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This article takes you through the activated carbon documentation

2023-06-02 17:23:02 Number of visits：246 Time

一文带你了解活性炭
一、废活性炭有必要再生吗？
1、废活性炭原来主要采用焚烧、填埋的处理方式，造成资源大大浪费。
2、活性炭按照制造原料分为煤质活性炭、木质活性炭、果壳活性炭，行业内正常制造每吨活性炭需要3-5吨煤炭、5-8吨木材，10-12吨竹子，从节约资源的角度，通过废活性炭再生减少资源浪费非常具有必要性；
3、活性炭的制造方法分为物理法和化学法，物理法采用高温天然气，化学法需要磷酸，原料、天然气和磷酸价格居高不下，通过废活性炭再生降低成本非常具有必要性；
4、行业内物理法制造每吨活性炭平均需要4吨标煤，通过废活性炭再生每吨活性炭只需要0.4吨标煤，能耗只有原来的10%；废活性炭再生环节产生的二氧化碳只有原来的25%，减排二氧化碳达到75%。因此废活性炭再生对于降低社会能耗以及实现碳达峰碳中和非常具有必要性。
二、废活性炭有再生价值吗？
活性炭是一种吸附能力很强的功能性碳材料，其具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大，具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。活性炭一般根据碘值（mg/g）、亚兰（ml/0.1g）、四氯化碳CTC（%)表示其对液体、脱色、气体的吸附能力；活性炭利用其强大的大孔、中孔、微孔的孔隙结构吸附杂质，随着吸附的杂质增加其孔隙就会饱和，无法进行吸附。但此时并不意味着孔隙结构被破坏或完全破坏，通过回收废炭到再生工厂进行加工，脱附吸附的杂质并将杂质环保处理，同时通过二次活化恢复孔隙结构，从而具有新的吸附能力，因此活性炭是有再生价值的。
三、废活性炭能再生恢复到原炭效果吗？
活性炭再生处理之后一般会被认为性能与原炭差距大，使用效果不佳，实际不然。活性炭再生后的效果与其活性炭的材质、所吸附的物质以及再生工艺有很大的关系。如果活性炭吸附的以有机物为主或者原来采用化学法生产，通过我们高温再生的二次活化，活性炭吸附性能可能超过原炭的性能；如果活性炭吸附的以无机物为主，如果孔隙受到破坏，则活性炭吸附性能可能达不到原炭的性能。根据以往再生处理的经验，吸附有机物的活性炭如果原炭品质有保障，1年内再生3-4次正常情况下基本可以恢复到原来的95%以上。如果与原炭吸附性能差距大，我们可以采用购买高品质炭进行补充，以达到原来的再生效果，并且可以聘请第三方出具CMA检测认证。
四、废活性炭可以无限次再生吗？
活性炭可以重复再生多次，甚至可以再生2-3年，多次再生之后依然有吸附碘值，一般认为如果多次再生之后的经济效益过低（比如远低于碘值400mg/g）或者灰分过高（高于30%以上），则考虑不再进行再生利用；同时每次再生会有10%上下的炭损。活性炭再生之后须根据再生指标进行分级分类管理，优先考虑原路返回使用，如果指标达不到要求则进行筛分、磨粉等降级使用至其他应用领域。

五、如何辨识活性炭真假？

六、活性炭有哪些应用领域？
你知道吗？活性炭具有以下特点和应用领域：
1、吸附分离：废气废水、垃圾发电、冶炼分离、锂电池回收、化工等行业；
2、提纯脱色：医药、食品、印染等领域；
3、消毒除臭：自来水厂、垃圾中转站。
七、VOCs废气用活性炭有哪些？
你知道吗？市场上用于废气的活性炭主要有三种不同类型的活性炭：1、柱状炭：4mm柱状炭具有吸附效果好，吸附容量大，强度高的特点，可以持续再生多次，是废气用活性炭最好的活性炭，因采用煤焦油制作其价格相对更高，如果考虑持续再生其综合成本将大大降低；2、破碎炭：大颗粒（一般4-8目，小颗粒会导致风阻加大）破碎炭同样非常适用于废气治理，具有吸附效果好，吸附容量大、持续再生的特点，但因其未采用煤焦油制作，其强度比柱状炭略低同时价格更低，其综合性价比最高；3、蜂窝炭：蜂窝炭分为不同的孔径，具有风阻小、更换便捷的特点，但因蜂窝炭采用黏土制作而成，其灰分比例很高达到50%以上，吸附容量不足柱状炭的一半，吸附效果比颗粒炭差，同时不具有再生价值。
八、颗粒炭与蜂窝炭有什么不同？
1、适用范围颗粒炭的孔隙比蜂窝炭更小，因此其风阻比蜂窝炭更大，要求进入活性炭吸附前进行除尘，以防止被尘粒堵塞，影响通风及吸附效果；而蜂窝状活性炭因其孔径大，通过性好（但吸附差），使用场合较广。2、安全性蜂窝活性炭的吸附和脱附速度相对于颗粒状活性炭快，因而在脱附过程中如控制不好，有机废气浓度会瞬间较高（超过爆炸下限），存在爆炸的风险，所以蜂窝活性炭在应用上与颗粒状活性炭相比安全性能较为差。3、吸附容量颗粒活性炭的比表面积和吸附容量均比蜂窝状活性炭大，所以装填蜂窝炭的碳床设备体积更大；蜂窝炭因其吸附容量更低，更容易吸附饱和，因此蜂窝炭更换周期更短更换频次更高。4、清理或更换频率由于颗粒活性炭的结构不规则，更容易被废气中的杂质等颗粒物堵塞，不易清理，而蜂窝状活性炭结构规则易于清理；颗粒活性炭更换和填装要比蜂窝活性炭简便、快捷，蜂窝采用一块一天填装拆卸，颗粒直接袋装拆卸。5、运行成本颗粒活性炭的吸附容量更大，且可以持续再生，其运行成本远低于蜂窝炭使用成本；同时蜂窝炭因其灰分高不具有再生价值，须支付更高的危险废物处置费。举例：5000风量的企业，按照设计要求需2m³的活性炭箱，按照环保局要求如采用800碘值柱状炭和650碘值蜂窝炭，装填800碘值柱状炭须填充1吨活性炭，采购成本约1.4万元/吨，可以使用1个季度；装填650碘值蜂窝炭须填充2方活性炭，采购成本约1万元，仅可以使用1个月就必须更换，因此每个季度须支付3万元，成本高于颗粒炭一倍。如考虑颗粒炭具有持续再生价值，其成本还可以降低30-40%，而蜂窝炭不具有再生价值；同时废颗粒炭的危废处置费和运输费用比蜂窝炭更低。考虑采购成本、处置成本、再生价值，颗粒炭的综合使用成本只有蜂窝炭的40-50%。
九、活性炭再生的技术工艺有哪些？
活性炭再生市场主要技术工艺有内热式转炉、外热式转炉、蒸汽解析、多膛炉以及传统的隧道窑工艺。各种工艺有其不同的技术特点，其中：1、隧道窑：类似传统的土窑，窑身长，占地大，工艺属于淘汰类工艺；2、多膛炉：多膛炉适用于单一活性炭用量大的客户，复杂的废料来源风险大；3、蒸汽解析：利用中低温蒸汽进行脱附再生，适用于低沸点溶剂回收脱附；4、外热式转炉：外加热温度好控制，炉温不能超过700度否则易损坏炉体，适用于中低沸点废气用颗粒活性炭再生；5、内热式转炉：适用于不同工艺环节、不同物料来源的活性炭，并且颗粒炭、粉炭、蜂窝炭均可再生，温度可以从低温到最高850度以上温度的活化反应，再生的活性炭品质最高。内热式转炉的再生原理如下：

