活性炭和煤炭区别
活性炭:是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳,也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外,还包含两类掺和物:一类是化学结合的元素,主要是氧和氢,这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中,或者在活化过程中,外来的非碳元素与活性炭表面化学结合,如用水蒸气活化时,活性炭表面被氧化或水蒸气氧化;另一类掺和物是灰分,它是活性炭的无机部分;灰分在活性碳中易造成二次污染。
煤炭:是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。是一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成,俗称煤炭。煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一,进入二十一世纪以来,虽然煤炭的价值大不如从前,但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一,煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定,煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。
煤炭:煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成,主要有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等。
活性炭:活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。
活性炭。是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳,也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外,还包含两类掺和物:一类是化学结合的元素,主要是氧和氢,这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中,或者在活化过程中,外来的非碳元素与活性炭表面化学结合,如用水蒸气活化时,活性炭表面被氧化或水蒸气氧化;另一类掺和物是灰分,它是活性炭的无机部分;灰分在活性碳中易造成二次污染。
煤质柱状活性炭用于饮用水深度处理时,有四种处理工艺选择。
煤质活性炭用于深度饮用水处理方法1 煤质活性炭—砂滤料双层滤料滤池,即用煤质活性炭代替原有砂滤池中的部分砂滤料。炭一砂双层滤料滤池。通过炭层的吸附与砂层的过滤作用,可有效去除水中有机污染物。同时还可以除氨 (NH4+<2mg/I时)。为了满足过滤和吸附要求,一般是在数十厘米厚的砂层上铺12×40目或8×30目的活性炭(活性炭目数)。厚40cm的活性炭层足以去除有机物,井可减少需氯量,消除臭味。且有能力去除农药等有机物,使用期为0.5~5年。
双层滤料过滤过滤时,上层是无烟煤滤料,下层是石英砂,承托层滤料是鹅卵石(起承托作用,非过滤粒径或非过滤材料)。
同理,三层滤料过滤过滤时,为了提高滤池出水水质,过滤器内的滤床设立单层滤料。将大颗粒而相对密度小的无烟煤滤料分布在上层;中颗粒中相对密度的滤料石英砂分布在中间层;小颗粒大相对密度的磁铁层滤料在下层,这样的滤料称为三层滤料池。
这么设计特别适合于滤料脏了以后的反冲洗,滤料会自动分层,密度较小的在上层,密度较大的在下层。
煤质活性炭用于深度饮用水处理方法2 用煤质活性炭替换砂滤池中全部砂滤料,使起吸附兼过滤的作用。
煤质活性炭用于深度饮用水处理方法3 快滤池后的单独活性炭池。即在砂滤池后面设置GAC 滤池,进行二次过滤。砂滤池主要截除矾花。活性炭池吸附有机物、酚和嗅昧。与上两种工艺相比,单独活性炭池基建费用较高。但能利用较多的活性炭吸附,降低运行费用,易更换活性炭,能更有效地去除TOC、挥发性有机物和特种有机物等。
煤质活性炭用于深度饮用水处理方法4 生物活性炭 (BAC)法工艺,指经臭氧预处理的水的活性炭吸附过程。
臭氧与颗粒活性炭相结合的臭氧生物活性炭净水处理工艺(BAC法),包括三个过程:臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。BAC法能高效去除水中的有机物,延长活性炭使用寿命。
