「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 更新時間：2020-09-18點擊：2758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)，時至今日大部分科學領(lǐng)域均有活性炭的應(yīng)用，如環(huán)保、化工、電力、航天和國防等：然而，傳統(tǒng)的活性炭應(yīng)用均是基于活性炭的強吸附性，如何深化在液相、氣相吸附領(lǐng)域的應(yīng)用，并進一步開拓活性炭其他方面的應(yīng)用，如催化、電化學等則極為重要。

  

  　　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。美國環(huán)保署制定的飲用水有機污染指標中，活性炭是其中64項指標中的51項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。

  　　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。國內(nèi)外研究和實際應(yīng)用 表明，在對飲用水的深度處理中，生物活性炭對水中化學需氧量(COD)、濁度、色度有很好的去除作用，已在許多國家成功 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。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充體內(nèi)所需物質(zhì)，達到清除體內(nèi) 有害物質(zhì)的目的，但是對于血液中分子物質(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85%,該產(chǎn)品的特點是微孔發(fā)達、強度高、堆積密高和附/脫附速度快。通過重金屬回收用活性炭，可以對礦石海水中的稀有金屬和重金屬進行回收，具有非常客觀的經(jīng)濟效益。

  　　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，尤其適用于缺水地區(qū)。活性炭脫硫技術(shù)在國外已比 較成熟，在活性炭上負載鉆、鐐、鈕、鎂等金屬以提高對二氧 化硫的脫除性能。煤炭科學技術(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)上走在國內(nèi)前列，針對燃煤煙氣的聯(lián) 合脫硫脫硝除塵效果良好，已實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，針對焦爐煙氣 的處理技術(shù)也正在進行推廣。

  　　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%。針對這個 問題，國外科研工作者開發(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 還保護了環(huán)境。目前國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)當中。國內(nèi)企業(yè)對油氣回收專 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%的條件下單個煉油廠的汽油回收效益，若放大到全國， 每年排放到大氣中的油氣高達幾萬噸，對之進行有效回收將具有十分可觀的 經(jīng)濟效益和環(huán)保效果。

  　　8、吸附有機廢氣

  　　隨著全球工業(yè)化趨勢的加速，使用有機溶劑的行業(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，必須進行回收或凈化處理?；钚蕴恳騼r格低廉，操作簡 單等特性而被廣泛應(yīng)用于有機溶劑的吸附?；钚蕴勘砻娑栊曰?處理后，對高濃度貴重有機氣體進行吸附/解吸，避免有機溶 劑在活性炭表面發(fā)生催化改性，導致回收的貴重有機溶劑無法 重復使用。對于低濃度有機廢氣，建議使用負載金屬催化劑的 活性炭，在吸附過程同時將有機溶劑催化降解為CO2和H2O,: 目前比較容易凈化到10-6濃度級別。隨著國家對環(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，因為具有不飽和 鍵，所以表現(xiàn)出類似結(jié)晶缺陷的功能?；钚蕴恳驗榻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,因為具有大的內(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載領(lǐng)域，通過活性炭負載光催化劑并將之用于有機廢氣的降解， 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，針對市場需求，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)營困境?？深A(yù)見的未來數(shù)十年，活性炭 行業(yè)在中國的發(fā)展前景仍十分廣闊。活性炭在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域繼 續(xù)發(fā)揮重要作用的同時，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。當然，新的應(yīng)用也對活性炭的研制提出了新的要求，根據(jù)應(yīng)用的要求對活性炭進行有針對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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