活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑?；钚蕴亢写罅课⒖祝哂袩o比的表面積，能有效地去除色度、臭味，可去除二級出水中大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無機(jī)物，包含某些有毒的重金屬。
活性炭的原理
1、過濾原理
活性炭過濾器是將水中懸浮狀態(tài)的污染物進(jìn)行截留的過程，被截留的懸浮物充塞于活性炭間的空隙。濾層孔隙尺度以及孔隙率的大小，隨活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗，可容納懸浮物的空間越大。其表現(xiàn)為過濾能力增強(qiáng)，納污能力增加，截污量增大。同時，活性炭濾層孔隙越大，水中懸浮物越能被更深地輸送至下一層活性炭濾層，在有足夠保護(hù)厚度的條件下，懸浮物可以更多地被截留，使中下層濾層更好地發(fā)揮截留作用，機(jī)組截污量增加。
從嚴(yán)格的理論上講，活性炭所具有的對懸浮物的截留能力來自活性炭所提供的表面積。流速低時，機(jī)組的過濾能力主要地來自活性炭的篩除作用，而流速快時，過濾能力來自活性炭顆粒表面的吸附作用，在過濾過程中活性炭所提供的顆粒表面積越大，對水中懸浮物的附著力越強(qiáng)。
2、吸附原理
根據(jù)吸附過程中活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類：物理吸附和化學(xué)吸附（又稱活性吸附）。在吸附過程中，當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力（或靜電引力）時稱為物理吸附；當(dāng)活性炭分子和污染物分 子之間的作用力是化學(xué)鍵時稱為化學(xué)吸附。物理吸附的吸附強(qiáng)度主要與活性炭的物理性質(zhì)有關(guān)，與活性炭的化學(xué)性質(zhì)基本無關(guān)。由于范德華力較弱，對污染物分子的結(jié)構(gòu)影響不大，這種力與分子間內(nèi)聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現(xiàn)象。物理吸附時污染物的化學(xué)性質(zhì)仍然保持不變。
由于化學(xué)鍵強(qiáng)，對污染物分子的結(jié)構(gòu)影響較大，故可把化學(xué)吸附看做化學(xué)反應(yīng)，是污染物與活性炭間化學(xué)作用的結(jié)果。化學(xué)吸附一般包含電子對共享或電子轉(zhuǎn)移，而不是簡單的微擾或弱極化作用，是不可逆的化學(xué)反應(yīng)過程。物理吸附和化學(xué)吸附的根本區(qū)別在于產(chǎn)生吸附鍵的作用力。
吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程，分子的自由能會降低，因此，吸附過程是放熱過程，所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附熱。由于物理吸附和化學(xué)吸附的作用力不同，它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數(shù)和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定的差異。
活性炭吸附技術(shù)在國內(nèi)用于醫(yī)藥、化工和食品等工業(yè)的精制和脫色已有多年歷史。20世紀(jì)70年代開始用于工業(yè)廢水處理。生產(chǎn)實(shí)踐表明，活性炭對水中微量有機(jī)污染物具有的吸附性，它對紡織印染、染料化工、食品加工和有機(jī)化工等工業(yè)廢水都有良好的吸附效果。一般情況下，對廢水中以BOD、COD等綜合指標(biāo)表示的有機(jī)物，如合成染料、表面性劑、酚類、苯類、有機(jī)氯、農(nóng)藥和石油化工產(chǎn)品等，都有特的去除能力。所以，活性炭吸附法已逐步成為工業(yè)廢水二級或三級處理的主要方法之一。
吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的緩慢作用過程。吸附是一種界面現(xiàn)象，其與表面張力、表面能的變化有關(guān)。引起吸附的推動能力有兩種，一種是溶劑水對疏水物質(zhì)的排斥力，另一種是固體對溶質(zhì)的親和吸引力。廢水處理中的吸附，多數(shù)是這兩種力綜合作用的結(jié)果?；钚蕴康谋缺砻娣e和孔隙結(jié)構(gòu)直接影響其吸附能力，在選擇活性炭時，應(yīng)根據(jù)廢水的水質(zhì)通過試驗確定。對印染廢水宜選擇過渡孔發(fā)達(dá)的炭種。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附質(zhì)分子的大小與炭孔隙直徑愈接近，愈容易被吸附；吸附質(zhì)濃度對活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內(nèi)，吸附量是隨吸附質(zhì)濃度的增大而增加的。另外，水溫和pH值也有影響

廢氣處理活性炭在有機(jī)合成中的作用主要有脫色、吸附和助濾，通常在活性炭的一次操作過程中，主要表現(xiàn)其中一個方面，其它方面的作用是次要的。
活性炭常見的作用是脫色，根據(jù)與極性分析，活性炭可以視為非極性物質(zhì)，可以用來吸附非極性和小極性色素，適合在大極性溶劑中使用。物質(zhì)中含有的色素大多屬于非極性或小極性色素，所以在常用脫色劑中常用的就是活性炭，常用的溶劑是水和醇類。一般在需要脫色時，不需要考慮色素的極性，直接以活性炭脫色，通過觀察溶液在脫色前后的變化來判斷脫色效果。
一般的操作過程如下：
待脫色物質(zhì)加入到一定量溶劑中，加熱全溶，加入一定量活性炭，攪拌一段時間，熱濾，濾液濃縮。待脫色物質(zhì)為含有可見色素的固體或液體，以固體居多；溶劑量一般為3-10倍，太少不易操作，在熱濾時損失大；太多成本過高，也沒有必要；溶劑一般為大極性溶劑，甲醇、乙醇和水等，如果脫色后需要結(jié)晶，一般需要篩選出適合的溶劑；活性炭加入量一般為溶質(zhì)（即待脫色物質(zhì)）的5-10%，視情況可以增減；攪拌時間一般在30分鐘到2小時不等，視情況可以增減；濾液視情況處理，如果脫色前后外觀顏色變化不大，可以再加活性炭重復(fù)脫色；如果需要重結(jié)晶，直接冷卻結(jié)晶或適當(dāng)濃縮后冷卻結(jié)晶；如果待脫色物質(zhì)是液體，一般濃縮至干。
這里的雜質(zhì)主要指不溶物，如無機(jī)鹽、灰塵和物理雜質(zhì)等，活性炭脫色其實(shí)也屬于除雜，只是脫色除的是有機(jī)可見光吸收雜質(zhì)。除雜的過程非常簡單，和脫色過程類似，全溶后加活性炭攪拌后直接過濾，濃縮。單純除雜其實(shí)可以不加活性炭，直接全溶過濾即可，加活性炭主要是利用其有助濾的作用，對過濾有利。
吸附主要針對焦油和粘性雜質(zhì)，這一類物質(zhì)如果不加活性炭，直接過濾則堵塞過濾介質(zhì)，以活性炭吸附后一般作用明顯。主要利用吸附作用時，活性炭可以用硅膠或硅藻土代替，區(qū)別不大。通常在活性炭的使用過程中，活性炭同時表現(xiàn)出脫色、除雜和吸附三種作用，有色雜質(zhì)進(jìn)入活性炭分子內(nèi)部，焦油和粘性雜質(zhì)存在于活性炭顆粒之間，在過濾時活性炭助濾了不溶雜質(zhì)的過濾過程。三種作用不可割裂來看。
活性炭在有機(jī)合成中的作用其實(shí)很簡單，但活性炭的使用中經(jīng)常出現(xiàn)其它問題。常見的問題有：
活性炭脫色效果不佳，多次脫色后濾液顏色仍較重；活性炭脫色損失大，脫色一次損失10%以上；活性炭穿透濾紙濾布，產(chǎn)品中含有少量活性炭；加活性炭過濾時過濾很慢，總堵濾紙濾布；用完活性炭后的反應(yīng)釜非常難洗，怎么洗都洗不干凈；
活性炭脫色效果不佳通常與色素的極性有關(guān)，同一種脫色劑不可能適用所有的色素；脫色損失大，一般是由于產(chǎn)品在活性炭上吸附過大有關(guān)；活性炭穿透濾紙濾布，主要原因是活性炭型號選擇有誤；堵塞濾紙濾布除與活性炭型號有關(guān)外，還與不溶物粒度有關(guān)；至于反應(yīng)釜難洗，與活性炭本身性質(zhì)有關(guān)。

臨朐縣海源活性炭廠位于山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠20年來，以活性炭為主業(yè)；不斷科研投入，產(chǎn)品種類，質(zhì)量穩(wěn)定，深受廣大客戶好評，椰殼活性炭以耶殼為原料，對水處理和廢氣吸附提供安全，我廠生產(chǎn)的椰殼活性炭均符合生啥要求生要求。
活性炭壓力回轉(zhuǎn)吸附法分離氣體
壓力回轉(zhuǎn)吸附法分離氣體是通過在比較短的周期時間內(nèi)，將壓力下吸附與減壓下吸附再生操作反復(fù)進(jìn)行來實(shí)現(xiàn)吸附成分與易吸附成分的分離操作。
