【導(dǎo)讀】新型的碳@硅復(fù)合吸附劑。對(duì)其制備條件進(jìn)行了優(yōu)化，用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、研究了CMSP的N2等溫吸附線和脫附線，結(jié)合XPS，F(xiàn)T-IR和熒光光譜對(duì)該吸。附劑的制備及吸附機(jī)理進(jìn)行了探討，用BET方法和BJH模型考察了其表面積和孔結(jié)構(gòu)。結(jié)合XPS,FT-IR熒光譜圖分析結(jié)果研究了新型碳質(zhì)吸附劑的制備機(jī)理和吸附機(jī)理。考察了各種影響因素對(duì)。吸附性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液pH和離子強(qiáng)度對(duì)吸附有很大的影響。動(dòng)力學(xué)研究表明對(duì)。吸附屬于Langmuir吸附模型，計(jì)算了熱力學(xué)參數(shù)。Cr(Ⅵ)的吸附是一個(gè)多層物理吸附過(guò)程。性炭類吸附劑的廉價(jià)替代品，具有廣泛的應(yīng)用前景。下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的。獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；

　　

【正文】 的發(fā)展 【 27】 。 美國(guó) AMOCO公司最早開發(fā)出用 KOH制備比表面積高達(dá) 2500m2／ g的超級(jí)活性炭的生產(chǎn)工藝；日本大阪煤氣公司以中間相炭微珠為原料通過(guò) KOH活化制得了比表面積高達(dá)4000m2／ g的超級(jí)活性炭。國(guó)內(nèi)開展這方面研究相 對(duì)較晚， 1997年劉洪波等 【 38】 以長(zhǎng)嶺石油焦為原料，采用 KOH活化法制得比表面積 3231m2／ g的超級(jí)活性炭；楊紹斌 【 29】 將煤焦與氫氧化鉀混合，在氬氣流中進(jìn)行低溫、高溫二次熱處理，制得比表面積為 2918m2／ g的活性炭；劉海燕 【 30】 等以石油焦為原料，用 KOH活化得到比表面積 3300m2／ g左右的活性炭。 物理化學(xué)聯(lián)合法 物理化學(xué)聯(lián)合改性法是將物理活化及化學(xué)活化兩種方法結(jié)合起來(lái)所采用的改性方法。一般來(lái)說(shuō)，采用先進(jìn)行化學(xué)活化再進(jìn)行物理活化可成功地獲得微孔非常豐富的活性炭。Caturla等采用 ZnCI2化學(xué)活化后，用二氧化碳進(jìn)行物理活化核桃活性炭，進(jìn)一步開孔和拓孔，用此法改性的活性炭比表面積最高可達(dá) 3000 m2／ g。 Molina—Sabio等用 H3PO4和 cO2混合活化木質(zhì)纖維素活性炭，即先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 68％一 85％ 的 H3PO4在 85℃ 下浸泡木質(zhì)纖維素 2 h，然后將浸泡樣在 450℃ 下炭化 4h，再將 H3PO4活化樣用蒸餾水清洗后，用二氧化碳在 825℃下部分氣化，結(jié)果獲得了比表面積達(dá) 3700m2／ g、總孔容達(dá) 2ml／ g的超級(jí)活性炭。 通過(guò)對(duì)改性過(guò)后的活性炭進(jìn)行孔徑控制、表面化學(xué)性能修飾及負(fù)載金屬，可使 活性炭的吸附性能大大提高。由于活性炭的吸附性能與孔徑和吸附質(zhì)分子直徑的比值有很大的關(guān)系，當(dāng)孔徑和吸附質(zhì)分子直徑的比值為 2一 l0時(shí) 【 31】 ，活性炭的吸附性能最佳。因此，今后活性炭結(jié)構(gòu)性能方面的改性將朝著這方面發(fā)展，制造出比表面積很大、且孔徑集中在某一值范圍內(nèi)的超大級(jí)活性炭。 其他制備方法 催化活化法 金屬及其化合物對(duì)碳的氣化具有催化作用，所用的金屬主要有堿金屬氧化物及鹽類、堿土金屬氧化物及鹽類、過(guò)渡金屬氧化物及稀土元素。采用催化活化的方法可以提高活性炭的中孔容積。 Marsh和 Rand等人在 聚呋哺甲醇中摻入 Fe或 Ni微粒后用二氧化碳活化，制成中孔發(fā)達(dá)的活性炭纖維。國(guó)內(nèi)劉植昌等人 【 32】 以金屬有機(jī)化合物 (二茂鐵 )為添加劑，加入到中溫煤瀝青中利用乳化法制成含鐵瀝青微球，活化后制得比表面積發(fā)達(dá)的瀝青基球狀活性炭。