生物活性炭,臭氧和活性炭处理的结合,一种电解自由基氧化、生物活性炭水处理技术,将需要处理的原水进入处理单元的电解部分,首先经过阳极产生的羟基自由基的氧化和阴极产生的氢自由基在阴极表面的催化加成,使有机物降解脱毒;同时阳极产生的分子态氧供给下一步生物活性炭利用,经降解脱毒后的处理水再经过生物活性炭处理后,有机污染物进一步去除,达到深度处理的目的。使用该技术处理水源水,可以使原水中的挥发性有机物由原来的11种降解至7种,TOC减少85%以上。可以使生活污水的COD减少75%以上。是一种新型的给水或有机废水深度处理的技术,在饮用水深度处理与难降解有机废水处理领域有着广阔的应用前景。生物活性炭的运行周期一般都达3至4年。
煤质活性炭被广泛应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化生活、工业水质净化及气相吸附,如电厂、石化、炼油厂、食品饮料、制糖制酒、医药、电子、养鱼、海运等行业水质净化处理,能有效吸附水中的游离氯、酚、硫和其它有机污染特,特别是致突变物(THM)的前驱物质,达到净化除杂去异味。还可用于工业尾气净化、气体脱硫、石油催化重整,气体分离、变压吸附、空气干燥、食品保鲜、防毒面具、解媒载体,工业溶剂过滤、脱色、提纯等。各种气体的分离、提纯、净化;有机溶剂回收;制糖、味精、医药、酒类、饮料的脱色、除臭、精制;贵重金属提炼;化学工业中的催化剂及催化剂载体。产品更具脱色、提纯、除杂、除臭、去异味、载体、净化、回收等功能。
活性碳:是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳,也有排列规整的晶体碳。
活性碳和木炭的区别:
一、活性碳和木炭的定义不同:
活性碳:
1、活性碳,又称活性炭。是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳,也有排列规整的晶体碳。
2、活性炭中除碳元素外,还包含两类掺和物:一类是化学结合的元素,主要是氧和氢,这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中,或者在活化过程中,外来的非碳元素与活性炭表面化学结合,如用水蒸气活化时,活性炭表面被氧化或水蒸气氧化。
3、另一类掺和物是灰分,它是活性炭的无机部分;灰分在活性碳中易造成二次污染。
木炭:
1、木炭是木材或木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件下热解,所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。
2、木炭是保持木材原来构造和孔内残留焦油的不纯的无定形碳。
二、活性碳和木炭的作用不同:
活性碳:
1、颗粒活性炭常常应用于吸附分子,颗粒活性炭吸附性决定应用性,而吸附性和各种炭型的孔大小分布相关。
2、以水蒸气活化的泥煤基、 褐煤基和椰壳基粉状活性炭为例:泥煤基活性炭具有微孔和中孔,颗粒活性炭可供多种应用;褐煤基炭具中孔较多,颗粒活性炭而且还有较大的中孔,提供优良的可入性;椰壳基颗粒活性炭中主要是微孔,仅适用于低分子的去除。
3、利用化学品活化的颗粒活性炭是非常多孔的,多在微孔和中孔范围,但是,比较水蒸气活化的活性炭、化学品活化的活性炭的孔表面是较少疏水性和较多负电荷。
4、以挤压型和破碎型粒状活性炭为例:泥煤基挤压型活性炭能制成各种不同孔大小分布的品种。颗粒活性炭微孔为主的品种主要用于气相应用的黄金回收。既有微孔又有中孔的品种大都用于液相应用,如水纯化中吸附小分子和大分子的杂质。
木炭:
1、冶金工业,以前木炭就用来冶炼铁矿石,木炭与焦炭熔炼的生铁,即使化学组成相同,其结构与机械性质仍不相同。木炭冶炼的生铁一般具有细粒结构,铸件紧密,没有裂纹的特点,用木炭生产的生铁含杂质少,适于生产优质钢。由于木炭具有还原性,所以在冶金工业可以用来还原矿石冶炼金属。
2、在有色金属生产中,木炭常用作表面助熔剂,当有色金属熔融时,表面助熔剂在熔融金属表面形成保护层,使金属与气体介质分开,既可减少熔融金属的飞溅损失,又可降低熔融物中气体的饱和度。大量木炭还用于结晶硅生产,生产结晶硅用的木炭不应含有生炭头和过多的灰分。
3、渗碳剂的制造,凡是要求表面具有较高的硬度和耐磨性,而中心具有良好韧性的所有钢制品都要进行渗碳。用来对钢制品进行渗碳作用的含碳混合物称为渗碳剂。单纯木炭的渗碳效果较差。因此常用木炭作为原料,再加入一定数量的接触剂,制成渗碳剂。