(1)氮?dú)獾膲毫剞D(zhuǎn)吸附氮?dú)獾膲毫剞D(zhuǎn)吸附是從原料空氣中吸附除去氧氣、二氧化碳及水分而獲得氮?dú)猱a(chǎn)品的分離過程，常使用分子篩活性炭。該法是利用不同氣體向分子篩活性炭的吸附速度差異進(jìn)行分離的[10]，工藝流程見圖6-在相同的壓力下，氮?dú)?、氬氣、氧氣的平衡吸附量差別并不大，但與分子篩活性炭的吸附速度相差40倍左右。因此，通過采用適當(dāng)?shù)奈綍r間的方法，便能進(jìn)行高度分離。現(xiàn)在，在壓力回轉(zhuǎn)吸附裝置中，吸附時間為1~2min的場合，使用吸附速度大的和短周期型分子活性炭有利，在重視得率的場合，使用吸附小的長周期型分子篩活性炭有利。此外，吸附速度及平衡吸附量都受溫度的影響較大，可以分別在寒冷地區(qū)使用種分子篩活性炭，在溫暖的地方

活性炭再生裝置也幾乎都是多層爐。多層爐的特征是可以長時間穩(wěn)定而連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，往往可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年左右，而且能長時間在25%~的廣范圍負(fù)責(zé)范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)*)。一旦多層爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，在運(yùn)轉(zhuǎn)方面則幾乎不需再另外花費(fèi)勞動力。雖然為預(yù)防事故、仍需進(jìn)行必要的日常運(yùn)轉(zhuǎn)管理，例如需定時對溫度、燃燒器的燃燒情況等進(jìn)行監(jiān)測，但是諸如操作閥門及操作燃燒器等調(diào)整工作則幾乎不需進(jìn)行。
活性炭的再生損失是活性炭再生爐必然存在的問題，能夠?qū)r格昂貴的活性發(fā)進(jìn)行、高回收率、的再生是再生爐設(shè)備不斷研制開發(fā)的目標(biāo)和動力，通常引起活性炭再生損失的原因有三種:①活性炭在移送過程中的粉化損失。 委托再生時出現(xiàn)的裝卸搬運(yùn)損失;③熱再生所造成的燃燒損失，再生損失量的多少決定了每年需要補(bǔ)充活性炭數(shù)量的多少，為盡可能降低再損先，除了考慮設(shè)備及再生條件之外，對再生系統(tǒng)中的活性炭的性質(zhì)也要進(jìn)行充分研究，在再生系統(tǒng)中，包括粉化損失、裝卸搬運(yùn)損失及炭燒損失在內(nèi)的活性
活性炭物理制備法通常又稱氣體活化法，是將已炭化處理的原料在800～1000℃的高溫下與水蒸氣，煙道氣（水蒸氣、CO2、N2等的混合氣）、CO或空氣等活化氣體接觸，從而進(jìn)行活化反應(yīng)的過程。物理活化法的基本工藝過程主要包括炭化、活化、除雜、破碎（球磨）、精制等工藝，制備過程清潔，液相污染少。[2]在制備過程中，具有氧化性的高溫活化氣體無序碳原子及雜原子先發(fā)生反應(yīng)，使原來封閉的孔打開，進(jìn)而基本微晶表面暴露，然后活化氣體與基本微晶表面上的碳原子繼續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，使孔隙不斷擴(kuò)大。一些不穩(wěn)定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體，從而產(chǎn)生新的孔隙，同時焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品。活性炭發(fā)達(dá)的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加，形成的大孔、中孔和微孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對簡單，產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對環(huán)境污染較小，而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、應(yīng)用范圍廣，因此世界范圍內(nèi)的活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。炭活化過程中產(chǎn)生大量的余熱，可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高