用催化活化制得的活性炭中會(huì)殘留部分金屬元素，用于液相吸附、催化劑載體和醫(yī)用材料是不良因素。 界面活化法 不同富碳基體間存在較大內(nèi)應(yīng)力使界面成為活化反應(yīng)中心。富碳基體問(wèn)的內(nèi)應(yīng)力大于蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)論文 9 界面結(jié)合強(qiáng)度時(shí)界面出現(xiàn)裂紋，這些裂紋使活化分子易于通過(guò)進(jìn)而形成中孔。界面法活化采用的添加劑主要是炭黑復(fù) 合物、制孔劑、有機(jī)聚合物。張引枝 【 33】 幢引以一定量的炭黑或石墨粉與 PAN混合、紡絲、氧化、水蒸氣活化，發(fā)現(xiàn)炭黑對(duì)中孔的生成有利。 鑄型炭化法 將有機(jī)聚合物引入無(wú)機(jī)模板中很小空間 (納米級(jí) )并使之炭化，去除模板后即可得到與無(wú)機(jī)物模板空間結(jié)構(gòu)相似的多孔炭材料。 Kamegawa和 Yoshidat【 34】 利用硅膠微粒作為模板，制得比表面積為 1100 20xxm2／ g，孔徑為 1—10nm，并集中在 2nm的窄孔徑分布的活性炭。鑄型炭化的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)改變模板的方法控制活性炭孔徑的分布，但該方法制備工藝復(fù)雜， 需用酸去除模板，使成本提高。 聚合物炭化法 由兩種或兩種以上聚合物以物理或化學(xué)方法混合而成的聚合物如果有相分離的結(jié)構(gòu)，熱處理時(shí)不穩(wěn)定的聚合物將分解并在穩(wěn)定的聚合物中留下孔洞。 Ozaki等 【 35】 將酚醛樹脂和聚丁烯丁脂在甲醇中以 1： 1比例混合，制得中孔活性炭?，F(xiàn)在所利用的形成孔隙的聚合物由于熱解形成孔隙而不能回收利用，將來(lái)可采用不進(jìn)行熱解而使用蒸發(fā)的孔隙形成劑考慮對(duì)它回收利用，還可以考慮縮短不融化處理時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)性。 6 活性炭在重金屬離子及染料吸附方面的應(yīng)用 活性炭自溶液中吸附無(wú)機(jī)離子以靜電吸 附為主，其吸附量主要取決于炭表面的含氧帶電基團(tuán)的量和電荷數(shù)。氧化一負(fù)離子化法處理活性炭，外加適當(dāng)?shù)母邇r(jià)負(fù)離子，選擇適合的配體均能顯著提高低 pH區(qū)內(nèi)活性炭對(duì)無(wú)機(jī)陽(yáng)離子的吸附能力。 活性炭處理含鉻廢水 隨著電鍍業(yè)的迅猛發(fā)展，大量的電鍍廢水對(duì)人類環(huán)境造成越來(lái)越嚴(yán)重的危害。在含鉻電鍍廢水中，含有大量 Cr(VI)，如不經(jīng)處理直接排放，將嚴(yán)重污染人類賴以生存的環(huán)境?；钚蕴坑蟹浅０l(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，具有極強(qiáng)的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的 Cr(V1)；同時(shí)活性炭的表面存在大量的含氧基團(tuán)如羥基 (一 OH)、羧基 (一 COOH)等，它們都有靜電吸附功能，對(duì) Cr(V1)產(chǎn)生化學(xué)吸附作用，完全可以用于處理電鍍廢水中的 Cr(V1)【 36】 。 研究表明，對(duì)于 pH值為 4～ mLCr(VI)濃度為 100 mg幾的廢水，當(dāng)活性炭用量為 2g時(shí)，通過(guò) 1h的振蕩吸附 ,出水 Cr(VI)濃度為 mg／ L，達(dá)到了污水排放綜合標(biāo)準(zhǔn)(GB8978． 1996)中 Cr(V1)的最高允許排放濃度要求 【 37】 。 活性炭是通過(guò)氫鍵吸附 Gr(Ⅵ )的，圓滿地解釋了活性炭的吸附及再生過(guò)程，提出了提高活性炭吸附量的有效途徑。劉曉明 【 38】 論述了利用活性炭吸附法處理含 Gr(Ⅵ )電鍍廢水方法，通過(guò)試驗(yàn)找出了最佳吸附條件，確定了吸附劑的用量，吸附時(shí)間以及溶液 pH值對(duì) Cr(Ⅵ )去除率的影響，得出了活性炭對(duì) Gr(Ⅵ )的吸附等溫線。