[發(fā)明專利]活性炭的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910080981.4
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN101508435A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁大明;孫仲超;董衛(wèi)果;鄧一英;李蘭廷;王鵬;劉春蘭;李雪飛;文芳;國暉;李艷芳;熊銀武
• 申請（專利權(quán)）人: 煤炭科學(xué)研究總院
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 關(guān) 暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種活性炭的制備方法。

背景技術(shù)

活性炭是二十世紀初開始形成工業(yè)化生產(chǎn)的。在第一次世界大戰(zhàn)中活性炭作為軍用防護劑得到大量應(yīng)用，從而促進了活性炭工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的形成。二次世界大戰(zhàn)以后，特別是從世界經(jīng)濟開始快速發(fā)展的二十世紀六十年代開始，作為一種具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、較強的吸附性能和耐磨強度的炭質(zhì)吸附材料，活性炭開始廣泛應(yīng)用于幾乎所有的現(xiàn)代工業(yè)部門，其生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)原料都有了很大的發(fā)展。進入二十世紀八十年代后，隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高及世界各國對環(huán)境質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展問題的日益重視，活性炭在環(huán)保和民用等領(lǐng)域的應(yīng)用也逐年增加。據(jù)近二十年來的統(tǒng)計，1988年世界活性炭年總產(chǎn)量約為38萬噸，1994年達到50萬噸左右，1998年的年總產(chǎn)量已達到70萬噸，而2007年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全球活性炭的年總產(chǎn)量已經(jīng)超過90萬噸，預(yù)計活性炭的年總產(chǎn)量的增長速度在今后相當長的時間內(nèi)仍將保持在3～5％。促使活性炭行業(yè)不斷發(fā)展的主要原因有兩個：1)新的活性炭應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展；2)世界范圍內(nèi)對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展理念的日益重視。因此，可以認為，作為一種以環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用為主的產(chǎn)業(yè)，活性炭工業(yè)的發(fā)展正方興未艾。

無論在哪個應(yīng)用領(lǐng)域，活性炭的應(yīng)用均可分為液相應(yīng)用和氣相應(yīng)用。液相應(yīng)用主要包括飲用水深度凈化、廢水處理、貴金屬回收及脫色等。液相應(yīng)用中市場容量最大的領(lǐng)域是水處理領(lǐng)域，包括城市飲用水凈化、家庭飲用水深度凈化及各類工業(yè)和生活廢水治理。據(jù)統(tǒng)計，在全球目前每年約90萬噸的活性炭應(yīng)用量中，用于水處理領(lǐng)域的活性炭總量約占55萬噸，超過60％。

據(jù)報道，中國國內(nèi)現(xiàn)有7億人飲用含細菌的不符合飲用水標準的水，24％的人飲用水水質(zhì)不良，這嚴重危害著人們的生存和健康，而活性炭對水中微量的有機物，如表面活性劑、酚類，胺類等具有良好的去除效果，能使水質(zhì)得以凈化，因此在我國城市飲用水領(lǐng)域應(yīng)用市場很大。目前，北京、上海、天津、廣州、深圳、杭州、昆明、沈陽、哈爾濱等大城市用于城市自來水深度凈化的活性炭目前年需求量約7萬噸。我國已有越來越多的城市正在興建城市供水廠，準備采用煤基活性炭對城市供水進行深度凈化處理。因此在未來幾年中國國內(nèi)城市供水凈化所需活性炭將大幅度增加，預(yù)計到2010年我國城市供水需煤基活性炭約15萬噸。

根據(jù)國家制訂的《污染物排放總量控制計劃》，我國將嚴格控制污水排放總量，工業(yè)污水處理率在2010年以前將達到90％以上。活性炭可廣泛用于處理電鍍廠的含鉻污水、焦化廠的含酚污水、毛紡廠的染色污水、化工廠的含油污水、農(nóng)藥廠的有毒污水等，因此在未來幾年工業(yè)污水處理用活性炭需求量將大幅度提高，預(yù)計到2010年工業(yè)污水處理用活性炭年需求量約8萬噸，其中廣東地區(qū)目前污水處理活性炭年用量約1萬噸，2010年將達到2萬噸以上。與采用高密度沉淀池的傳統(tǒng)的污水處理方法相比，在沉淀過程中投加粉狀活性炭(PAC)的污水處理工藝主要用如下優(yōu)點：1)PAC在絮凝前投入，將水中的污染物(有機物)進行吸附，從而為微生物的繁殖創(chuàng)造形成生物活性炭(BAC)的條件。通過含有BAC的污泥回流使水中的氨氮物質(zhì)得以除去，這對于目前地面水源氨氮超標的現(xiàn)象無疑是一個很好的手段；2)BAC污泥的另一個特點是微密，較高沉淀和脫水，將其固化比較簡便。由于污泥中的有機物含量大幅增加，使污泥的肥效增加。因此，投加PAC的污水處理工藝在改善排水指標的同時，可同時實現(xiàn)簡單可靠的污泥資源化利用和處置方式，使得污泥最終剩余物問題得到真正解決：其中的水分和有機物得以重新進入自然環(huán)境；而污泥含有豐富的微量元素，能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，促進植物的生長。