣回收

  　　隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車燃油揮發(fā)已成為空氣污染的重要源頭之一。研究表明：汽車總污染的40%左右來源于油 氣揮發(fā)污染，這占到了尾氣排放污染的60%?70%。針對(duì)這個(gè) 問題，國(guó)外科研工作者開發(fā)了具有高效吸附/脫附油氣功能的 活性炭，并將之應(yīng)用于汽車揮發(fā)性汽油回收，節(jié)約能源的同時(shí) 還保護(hù)了環(huán)境。目前國(guó)外的活性炭正丁烷工作容量(BWC)已 從幾年前的90~110g/L提高到150g/L,且高容量、低殘留的油氣回收用活性炭也在不斷開發(fā)當(dāng)中。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)油氣回收專 用活性炭的使用也已開始，如北京燕山石化煉油廠通過使用活性炭油氣回收裝置，在2006年就回收了高288 t的汽油，合約人民幣約150萬元。這僅僅是在油氣回收率為 0- 24%的條件下單個(gè)煉油廠的汽油回收效益，若放大到全國(guó)， 每年排放到大氣中的油氣高達(dá)幾萬噸，對(duì)之進(jìn)行有效回收將具有十分可觀的 經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果。

  　　8、吸附有機(jī)廢氣

  　　隨著全球工業(yè)化趨勢(shì)的加速，使用有機(jī)溶劑的行業(yè)及種類 也越來越多，為防止這些溶劑在使用過程中直接排入大氣造成 污染，必須進(jìn)行回收或凈化處理?；钚蕴恳騼r(jià)格低廉，操作簡(jiǎn) 單等特性而被廣泛應(yīng)用于有機(jī)溶劑的吸附?；钚蕴勘砻娑栊曰?處理后，對(duì)高濃度貴重有機(jī)氣體進(jìn)行吸附/解吸，避免有機(jī)溶 劑在活性炭表面發(fā)生催化改性，導(dǎo)致回收的貴重有機(jī)溶劑無法 重復(fù)使用。對(duì)于低濃度有機(jī)廢氣，建議使用負(fù)載金屬催化劑的 活性炭，在吸附過程同時(shí)將有機(jī)溶劑催化降解為CO2和H2O,: 目前比較容易凈化到10-6濃度級(jí)別。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保和資源循' 環(huán)利用重視度的提高，活性炭整套回收有機(jī)溶劑系統(tǒng)的需求也必將越來越大。

  　　9、作為催化劑載體

  　　作為催化劑的金屬或金屬氧化物是因具備活性中心才有催 化活性，而結(jié)晶缺陷又是活化中心能夠存在的主要原因。石墨化炭和無定形炭是活性炭晶型的組成部分，因?yàn)榫哂胁伙柡?鍵，所以表現(xiàn)出類似結(jié)晶缺陷的功能。活性炭因?yàn)榻Y(jié)晶缺陷的 存在而被作為催化劑廣泛應(yīng)用，尤其是在煙道氣脫硫、光氣氧化、氯化二氰的合成以及臭氧分解及電池中氧的去極化等氧的還原反應(yīng)中更是如此。同時(shí),因?yàn)榫哂写蟮膬?nèi)表面積，活性炭還是理想的催化劑載體，尤其是在光催化劑負(fù)載領(lǐng)域，通過活性炭負(fù)載光催化劑并將之用于有機(jī)廢氣的降解， 將是今后發(fā)展的重要方向。

  　　「活性炭」活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域，針對(duì)市場(chǎng)需求，開發(fā)具有應(yīng)用前景的產(chǎn)品是活性炭行業(yè)未 來的發(fā)展方向。企業(yè)家和科研人員應(yīng)當(dāng)把活性炭看成一種多功 能新材料，跳岀傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，制定合理的企業(yè)近期和中期 發(fā)展規(guī)劃，逐步走岀經(jīng)營(yíng)困境?？深A(yù)見的未來數(shù)十年，活性炭 行業(yè)在中國(guó)的發(fā)展前景仍十分廣闊?；钚蕴吭趥鹘y(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域繼 續(xù)發(fā)揮重要作用的同時(shí)，人們已將其與許多新技術(shù)如新能源、 膜分離、臨床醫(yī)療、分析傳感器、化工分離等聯(lián)系起來，這些 新的應(yīng)用領(lǐng)域的開拓使活性炭產(chǎn)品煥發(fā)了新的活力。當(dāng)然，新的應(yīng)用也對(duì)活性炭的研制提出了新的要求，根據(jù)應(yīng)用的要求對(duì)活性炭進(jìn)行有針對(duì)性的研制和改性將成為活性炭研究的重要方向之一。

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