【RS49】利用污泥和褐煤生产活性炭项目资金申请报告.doc文档

般炭化温度为活性炭生产 工艺通常份分析空干基 工业分析元素分析 获得高品质的活性炭产品还与加工工艺直接相关。

表活性炭产品污泥原料的成份分析空干基 工业分析元素分析 于原料的选取而言，主要选取含碳物质的原料，包括 煤炭半焦生物质污泥等。

活性炭原料要具有易得性和廉价性， 同时含有丰富的挥发物质和除碳氢外的杂原子物质如硫氧 氮等，因为挥发组分和杂原子物质均有利于生成多孔结构。

城市 污泥和低变质程度的褐煤具有易得性和廉价性特点，同时含有丰富的挥发组分和杂原子成分，属于较为理想的活性炭生产原料。

项目主要原料污泥与褐煤的成份分析结果分别如表和表 所示。

与化学活化相比，物理活化制备活性炭的生产工艺简单清洁， 不存在设备腐蚀和环境污染的问题，活性炭不需要清洗，可直接使 用，已经得到越来越多的关注。

物理活化法制备活性炭常用的活化剂是二氧化碳和水蒸气。

其 活化机理为 由于二氧化碳分子的直径大于水分子，其在炭颗粒孔道内的扩 散比较困难，扩散速度慢，使二氧化碳与微孔的接近受到较大的限 制，因此在给定的活化温度下，水蒸气的活化反应速度高于二氧化 碳。

因此，目前工业上大多不采用化学活化法生产活性炭，转而采用物理活化法。

项目主要原料污泥与褐煤的成份分析结果分别如表和表 所示。

城市 污泥和低变质程度的褐煤具有易得性和廉价性特点，同时含有丰富的挥发组分和同时含有丰富的挥发物质和除碳氢外的杂原子物质如硫氧 氮等，因为挥发组分和杂原子物质均有利于生成多孔结构。

要选取含碳物质的原料，包括 煤炭半焦生物质污泥等。

活性炭品质的高低主要与生产原料的选取和加工工艺两个方 面决定的。

对于原料的选取而言，主部分内容简介，亚甲 基蓝吸附值达，苯酚吸附值达。

部分内容简介，亚甲 基蓝吸附值达，苯酚吸附值达。

活性炭品质的高低主要与生产原料的选取和加工工艺两个方 面决定的。

对于原料的选取而言，主要选取含碳物质的原料，包括 煤炭半焦生物质污泥等。

活性炭原料要具有易得性和廉价性， 同时含有丰富的挥发物质和除碳氢外的杂原子物质如硫氧 氮等，因为挥发组分和杂原子物质均有利于生成多孔结构。

城市 污泥和低变质程度的褐煤具有易得性和廉价性特点，同时含有丰富的挥发组分和杂原子成分，属于较为理想的活性炭生产原料。

项目主要原料污泥与褐煤的成份分析结果分别如表和表 所示。

表活性炭产品污泥原料的成份分析空干基 工业分析元素分析 表活性炭产品褐煤原料的成份分析空干基 工业分析元素分析 获得高品质的活性炭产品还与加工工艺直接相关。

活性炭生产 工艺通常是将原料先炭化除去其中的可挥发成分，生成富碳的固体 热解物，然后再利用二氧化碳水蒸气等氧化性气体与含碳材料内 部的碳原子反应，通过开孔扩孔和创造新孔而形成丰富的微孔。

般炭化温度为，活化温度。

活化是决定活性炭品质的最重要环节。

通常采用的是化学活化 和物理活化两种方式。

化学活化就是在原料中加入化学活化剂如氯化锌碳酸钾 磷酸氢氧化钾等，然后在高温条件下进行活化处理，最终达到 提高活性炭品质的效果。

化学活化法虽然具有显著提高活性炭品质 的效果，但是，同时也产生许多负面影响，主要是成倍增 加产品的原料成本和加工成本增加工艺流程，往往需要水 洗和酸洗工艺，增加了初投资和运行成本带来新的环境污 染问题，主要是废水处理和固废处理问题。

因此，目前工业上大多不采用化学活化法生产活性炭，转而采用物理活化法。

与化学活化相比，物理活化制备活性炭的生产工艺简单清洁， 不存在设备腐蚀和环境污染的问题，活性炭不需要清洗，可直接使 用，已经得到越来越多的关注。

物理活化法制备活性炭常用的活化剂是二氧化碳和水蒸气。

其 活化机理为 由于二氧化碳分子的直径大于水分子，其在炭颗粒孔道内的扩 散比较困难，扩散速度慢，使二氧化碳与微孔的接近受到较大的限 制，因此在给定的活化温度下，水蒸气的活化反应速度高于二氧化 碳。