李湘洲 【 39】 用 H2SO4加乙酸銅溶液對(duì)活性炭進(jìn)行了表面改性處理，測(cè)定了它們的表面化學(xué)性能，研究了改性活性炭對(duì) Gr(Ⅵ )吸蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)論文 10 附性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)上述改性，活性炭表面官能團(tuán)數(shù)量發(fā)生了顯著改變，特別是羧基增加較多，通過(guò)改性后的活性炭對(duì) Gr(Ⅵ )吸附性能有所增加。 活性炭處理含汞廢水 在氯堿工業(yè)中，以汞為陰電極， 制造氯氣和苛性鈉；聚氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯的合成工業(yè)均以汞作為催化劑； 電子儀表工業(yè)也常用到汞， 故這些行業(yè)均排放含汞廢水 【 40】 。汞對(duì)人體有嚴(yán)重的毒害作用， 其中甲基汞在人體腦組織內(nèi)積累，侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，破壞神經(jīng)功能，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。 活性炭能有效地吸附廢水中的汞，一些工廠已經(jīng)采用此法處理含汞廢水，但該法更適用于處理低濃度的含汞廢水。廢水含汞濃度高時(shí)，可先進(jìn)行一級(jí)處理， 降低廢水中的汞濃度后再用活性炭吸附。將含汞量在 l mg／ L～ 2 mg／ L以下的廢水通過(guò)活性炭濾塔，排出水含汞量可下降到 ／ L～ mg／ L，回收汞后活性炭可再生并重復(fù)使用。如某電解工廠的廢水中汞濃度為 5 mg／ L～ 10 mg/L，處理時(shí)先加入硫酸亞鐵和硫化鈉進(jìn)行反應(yīng)，在沉淀槽中分離沉淀后，上清液中汞濃度降為 ／ L～ mg／ L，然后再通過(guò)粒狀活性炭槽，吸附后廢水中汞含量降到 ／ L～ ／ L。 活性炭對(duì)有機(jī)汞的吸附去除能力高于無(wú)機(jī)汞?；钚蕴繉?duì)汞的吸附在 pH值降低時(shí)，去除率將有所提高。據(jù)報(bào)道，用二硫化碳溶液預(yù)處理活性炭可以大幅度提高去除汞的能力。研究表明，二硫化碳浸潤(rùn)過(guò)的活性炭可將廢水含汞量由初 始 ／ L降到 ／ L，當(dāng)pH=10時(shí)， 二硫化碳體系的處理效果最佳 【 41】 。 處理含鎘廢水 R． Leyva—Ramo等用活性炭 F400對(duì) Cd2 的吸附進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn) Langmuir 吸附等溫線比 Freundlicb 更與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合。溫度升高、吸附量下降 ,在 pH=8時(shí) ,吸附達(dá)到最大。木冠南等用氧化處理過(guò)的活性炭吸附 Cd2+,經(jīng)氧化處理后的活性炭對(duì) Cd2 +升有較強(qiáng)的吸附作用 ,其吸附方式可能是以靜電吸附行為為主 ,各種表面活性劑均影響氧化活性炭對(duì) Cd2+的吸附 ,陰離子表面活性劑 SDS 在濃度小于 CMC 時(shí)能大大增加 Ca2+，的吸附量 ,陽(yáng)離子表面活性劑能大大增加 Cd2+的吸附量 ,非離子表面活性劑則略微降低的 Cd2 +吸附量。吳艷林 【 42】 采用活性炭纖維 (ACF)對(duì)含 Cd2+模擬廢水進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附研究 ,測(cè)定了靜態(tài)吸附等溫線和動(dòng)態(tài)穿透曲線 ,并研究了 pH 值、吸附平衡時(shí)間對(duì)處理效果的影響 ,采用濃度為 的 HCl 溶液作解吸液回收 Cd2 +的綜合效果較好 ,靜態(tài)法的吸附率和解吸率分別略高于動(dòng)態(tài)法的吸附率和解吸率 ,但動(dòng)態(tài)法耗時(shí)短 ,更符合工業(yè)化要求。范麗華等為改善活性炭對(duì)鎘的吸附 性 ,將臭氧化技術(shù)引入吸附過(guò)程 ,研究活性炭投加量、臭氧活化時(shí)間以及溶液質(zhì)量濃度變化對(duì)活性炭吸附鎘離子能力的影響。結(jié)果表明 ,對(duì)于初始 Cd2+質(zhì)量濃度為 10mg/L的吸附溶液 ,最佳臭氧化時(shí)間為 15min,最佳吸附時(shí)間為 1h ,活性炭的最佳投加量為 ,吸附后鎘離子的質(zhì)量濃度為 。