近年來(lái)，使用蜂窩活性炭處理廢氣已經(jīng)是一種比較常見(jiàn)的方式。蜂窩活性炭依靠著自身發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)和大的比表面積，孔隙結(jié)構(gòu)和比表面在廢氣處理中占很大決定性因素。在很大的程度上接觸到空氣，大面積于的進(jìn)行接觸吸附。然后將有毒有害物質(zhì)吸附到自己的孔隙中。并且“保存”起來(lái)。碘吸附值的大小也與吸附性能有很大的關(guān)系，也就是說(shuō)，碘吸附值小的吸附不進(jìn)去，碘吸附值大的可以大量的吸附儲(chǔ)存。理論上證明，碘吸附值越大，就越容易被蜂窩活性炭吸附。蜂窩活性炭的吸附能力的與溫度有著很大的關(guān)系，溫度的高低決定了蜂窩活性炭吸附力，工作量。蜂窩活性炭在溫度為10的時(shí)候，吸附能力高，這是它喜歡的溫度了。在30度的時(shí)候，蜂窩活性炭的吸附性能就很小了。　　蜂窩活性炭用在活性炭吸附箱里，是一種有機(jī)廢氣過(guò)濾吸附的環(huán)保設(shè)備產(chǎn)品，蜂窩活性炭吸附箱體可用不銹鋼、碳鋼、PP板等材質(zhì)制作。蜂窩活性炭吸附箱具有吸附效率高、適用面廣、維護(hù)方便、能同時(shí)處理多種混合廢氣等優(yōu)點(diǎn)，蜂窩活性炭具有去除甲醛、苯、TVOC等有害氣體和消毒除臭等作用，蜂窩活性炭吸附塔現(xiàn)廣泛用于電子原件生產(chǎn)、電池(電瓶)生產(chǎn)、酸洗作業(yè)、實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)、冶金、化工、醫(yī)藥、涂裝、食品、釀造等有機(jī)廢氣處理。　　有機(jī)廢氣氣體由風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力，正壓或負(fù)壓進(jìn)入蜂窩活性炭吸附箱體，由于蜂窩活性炭固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)健力，因此，當(dāng)此固體表面與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，污染物質(zhì)從而被吸附，廢氣經(jīng)過(guò)濾器吸附后，進(jìn)入設(shè)備排塵系統(tǒng)，凈化氣體高空達(dá)標(biāo)排放，飽和后的蜂窩活性炭可回收再生，降低成本，因此蜂窩活性炭就成為了當(dāng)下尾氣處理的主流產(chǎn)品。

　　柱狀活性炭吸附預(yù)處理技術(shù)是指利用物質(zhì)的吸附性能或交換作用來(lái)去除水中污染物的方法。其中用的較多的是對(duì)水中有機(jī)污染物和臭味有較強(qiáng)吸附作用的疏水性物質(zhì)。但是柱狀活性炭參與混凝沉淀過(guò)程后，殘留于污泥中，目前尚無(wú)很好的回收再生方法，致使處理費(fèi)用較高,難以推廣應(yīng)用。粘土礦物類吸附劑雖然貨源充足、價(jià)格便宜，具有很好的吸附性能，但大量粘土投入混凝劑中增加了沉淀池的排泥量，給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)了一定困難。　　法國(guó)在飲用水處理過(guò)程中一般都使用顆粒活性炭，當(dāng)用于除味、除臭時(shí)，將砂濾放在活性炭吸附步驟之前，這樣水處理效果較好，活性炭壽命在三年以上。當(dāng)活性炭用于脫除水中所有有機(jī)物時(shí)，就將砂濾作為第二段，活性炭吸附法或與曝氣聯(lián)用的生物活性炭法作為前面一段，這樣水處理效果提高20%一40%。　　美國(guó)環(huán)保局為保護(hù)某地區(qū)低洼地的飲用水不被苯、甲苯、氯仿、二氯乙烯等有機(jī)物所污染，曾建成兩座活性炭吸附裝置，使用Calgore公司生產(chǎn)的顆粒活性炭，每個(gè)吸附塔一次裝填活性炭9t，每天處理飲用水(水廠將地面水與地下水混合)共4546t。　　1979年我國(guó)大連某染料廠采用冷卻、沉降-活性炭吸附-膨脹石灰石中和的處理流程，進(jìn)行處理含二硝基氯苯為1000-2000mg、含酸為0.5%的洗滌廢水，出水的二硝基氯苯含量達(dá)到5mg/L，飽和炭用氯苯脫附，并用吹掃蒸汽再生法在塔內(nèi)就地再生。　　活性炭吸附法是處理水的有效方法，近年來(lái)活性炭水處理應(yīng)用方法的研究不斷加深，并逐步得到廣泛應(yīng)用，但需強(qiáng)調(diào)指出的是，活性炭吸附法用于污水處理時(shí)，往往用作二級(jí)處理、甚至是三級(jí)處理。