活性炭再生的依据
吸附过程是活性炭、吸附质及溶剂三者形成吸附 平衡的过程，要使活性炭解吸，恢复活性，就要 破坏原来的平衡条件其依据是：
改变吸附质的化学性质； 用对吸附质亲和力强的溶剂抽提吸附质； 用对活性炭亲和力大的物质，将吸附质置换出来，然 后再使置换物质脱附，活性炭得到再生； 外部加热，升高温度改变平衡条件，因为随温度升高 吸附量减少，因而使吸附质脱附； 降低溶剂中溶质浓度(或压力)使吸附质脱附； 用分解或氧化的方法，使吸附质(有机质)除去。
110℃烟煤；150℃褐煤、无烟煤吸附的水分逸出； 250℃煤体开始第一次热分解； 350℃烟煤有焦油产生； 550－650℃生成半焦
会影响到活性炭的孔隙结构、强度、收率等。
煤质活性炭的生产－煤质改性
为什么进行改性？
膨 胀
粘结性烟煤
加热
熔融态
收 缩
气体逸出
结构松散
预氧化－氧化不融化
熔融温度带(350－450℃大量产生焦油的温度带)，尽可能缓馒加热 预氧化过程与炭化过程可在同一炭化炉内进行。将炭化最终温度调 至600℃，隔绝空气，以10.20℃／min的速度升温，使挥发分进一步析 出，炭化后的挥发分控制在12％－15％。
活性炭的再生方法－药剂再生法
这种方法是用酸、碱等无机药品和苯，丙 酮，甲醇等有机溶剂处理，对吸附质进行化 学反应，萃取，置换，而使吸附质脱附。 当吸附物质为高浓度，低沸点的有机物饱 和炭，应首先考虑药剂再生，此法再生活性 炭损失小，可以在吸附塔中进行再生，采用 两个以上吸附塔交替使用。
无机药剂再生法(酸或碱再生法)
影响活性炭质量的因素－工业分析
内在水分 如何测定？
煤种
Minh %
褐煤 长焰煤 气煤 肥煤
2-25.4 0.9-8.7 0.6-4.9 0.5-3.2
焦煤 瘦煤 贫煤 无烟煤
0.5-2.6 0.3-1.6 0.6 3.5
孔隙
煤种及矿别 比表面积m2/g
内水 关系？
烟煤 枣庄 102 淮北 130 无烟煤 阳泉 214
煤炭主要分布在华北、西北、东北等地区，而华南及 滇藏和台湾煤炭储量较少。储量最大的是新疆、内蒙，其 次是山西、宁夏、甘肃、河北、山东、河南、陕西、安徽、 贵州等，总的特点是北多南少，西多东少。

煤种齐全
气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤、弱粘结煤、 不粘结煤、长焰煤、褐煤、天然焦等均有分布。炼焦煤主 要分布在华北，华东地区；无烟煤主要分布在华北、西南 等地区，褐煤大部分分布在内蒙东部和云南等地。
煤的破碎、制粉系统
捕尘器
大旋风分离器
小旋
料斗
胶带输送机 螺旋给料机 粉煤料仓 鼓风机
颚破
20－30mm
斗提
雷蒙磨
-200目
鼓风机
混合、成型
焦油和沥青都是粘结剂，具有良好的浸润性， 渗透性和粘结力，它与炭捏和后，具有良好的可 塑性。焦油中沥青含量对产品的机械强度和吸附 能力有很大影响，焦油中沥青含量约在55％－65 ％为宜。过多？ 煤粉由料仓定量送来，掺入焦油和水搅拌均 匀。焦油温度控制在60－90℃，沥青含量在55％ －65％为宜，压成坯块，混合料温度控制在20－ 60℃。 成型压力、模具
活化气体
斯列普炉
活性炭的再生
活性炭是价格比较高的吸附剂。用一段时间以 后，吸附能力减弱，甚至完全丧失吸附能力，此时 的炭称为饱和炭。 若将饱和炭舍弃，一方面造成经济上和资源上 的浪费，另一方面，活性炭吸附的有害物质会造成 二次污染。 在选择活性炭再生方法之前，须对处理对象和 处理规模有清楚的了解，考虑吸附质有否回收价 值，可否综合利用。根据吸附质的性质选择经济可 行的方法。
废水 4％NaOH 水 HCl 酚钠盐槽 泵 酚回收 再 生 吸 附 处理水
用无机酸(硫酸，盐酸)或碱(氢氧化钠)等药剂洗 涤，使吸附的有害物质脱除。在水处理中吸附高浓 度酚的饱和炭，用氢氧化钠再生，脱附的酚以酚钠 盐的形式被回收，再生工艺流程如图所示。吸附处 理重金属废水的饱和炭也用这种方法再生。
活化原理
石墨微晶 氢、氧析出 初步的孔结构 新的孔结构
形成
煤
升温
焦油等无定形碳 形成 石墨微晶
反 应 反 应
活化剂
微晶缺陷
中孔、大孔
常用烧失率来衡量活化过程。杜比宁认为， 烧失率小于50％时，得到的是微孔活性炭； 烧失率大子75％时，得到大孔活性炭； 烧失率在50％一75％时，活性炭具有混合结构。
气化反应阶段
活化气体向炭化物表面扩散
向粒子的外表面扩散 向粒子的内表面扩散
炭表面吸附活化气体 炭表面发生气化反应
从粒子内表面向气相中扩散 从粒子外表面向气相中扩散。
反应生成物脱吸 最后一个阶段决定整个工艺的反应速度
无烟煤为原料的生产工艺流程
原料煤 破碎 水 粉碎 混合 成型 炭化 活化 筛分 包装 成品 煤焦油
炭化物孔径、微晶结构
活化温度
蒸汽活化法：850－950℃， 烟道气活化：900－950℃， 空气活化：600℃
活化剂种类 活化剂流速及浓度
孔结构、烧失率、均匀度、活化时间
炭粒度
活化剂的扩散、活化时间、均匀度
煤质活性炭的生产－生产原理
炭化原理 煤质活性炭的生产要经过炭化，活化两个阶段， 炭化是将煤隔绝空气加热至550－650℃低温干馏的过 程同时也是煤炭热分解、缩聚的过程。 煤在隔绝空气下加热，随温度的增加发生一系列 变化：
炭
化
料斗 胶带输送机
导板 炭化炉 30% 风机
70%
烟囱
振动筛
焚烧炉
活
电葫芦 料斗 进料口
化
烟道 储热室 烟囱
活化道 燃烧室 风机 风机
流化床生产煤质活性炭工艺
料斗
沸腾炉 燃烧嘴 布风板 粉状炭 水蒸气过热器 燃烧嘴
颗粒炭 成品
微波加热流化床生产煤质活性炭
排气管
微波导管 分布器
温度测口 活性炭排出管
煤质活性炭的生产与再生
Why coal?
– Structure
similar
high aromaticity
Why coal?
– Price Cheap – Bosom Abound
• Disadvantages
– Ash – Variety
煤质活性炭用煤
我国煤炭资源特点 煤炭储量丰富，但分布不均
褐煤 舒兰 百色 353 339
对活性炭的生产有何影响？2
灰分
原生矿物 次生矿物 外来矿物 如何测定？
灰分来源
对活性炭的生产有何影响？
强度、孔隙、灰熔点
挥发份、固定碳
有机质分解
挥发份来源 矿物质分解
对活性炭的生产有何影响？
焦渣特性
强度、孔隙
元素分析
碳 氢 氧 氮
无机硫
硫 有机硫
工艺参数
炭化温度