采用的原材料不同，同时活化温度活化时间和活化剂流量等 活化条件也影响了活化效果。

研究结果表明，气体活化剂先除去炭化过程中形成的非组织炭 中间物，然后与石墨微晶的活性炭反应。

活性位的形成机制以及在 微晶石墨层水平及垂直方向上炭的相对反应速率决定了孔的结构 变化。

研究认为，当扩散速率大于反应速率时活化为反应所控制， 此时有利于气体发挥造孔作用。

分子的尺寸较分子的 尺寸小，在颗粒间的扩散速率大于的扩散速率，所以， 前者活化温度在范围，后者活化温度在以上。

以水蒸气为活化剂时，活化温度在，随着活化时间的 延长，活性炭的比表面积和微孔数量均会逐渐增加，但当温度大于 时，扩孔现象加剧，微孔数量减少。

二氧化碳活化可以制 备出比表面积左右的活性炭，但是活化时间长达上百小 时。

如何加快反应速度缩短反应时间降低反应能耗是物理法活 化工艺的关键。

研究表明，粒径为的椰壳炭以水蒸 气和活化可以制备出比表面积超过的活 性炭。

在活化过程中，加入合适的催化剂可显著提高反应速度，缩 短反应时间。

在炭化料中加入其他钾盐均有明显的催化作用钾元 素质量分数在时，所得活性炭的比表面积最大。

产品的应用 活性炭作为优良的吸附剂有着广泛的应用。

活性炭在工业上的 主要用途为 用于液相吸附 自来水工业用水电镀废水纯净水饮料食品医药用 水净化及电子超纯水制备蔗糖木糖味精药品柠檬酸化 工产品食品添加剂的脱色精制和去杂质纯化过滤油脂油品 汽油柴油的脱色除杂除味酒类及饮料的净化除臭除杂 精细化工医药化工生物制药过程产品提纯精制脱色过滤 环保工程废水生活废水净化脱色脱臭降。

用于气相吸附 苯甲苯二甲苯丙酮油气等有机溶剂吸附与回收香烟过滤嘴装修除味室内空气净化甲醛，苯等的去除，工业 用气的净化如等石化行业生产天然气净化脱硫 除臭废气的治理生化油漆工业地下场所皮革工厂动物 饲养场所的空气净化脱臭烟道气的臭气吸附硫化物吸附，汞 蒸汽的去除。

用于高要求领域 催化剂及催化剂载体钯钌铑铂贵重金属回收及黄金 提取血液净化汽车炭罐高性能燃料电池双层超级电容器 锂离子电池负极材料贮能材料军事航天等高要求领域。

表不同形态活性炭的主要应用状况 粉末活性炭颗粒活性炭柱状活性炭 主要应 用领域 医药，制 糖，食品， 水处理等 用于合成纤维载 体，空气水净化， 聚氯乙烯载体 饮用水净 化，医药，空 气净化等 活性炭在行业中的应用如下 ◎石化行业 无碱脱臭精制脱硫醇重催的精制装置。

乙烯脱盐水精制填料乙烯装置。

催化剂载体和去杂质纯化过滤油脂油品 汽油柴油的脱色除杂除味酒类及饮料的净化除臭除杂 精细化工医药化工生物制药过程产品提纯精制脱色过滤 环保工程废水生活废水净化脱色脱臭降。

用于气相吸附 苯甲苯二甲苯丙酮油气等有机溶剂吸附与回收香烟过滤嘴装修除味室内空气净化甲醛，苯等的去除，工业 用气的净化如等石化行业生产天然气净化脱硫 除臭废气的治理生化油漆工业地下场所皮革工厂动物 饲养场所的空气净化脱臭烟道气的臭气吸附硫化物吸附，汞 蒸汽的去除。

用于高要求领域 催化剂及催化剂载体钯钌铑铂贵重金属回收及黄金 提取血液净化汽车炭罐高性能燃料电池双层超级电容器 锂离子电池负极材料贮能材料军事航天等高要求领域。

表不同形态活性炭的主要应用状况 粉末活性炭颗粒活性炭柱状活性炭 主要应 用领域 医药，制 糖，食品， 水处理等 用于合成纤维载 体，空气水净化， 聚氯乙烯载体 饮用水净 化，医药，空 气净化等 活性炭在行业中的应用如下 ◎石化行业 无碱脱臭精制脱硫醇重催的精制装置。

乙烯脱盐水精制填料乙烯装置。

催化剂载体钯铂铑等苯乙烯连续重整装置。

水净化及污水处理上水及下水的深度处理。

◎电力行业电厂水质处理及保护锅炉装置。

◎化工行业化工催化剂及载体气体净化溶剂回收及油 脂等的脱色精制。

◎食品行业饮料酒类味精母液及食品的精制脱色。

◎黄金行业 黄金提取适用炭浆法堆浸法提金工艺 尾液回收金矿的废物利用及环境保护 ◎环保行业用于污水处理废气及有害气体的治理。

◎相关行业 香烟滤嘴木地板防潮吸味汽车汽油蒸发污染控制，各种 浸渍剂液的制备等，比如活性炭可以作为活性碳罐的填充物用来生 产摩托车碳罐汽车碳罐等。

产品技术指标 表为本产品的主要技术指标，本产品性能与达到了木质活性 炭产品相当的水平。

表产品主要技术指标 检测项目技术指标 炭炭 碘吸附值 强度 表观密度 干燥减量 值 灰分 铁含量 产品核心技术 本产品主要在现有煤基活性炭成熟技术的基础上，利用廉价易 得的城市污泥和褐煤为原料，以处理城市污泥为主，辅以褐煤为增 碳剂，利用现有成熟的煤基活性炭生产工艺和装备，优化原料配比， 并对碳化和活化工艺参数进步优化，实现能量自平衡，开发出 套低成本低能耗清洁环保的活性炭生产工艺。

主要掌握以下核 心技术 优化城市污泥和褐煤的配比 项目以处理城市污泥为主，同时兼顾碳平衡和系统能量自平 衡。

以处理城市污泥为主，方面，有利于降低原料成本，获得更 多的污泥处置补贴费用，实现原料负成本，增强项目的产品市场竞 争力另方面，有利于获得国家项目批复，并获得相