世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家污水處理的特點(diǎn)是二級(jí)處理所占比重很大，例如美國(guó)和原西德在70%以上，英國(guó)幾乎占100%，許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始研究應(yīng)用包括活性炭吸附法在內(nèi)的污水三級(jí)處理，將廢水作為第二水源加以利用。此外，需要指出的是，包括活性炭吸附法在內(nèi)的水處理組合流程，其水處理效果更好，應(yīng)用范圍更廣。　　目前用于水處理的吸附劑有柱狀活性炭、硅藻土、二氧化硅、活性氧化鋁、沸石及離子交換樹(shù)脂等。近年來(lái)又研制開(kāi)發(fā)了一些新型吸附材料，如多孔合成樹(shù)脂、柱狀活性炭纖維等。

　　一、活性炭的性質(zhì)　　1、吸附性　　吸附性質(zhì)是活性炭的首要性質(zhì)。活性炭具有像石墨晶粒卻無(wú)規(guī)則地排列的微晶。在活化過(guò)程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀，按一定方法計(jì)算孔隙的半徑大小可分為二類：　　(1)按IUPAC分：　　微孔<1.0nm　　中孔1-25nm　　大孔>25nm。　　(2)按習(xí)慣分：　　微孔<150nm　　中孔150-20000nm　　大孔>20000nm。　　由于這些孔隙，特別是微孔提供了巨大的表面積。　　微孔的孔隙容積一般只有0.25-0.9mL/g，孔隙數(shù)量約為1020個(gè)/g,全部微孔表面積約為500-1500m2/g，通常以BET法測(cè)算，也有稱高達(dá)3500-5000m2/g的。活性炭幾乎95%以上的表面積都在微孔中，因此除了有些大分子進(jìn)不了外，微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容積一般約為0.02-1.0mL/g，表面積高可達(dá)幾百平方米，一般只有活性炭總蠶種的約5%。其作用能吸附蒸汽，并能為吸附物提供進(jìn)入微孔的通道，又能直接吸附較大的分子。　　大孔的孔隙容積一般約為0.2-0.5mL/g，表面積只約0.5-2m2/g，其作用一是使吸附質(zhì)分子快速深入活性炭?jī)?nèi)部較小的孔隙中去；二是作為催化載體時(shí)，催化劑常少量沉淀在微孔內(nèi)，大都沉淀在大孔和中孔之中。　　所提的活性炭表面積理應(yīng)包括內(nèi)表面積和外表面積，事實(shí)上吸附性質(zhì)主要來(lái)自巨大的內(nèi)表面積，因此不能誤認(rèn)為：把活性炭研碎磨細(xì)會(huì)明顯提高表面積從而提高吸附力。　　很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附物為流體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下被吸附物又解吸出來(lái)，活性炭?jī)?nèi)表面恢復(fù)原狀。這是廣泛應(yīng)用的物理吸附，學(xué)術(shù)上又稱為范德華吸附。　　2、化學(xué)性　　活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學(xué)吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學(xué)組成。　　活性炭不僅含碳，而且含少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)開(kāi)工的氧和氫，例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡(luò)合物，有些來(lái)自原料的衍生物，有些是在活化時(shí)、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時(shí)還會(huì)生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等。　　這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低。　　活性炭中無(wú)機(jī)物成分，從表3-1四種粉炭商品的分析，可見(jiàn)一斑。(附表略)　　3、催化性　　活性炭在許多吸附過(guò)程中伴有催化任憑，表現(xiàn)出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經(jīng)催化氧化變成三氧化硫。　　