! t" p5 I. T, ^% I( M+ w, y3 [" C2.1.1水处理$ s1 ~) ~9 C. G
5 I- |7 D0 X# q! ]: v& a
水处理是环境保护的重点,发达国家(如美国、 日本等)水处理方面的活性炭用量是其总用量的40%以上。目前用活性炭进行水处理,主要应用在以下两个方面: ; e% z" q$ P. L5 ?. I( b
. Q: B1 R0 q- n7 K a.生活用水处理 + y4 S( x3 K5 Q9 M9 [" l" L6 r4 S
# D( \& ?; R1 C. b
自来水用活性炭处理可去掉多种有机质和各种臭味,也可除去由于氯气或漂白粉处理后生成的对人体有害的含氯碳氢化合物。目前国内有的高级宾馆已采用活性炭净化水的深度处理。/ w3 `0 Q* ?& E8 V
# _/ E) [; y3 t2 r) eb. 废水处理 ' K2 S% } h+ L3 T/ J6 @9 R5 E G2 ^" e* ]
废水处理时,要根据废水的来源,所含有害物质的种类等决定活性炭处理方法。国内活性炭的废水处理多用作三级处理。 ' Q7 _6 W. k' F. Z5 Q7 X2 J
1 M K$ B+ f5 K i
活性炭处理工业废水,有的单独使用,有的与其他方法配合使用。通常有以下几种情况: s5 X6 i4 K+ q' L; B4 j
( A d, Y, [7 L- w7 U2 a(1)粒状活性炭吸附法。这种方法常用于废水般认为化学药品可以抑制原料热解时焦油的生成, 的后级处理。废水经过溶剂萃取、化学凝聚等一级处理,生化曝气的二级处理后,只剩下浓度较低的难降解的有机物,最后用活性炭吸附,使排放水达到规定标准。 2 I& K8 u9 E N0 L0 j. D
; ]0 x. A% C6 ? 2.1.2大气污染的防治 ! Y# w0 W# U5 J* M% I$ N. _% y3 X9 Z. D! ^5 ~! ]7 G- N
活性炭净化室内空气是比较适合的方法,常常与空调装置、换气装置并用,如医院、宾馆、地下设施、潜艇及宇宙飞船。空气净化用的活性炭过滤器结构简单、替换容易。另外,燃烧废气中含有二氧化硫,活性炭处理后不仅防止大气污染,还能回收二氧化硫,制成硫酸。用脱附方法可回收硫酸或硫酸 钙、硫酸铵或固体硫。活性炭也用于吸附生产过程中逸出的有毒气体,保护环境,如喷漆车间的空气和为了防止汽车气化汽油的蒸发散失,也都推广应用活性炭吸附装置。 , T: t0 C# Z% e. t
" L2 B& _" u0 v3 M! O2.1.3改良土壤7 \+ O" j8 @% \) ^2 S5 c
7 w, w: }9 D/ ~7 W2 w% e
从环境污染来看,土壤是藏垢纳污之地,污染物来自:污水、废水的排放;大气中废气、杂物的沉降;固体垃圾、废渣的堆积;农药、化肥的使用;有害微生物的存活等。以活性炭处理土壤,可发挥一定的作用。如在除草剂中加入活性炭,可以防止杂草位生长,有效而无害。活性炭以微生物金属(例如银、 铜、锌)化合物浸渍,然后经有机硅烷处理,提供稻谷或菠菜生长之用,有增产之效。 0 m* i l. c/ x+ E2 Z" j) y1 m5 j+ B* J2 c4 h6 @! \, B% r- u# Y
2.2 活性炭在催化和电能贮存方面的应用 6 o1 L7 C, Q3 M/ U; }, t
- n& ]8 D) b% j! i1 W" N4 K. B+ E
2.2.1活性炭作催化剂或催化剂载体 * g& d) i7 w) o: ^5 a' {7 J6 Y* N! j0 }& N8 J
活性炭本身具有催化活性,可单独用作催化剂。如氯气与一氧化碳在活性炭催化下生成光气; 氯气与二氧化硫生成硫酰氯;又如二氧化硫在活性炭催化下生成三氧化硫;次氯酸和次氯酸化合物的分解等。 3 \8 C) F* R/ v. U! G2 b. b! x; X