扩展资料:
活性碳具体概念:
1、活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭,使水中一种或多种物质被吸附在活性炭表面而去除的方法,去除对象包括溶解性的有机物质,合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属,并能够脱色、除臭、空气净化。
2、活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等都是水处理常用的吸附剂,活性炭经过活化后碳晶格形成形状和大小不一的发达细孔,大大增加比表面积,提高吸附能力。
3、活性炭的细孔有效半径一般为1-10000nm,小孔半径在2nm以下,过渡孔半径一般为2-100nm,大孔半径为100-10000nm。小孔容积一般为0.15-0.90mL/g,过渡孔面积一般为0.02-0.10mL/g; 大孔容积一般为0.2-0.5mL/g。
4、活性炭是一种很细小的炭粒,有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附,起净化作用。
参考资料:百度百科-活性炭
参考资料:百度百科-木炭
木质活性炭是由锯末、果壳等林产“三剩物”为原料制造的活性炭产品,煤质活性炭是由煤炭为原料制造的活性炭产品。由于生产原料不同,木质活性炭与煤质活性炭在生产工艺、技术特点、产品特性等诸多方面存在不同,从而影响到应用领域也相对有所区分,具体来讲:
1、在液相吸附领域:煤质活性炭含有的重金属和灰分较大,产品纯度相对较低,并且由于主要采用物理法生产,孔隙主要为微孔,适宜小分子吸附,应用范围相对较窄,一般被用于液相吸附中的石化、冶金、印染、污水处理等工业领域;而木质活性炭的灰分低、杂质少、易提纯,化学法生产工艺下容易调整活性炭的孔隙分布结构,微孔、中孔均发达,应用广泛,尤其在食品饮料、医药等对吸附性能要求较高、对产品安全性要求较高的领域应用,是煤质活性炭无法替代的。
2、在气相吸附领域:煤质活性炭的产品强度较大且便于回收利用,因而经常被用作气相吸附;木质活性炭强度较低,传统上不用于气相吸附,但是,随着技术的进步和生产工艺的改进,木质活性炭的应用目前也已经扩大至一些新兴的气相吸附领域如油气回收,家用空气净化等,并且随着人们对健康、环保重视程度的提高,其在气相吸附领域的应用空间将进一步增长。
3、从长期趋势来看:原煤资源是不可再生的,煤质活性炭资源有限且生产过程中大量增加二氧化碳排放量,因此产品价格受原料及环保成本推动呈上涨趋势;而木质活性炭因主要原料为林产“三剩物”,可再生利用,且价格因技术进步可望趋于相对下降,因此木质活性炭的长期竞争优势高于煤质活性炭。
木质活性炭与煤质活性炭在生产工艺、技术特点、产品特性等诸多方面存在不同,因此从行业上看,二者分属不同的工业领域,前者属于林产化工行业,后者属于煤化工行业。同时,由于煤质活性炭和木质活性炭在下游应用领域的不同,木质活性炭的下游客户与煤质活性炭使用单位也各不相同,木质活性炭的下游用户主要集中食品饮料、医药等领域,而煤质活性炭生产厂家的客户集中在化工、印染、污水处理等工业领域,因此木质活性炭与煤质活性炭生产厂家之间不存在直接的竞争关系。
一、制作工艺不同:
焦炭是煤高温干馏的固体产物,主要成分是碳。活性焦是以煤炭为原料生产的一种吸附剂,由原料经过粉化、配比、成形、焦化、活化等多道工序生产而成。活性炭是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料,过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。
二、表面积不同:
活性焦表面积介于焦炭和活性炭之间,活性炭在环保上有小规模应用,比如小规模除臭,防毒面具等。活性炭可规模应用于工业烟气脱硫,在其表面发生一系列催化氧化反应及吸附反应,之后再加热可以实现活性焦的再生,目前已有工业化应用实例。
三、吸附性能不同:
活性炭材料是经过加工处理所得的无定形碳,具有很大的比表面积,对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料主要包括活性炭和活性炭纤维,活性炭材料作为一种性能优良的吸附剂。
活性焦是活性炭的一种,无需用原煤磨粉、压片、造粒、压条等加工程序,而是用小颗粒兰炭,经过整粒、筛分、烘干,然后直接进入活化炉活化而成的颗粒炭,吸附性良好。
参考资料来源:百度百科-焦炭
参考资料来源:百度百科-活性炭