由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡(luò)合物的存在，對(duì)多種反應(yīng)具有催化劑的活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。　　由于活性炭和載持物之間會(huì)形成絡(luò)合物，這種絡(luò)合物催化劑使催化活性大增，例如載持鈀鹽的活性炭，即使沒(méi)有銅鹽的催化劑存在，烯烴的氧化反應(yīng)也能催化進(jìn)行，而且速度快、選擇性高。　　由于活性炭具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、巨大的內(nèi)表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催化劑的載體。例如，有機(jī)化學(xué)中加氫、脫氫環(huán)化、異構(gòu)化等的反應(yīng)中，活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)良載體。　　4、機(jī)械性　　下面幾個(gè)項(xiàng)目表示活性炭的機(jī)械性，為活性炭的應(yīng)用者，尤其為大量的工業(yè)應(yīng)用者所重視。　　(1)粒度：采用一套標(biāo)準(zhǔn)篩篩分法，求出留在和通過(guò)每只篩子的活性炭重量，表示粒度分布。　　(2)靜觀密度或堆密度：飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。　　(3)體積密度和顆粒密度：飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。　　(4)強(qiáng)度：即活性炭的耐破碎性。　　(5)耐磨性：即耐磨損或抗磨擦的性能。　　這些機(jī)械性質(zhì)直接影響應(yīng)用，例如：密度影響容器大小；粉炭粗細(xì)影響過(guò)濾；粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降；破碎性影響使用壽命和廢炭再生。

　　粉末活性炭吸附水中溶質(zhì)分子是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，是幾種力綜合作用的結(jié)果,包括離子吸引力?范德華力?化學(xué)雜和力?根據(jù)吸附的雙速率擴(kuò)散理論認(rèn)為,吸附是一個(gè)由迅速擴(kuò)散和緩慢擴(kuò)散兩階段構(gòu)成的雙速過(guò)程,迅速擴(kuò)散在數(shù)小時(shí)內(nèi)即完成,發(fā)揮了60%-80%活性炭的吸附容量?迅速擴(kuò)散是溶質(zhì)分子在碳粒內(nèi)沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴(kuò)散的過(guò)程?這些大孔隙產(chǎn)生徑向的擴(kuò)散阻力?當(dāng)分子從大孔進(jìn)一步進(jìn)入與大孔相通的微孔中擴(kuò)散時(shí),由于受到狹窄孔徑所產(chǎn)生的很大阻力,從而極為緩慢?微孔也是在碳粒內(nèi)均勻分布,但不構(gòu)成徑向的擴(kuò)散阻力?影響粉末活性炭吸附的因素涉及溶質(zhì)分子極性?分子量大小?空間結(jié)構(gòu),這一點(diǎn)取決于水源水質(zhì)的特征?活性炭對(duì)不同的物質(zhì)分子具有選擇吸附性?

　　活性炭選不好衰減明顯壽命不長(zhǎng)，一般6個(gè)月-1年左右要換一次，換一次活性炭成本很高。專用活性炭吸附力可達(dá)100%以上，且脫附性,穩(wěn)定性好，因此壽命2-3年以上，可節(jié)約成本。活性炭比表面積和孔結(jié)構(gòu)關(guān)系很大，不同的有機(jī)溶劑選用不同孔徑的活性炭，這樣才能保證衰減不明顯、具有通過(guò)氣體壓阻小、吸附能力強(qiáng)、脫附容易的特點(diǎn)，保證氣體過(guò)流速較快，消除局部溫升現(xiàn)象。　　有機(jī)廢氣處理活性炭具有孔徑分布合理、吸附容量高、吸附速度快、機(jī)械強(qiáng)度大、在固定床中使用，氣流阻力小、易于解吸和再生等優(yōu)點(diǎn)，在寬濃度范圍對(duì)大部分無(wú)機(jī)氣體（如硫化物、氮氧化物等）和大多數(shù)有機(jī)蒸氣、溶質(zhì)有較強(qiáng)的吸附能力　　具體以下指標(biāo)：　　吸附指標(biāo)：四氯化碳CTC好的100%以上苯吸附：好的50%以上丙酮吸附：50%以上　　強(qiáng)度：70-90%或95%以后，看具體的應(yīng)用。