. P7 I7 k5 _& R5 c4 E 活性炭作为催化剂载体也被广泛应用。如活性炭载附醋酸锌作为乙炔和醋酸合成醋酸乙烯酯单体的催化剂;载铂和钯的活性炭可用于加氢、脱氢、芳构化、环化和异构化的催化剂;活性炭也可作低压氯乙烯生产中的催化剂载体等。 ! I% \$ q% _- W6 ], c U& J3 y: r
2.2.2活性炭在电池和电能贮存方面的应用 + U! P" Z( ~$ p( b" m; N( g
0 P( [6 ?/ L/ S' o 早在1930年就制成了活性炭电极电池,如活性炭-空气电池、燃料电池、钠-硫电池集电极都 是用活性炭做成的。现在镍- 氢电池也是一种能量密度较高的电池,用的是海绵镍作集电材料,理论上海绵镍的比表面积为10~100m2/g数量级,而活性炭比表面积为100~1000m2/g数量级,可设想用超细镍负载在活性炭上作成电极,电池的能量密度可能提高近一个数量级。以具有比表面积>1500m2/g、填充密度>0.35g/mL的特殊活性炭电极,制成模拟贮电能元件,该元件显示良好的充电、放电性能,可应用于一些小型电气设备,作为强电流击发电源。 " N% c. N: \/ g' ~. Z0 T o) s0 a7 x. i$ C3 H" B( t, U, c. t
关于电能的贮存——— 蓄电池也成了现代科技关注点之一。过去基本上采用铅酸蓄电池,它存在单位质量贮能密度小、充电时间长、污染环境等不足。用活性炭吸附电解质(可以是无机或有机电解质)为电极做成超大容量电容器,配合合理的放电电路设计,有可能为蓄电池带来革命性的变化。这种电容器是具有体积小、质量轻、单位质量(或体积)能量密度大、充电快、无污染等优越性能的真正 蓄电装置。1 e- M1 b- c5 v7 J( x7 d- I. V! x
9 x$ ~- K Q1 i; L3.前景分析与展望 ; p/ g; E2 ~/ h- f; c: I& ] z J* M t* K
目前,我国的活性炭的产量已跃居世界第二位(仅次于美国),年出口量居世界第一。但是我国生产活性炭的主要原料是传统的煤、木材等,这些都是宝贵的资源。而国外已转向其他含炭材料,如各种生物废弃物、城市垃圾、废塑料、废橡胶等。 所以针对我国目前的活性炭生产现状,应致力于改 变原材料结构,采用工业废品来扩大活性炭的生产 规模,一方面可以起到环境保护的作用,另外还可 以节约大量资源。与发达国家(如美国、日本)相比,我国活性炭发展的综合水平还有差距,大量高质量的活性炭还需要进口。因此研究各种活化和处理方法及其与活性炭产品性质和性能的关系,对于开发新一代吸附剂和催化剂是十分重要的。开发活性炭的高价值利用方法,如研究其对天然气等有机资源 储存原理和应用可能性,将开辟活性炭更广阔的应用前景。. v& H, R& L; N( C( I+ H+ l
! L" u1 T& I# N5 `. P/ t
根据国家卫生部门统计,我国有24%的人口在饮用水质不良的水,2 亿人饮用含细菌超标准的水。活性炭在我国的环保行业虽已有使用,但是由于经济成本的因素,环保行业对活性炭的使用率仍很小。因此围绕环境保护开拓活性炭的应用,特别是廉价的含炭吸附剂的制备和应用研究将是一个十分重要的研究课题。另外,专用载体活性炭在日本、美国20世纪80年代就己投放市场,主要是在基炭上载持不同物质,用以除去空气中有毒有害物质。这种制品用量很大,品种繁多,如日本的武田药业就有6个产品系列投放市场 。可见,活性炭行业将成为一个 21 世纪的“朝阳产业”。3 w0 T: y9 A6 m/ x9 T
6 O1 s, n1 }. O. h
" ^2 A9 g/ a$ [, D* m
& n: G! Q r4 D r9 L* M* a& P作者: 泥泥 时间: 2005-4-15 15:13
好啊,欢迎多发一些,最好是更新一些的。. @- B4 ~, a* D$ x E, E
! w& f% Q( w5 C+ g
C: H, m3 c9 q/ f' B% u