第一步，在350℃以下将活性炭孔隙结构中吸附的水分及低沸点有机物解吸出来；
第二步，在350~800℃的条件下，进入炭化阶段，大分子高沸点有机物从活性炭孔隙结构中解吸出来，并发生热分解反应，形成低分子有机物，此时活性炭的孔隙结构恢复率达到60~80%，残余部分有机物在孔隙结构中形成积碳，残留在孔隙结构中；第三步，在800℃以上，在高温条件下活性炭孔隙结构中的积碳与水蒸气发生水煤气反应，生成CO和H2，使活性炭孔隙结构恢复，再生后可恢复至原炭的95%甚至100%以上的吸附性能。
十、绿炭炭素再生有哪些服务模式？
1、“回收处置“模式即绿炭回收产生的危废代码HW02、HW04、HW06、HW08、HW12、HW13、HW39、HW45、HW49的废活性炭，包括颗粒炭、粉炭、蜂窝炭。此模式是为了解决客户的废活性炭合法合规的处置，绿炭拥有行业内最齐全的废活性炭回收代码以及可回收的废活性炭种类，更好地服务客户。2、“以旧换新“模式即绿炭回收其产生的废活性炭，同时以更优惠的价格供应符合其指标要求的新炭，从而为客户节省成本，并合法合规地解决废活性炭出路，通过以旧换新实现活性炭供炭—处置的一站式的服务。此模式是绿炭在行业内开创的新型活性炭服务模式，绿炭重点推广的服务模式。是绿炭在保障产品供应品质的情况下为客户最大程度的降低活性炭使用成本。假设企业废气的风量为20000m³/h，按照“废气在活性炭层停留时间＞1s”的设计要求， 20000m³/h的废气需要填充8m³活性炭；按照环保局要求的4mm柱状炭，其碘值800mg/g，堆积密度500kg/m³，以此数据换算， 20000m³/h的废气需要填充4.0吨活性炭，4吨废炭吸附20%（含水分），则将产生4.8吨废活性炭。环保局要求活性炭至少每三个月更换一次，则每年至少更换4次，则每年需要16吨活性炭，产生19.2吨废活性炭；现有企业的运行模式是活性炭采购和处置独立分开，碘值800mg/g的4mm柱状炭至少14000元/吨（含税含运），废活性炭焚烧处置费2500元/吨，则每年活性炭综合使用成本：14000*16+2500*19.2=27.2万元，即每吨活性炭综合使用成本1 .7万元/吨。按照我方提供的供炭-处置结合的以旧换新模式，以12000元/吨价格收取，即供炭-处置结合，并保障供炭产品品质和废炭合规处置，则每年活性炭综合使用成本：12000*16=19.2万元。以20000m³/h的废气，我方的“以旧换新”的供炭-处置结合的运维模式比原有的供炭-处置分开的运行模式每年节省27.2-19.2=8.0万元，节省比例30%。3、委托再⽣模式即绿炭根据其废活性炭的取样检测结果（要求必须具有代表性），确定再生后的活性炭得率和品质指标，以收取再生加工服务费的方式将再生炭返还给客户。此模式可以降低客户的活性炭使用成本，但随着废活性炭再生次数逐步增多后其强度会下降，炭损会增加，且碘值等指标较原炭有所不同程度的下降，产品品质没有“以旧换新”模式可控。

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