不是越高越好，回為強(qiáng)度越高吸附性可能會(huì)下降。　　比重：比重越高成本越大，說(shuō)明比表面積越小，越實(shí)。同樣一個(gè)立方比重越大就越重。　　灰份：6%以下，水份〈5%雜質(zhì)太高也會(huì)影響吸附和成本。　　著火點(diǎn)：〉450度　　材質(zhì)：主要選擇木質(zhì)或煤質(zhì)，椰殼的不適用因?yàn)橛袡C(jī)溶劑需要中孔活性炭，如果煤質(zhì)做到上面的指標(biāo)成本比木要高。普通的煤質(zhì)活性炭CTC50-70%苯吸附：20-40%木質(zhì)化學(xué)法活性炭：CTC：100%-140%苯吸附：45-60%比重只有煤質(zhì)的一半。　　有機(jī)廢氣治理　　概述　　有機(jī)廢氣治理是指用多種技術(shù)措施，通過(guò)不同途徑減少石油損耗、減少有機(jī)溶劑用量或排氣凈化以消除有機(jī)廢氣污染。有機(jī)廢氣污染源分布廣泛。為防止污染，除減少石油損耗、減少有機(jī)溶劑用量以減少有機(jī)廢氣的產(chǎn)生和排放外，排氣凈化是目前切實(shí)可行的治理途徑。常用的方法有吸附法、吸收法、催化燃燒法、熱力燃燒法等。選用凈化方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況由縣選用費(fèi)用低、耗能少、無(wú)二次污染的方法，盡量做到化害為利，充分回收利用成分和余熱。多數(shù)情況下，石油化工業(yè)因排氣濃度高，采用冷凝、吸收、直接燃燒等方法；涂料施工、印刷等行業(yè)因排氣濃度低，采用吸附、催化燃燒等方法。　　治理方法　　1、冷凝回收法：把有機(jī)廢氣直接導(dǎo)入冷凝器經(jīng)吸附、吸收、解板、分離，可回收有價(jià)值的有機(jī)物，該法適用于有機(jī)廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小的工況，需要附屬冷凍設(shè)備，主要應(yīng)用于制藥、化工行業(yè)，印刷企業(yè)較少采用。　　2、吸收法：一般采用物理吸收，即將廢氣引入吸收液進(jìn)凈化，待吸收液飽和后經(jīng)加熱、解析、冷凝回收；本法適用于大氣量、低溫度、低濃度的廢氣，但需配備加熱解析回收裝置，設(shè)備體積大、投資較高。　　一般采用活性炭吸附法：通過(guò)活性炭吸附廢氣，當(dāng)吸附飽和后，活性炭脫附再生，將廢氣吹脫后催化燃燒，轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，再生后的活性炭繼續(xù)使用。當(dāng)活性炭再生到一定次數(shù)后，吸附容量明顯下降，則需要再生或更新活性炭。　　活性炭是目前處理有機(jī)廢氣使用較多的方法，對(duì)苯類廢氣具有良好的吸附性能，但對(duì)烴類廢氣吸附性較差。主要缺點(diǎn)是運(yùn)行成本較高，不適合于濕度大的環(huán)境，但就目前市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，采用活性炭吸附較為常用。活性炭采用較多為：活性炭顆粒及活性炭纖維，采用活性炭顆粒價(jià)格比較便宜，但效果差些，相比來(lái)說(shuō)采用活性炭纖維價(jià)格相對(duì)高些，效果好些。　　鑫森有機(jī)氣體專用活性碳：　　（一）、比表面積大，有效吸附量高。由于同樣重量的鑫森活性炭的表面積是煤質(zhì)活性炭顆粒的近十倍，所以需要填充的鑫森活性炭的重量非常小，然而吸附效率卻非常高，根據(jù)所處理廢氣的有機(jī)氣體含量和其它物理特性的不同，吸附效率在85％至98％之間，多級(jí)吸附工藝可以達(dá)到99.99％,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通活性碳顆粒吸附法的較高吸附率88％，而且體積及總重量也都很小。　　（二）、吸附﹑脫附行程短，速度快；脫附﹑再生耗能低。鑫森活性炭對(duì)有機(jī)氣體吸附量比普通顆粒狀活性炭(GAC)大幾倍至幾十倍，對(duì)無(wú)機(jī)氣體也有很好的吸附能力，并能保持較高的吸附脫附速度和較長(zhǎng)的使用壽命。如用水蒸氣加熱10-30分鐘，即可完全脫附，耐熱性能好，在惰性氣體中耐高溫1000℃以上，在空氣中著火點(diǎn)達(dá)450℃以上。　　（三）、形狀可變，使用方便。有柱狀，球形顆粒，所以更換起來(lái)非常方便，不會(huì)對(duì)人體造成任何危害。　　（四）、可根據(jù)需要生產(chǎn)出具有特殊性能的專用活性炭；強(qiáng)度好，不會(huì)造成二次污染。　　3、直接燃燒法：利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒，將混合氣體加熱，使有害物質(zhì)在高溫作用下分解為無(wú)害物質(zhì)；本法工藝簡(jiǎn)單、投資小，適用于高濃度、小風(fēng)量的廢氣，但對(duì)安全技術(shù)、操作要求較高。　　4、催化燃燒法：把廢氣加熱經(jīng)催化燃燒轉(zhuǎn)化成無(wú)害無(wú)臭的二氧化碳和水；本法起燃溫度低、節(jié)能、凈化率高、操作方便、占地面積少、投資投資較大，適用于高溫或高濃度的有機(jī)廢氣。　　5、吸附法：　　（1）直接吸附法：有機(jī)廢氣經(jīng)活性炭吸附，可達(dá)95%以上的凈化率，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小，但活性炭更換頻繁，增加了裝卸、運(yùn)輸、更換等工作程序，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增加。　　（2）吸附-回收法：利用纖維活性炭吸附有機(jī)廢氣，在接近飽和后用過(guò)熱水蒸汽反吹，進(jìn)行脫附再生；本法要求提供必要的蒸汽量。　　（3）新型吸附-催化燃燒法：此法綜合了吸附法及催化燃燒法的優(yōu)點(diǎn)，采用新型吸附材料（蜂窩狀活性炭）吸附，在接近飲和后引入熱空氣進(jìn)行脫附、解析，脫附后廢氣引入催化燃燒床無(wú)焰燃燒，將其徹底凈化，熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用，大大降低能耗。本法具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、投資省、運(yùn)行成本低、維修方便等特點(diǎn)，適用于大風(fēng)量、低濃度的廢氣治理，是目前國(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣較成熟、實(shí)用的方法

　　活性炭是一種由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、表面積大，吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料。它是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體，廣泛應(yīng)用于幾乎所有的國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)和人們的日常生活。　　活性炭分類－由于原料來(lái)源、制造方法、外觀形狀和應(yīng)用場(chǎng)合不同,活性炭品種不下千種。　　按原料來(lái)源分，可分為木質(zhì)活性炭(如椰殼活性炭、杏殼活性炭、木質(zhì)粉炭等)、礦物質(zhì)原料活性炭(各種煤和石油及其加工產(chǎn)物為原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如廢橡膠、廢塑料等制成的活性炭)。　　按制造方法分，可分為化學(xué)法活性炭(化學(xué)炭)　　將含碳原料與某些化學(xué)藥品混合后進(jìn)行熱處理，制取活性炭的方法叫化學(xué)法。用化學(xué)法生產(chǎn)的活性炭又稱為化學(xué)法活性炭或化學(xué)炭。　　可以作為化學(xué)法的化學(xué)藥品又稱作活化劑，活化劑有氯化鋅、氯化鈣、碳酸鉀、磷酸、磷酸二氫鉀、硫化鉀、硫酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硼酸等，總之許多酸、堿、鹽都可以用作活化劑，主要從活性炭的性能和經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮采用何種活化劑。　　一般說(shuō)來(lái)，化學(xué)炭的孔隙中次微孔、中孔（即孔直徑或孔寬大于1.5納米的孔隙）較發(fā)達(dá)，主要用于液相吸附精制和溶劑回收的氣相（蒸汽）吸附場(chǎng)合。　　化學(xué)法制造活性炭由于加入了化學(xué)藥品在制造過(guò)程中應(yīng)當(dāng)極其重視環(huán)境保護(hù)以及產(chǎn)品中可能存在微量非原料帶入的元素的影響問(wèn)題。