對(duì)于鎘離子初始質(zhì)量濃度為 15 mg/L的吸附溶液 ,最佳臭氧化時(shí)間為 30min,最佳吸附時(shí)間為 1h,活性炭的最佳投加量為 ,吸附后鎘離子的質(zhì)量濃度為 mg/L。 蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)論文 11 處理含鉛廢水 我國(guó)許多工廠每年都排 出大量的低濃度含鉛廢水 ,有許多未經(jīng)妥善處理即排入水體 ,給環(huán)境帶來(lái)極大的危害。周勤 【 43】 為了提高活性炭纖維 (ACF)對(duì)水體中重金屬鉛離子的吸附性能 ,采用濃 HNO3 對(duì) ACF 進(jìn)行氧化改性 ,并采用靜態(tài)吸附法 ,考察了不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)樣品附鉛離子的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 :氧化改性后樣品對(duì)鉛離子的吸附速率非常迅速 ,吸附平衡時(shí)間僅需要 5min。氧化改性后 ACF 在較寬的 pH值范圍內(nèi)保持著對(duì)鉛離子較高的吸附性能。楊駿 【 44】 采用兩種煤質(zhì)活性炭研究了其對(duì)不同濃度鉛離子溶液的吸附 ,應(yīng)用固定床吸附動(dòng)力學(xué)模型 ,Marquadt方法非 線性回歸固定床吸附流出曲線 ,獲得了鉛離子在活性炭上的擴(kuò)散傳質(zhì)系數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn) ,孔擴(kuò)散系數(shù)強(qiáng)烈地依賴于鉛離子入口濃度 :隨著入口濃度的升高 ,孔擴(kuò)散系數(shù)變小。隨后用上述擴(kuò)散系數(shù)理論預(yù)測(cè)了其他操作條件下的流出曲線 ,結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)曲線與理論預(yù)測(cè)曲線能很好地相符 ,動(dòng)態(tài)法能可靠地獲取固液吸附過(guò)程的吸附及擴(kuò)散系數(shù)。張建策【 45】 以 Pb2+為例 ,對(duì)活性炭去除水中重金屬的性能與機(jī)理進(jìn)行了探討 ,并研究了水中 Ca2+的存在對(duì)活性炭吸附重金屬的影響 ,實(shí)驗(yàn)表明 :經(jīng)硝酸深度氧化的活性炭可顯著增加 Pb2+吸附量 ,水中的 Ca2+和 Mg2+對(duì)吸附 影響不大。主要原因可能是 Pb2+的水合半徑要小于 Ca2+,Mg2+等離子的水合半徑而被活性炭?jī)?yōu)先吸附所致。 本屬離子如 , ’ 處理染料廢水 紡織工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了染料生產(chǎn)的發(fā)展，調(diào)查表明，全世界每年生產(chǎn)的染料超過(guò) 700000 t，其中 2％ 以廢水的形式直接進(jìn)入水體排出， 10％在隨后的紡織染色過(guò)程中損失博。染料廢水成份復(fù)雜，水質(zhì)變化大，色度深，濃度大，處理困難，水中的色度影響水生植物的光合作用，從而破壞水中的生態(tài)平衡。 活性炭巨大的比表面積使其能有效地去除廢水的色度。研究表明：對(duì)初始濃度為 30 mg／ L的 甲基橙、結(jié)晶紫、直接耐曬黑 G和活性翠藍(lán)溶液，在 pH=曝氣量為 1 m3／ h、粉末活性炭的投加量為 6g／ L、吸附時(shí)間為 20 min時(shí)， 4種染料的去除率均在 97％ 99％，對(duì)于初始濃度為 250mg／ L的酸性品紅、堿性品紅和活性黑 B一 133染料廢水，當(dāng)椰殼活性炭投加量分別為 ％、 ％和 ％ ，吸附時(shí)間分別為 h、 6 h和 17 h時(shí)，脫色率均超過(guò) 97％，出水色度稀釋倍數(shù)不大于 50倍， COD小于 50mg／ L，達(dá)到污水排放綜合標(biāo)準(zhǔn) (GB8978—1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn) 【 46】 在 pH值在 7． 5～ 12． 5間，對(duì)相當(dāng)一部分染料來(lái)說(shuō)， pH值的變化對(duì)活性炭的吸附率不產(chǎn)生明顯的影響 【 47】 。 活性炭吸附染料后再生也比較容易。試驗(yàn)表明：處理活性艷紅 X一 3B模擬染料廢水的活性炭纖維、粒狀活性炭和椰殼活性炭經(jīng) 120℃ 烘干 l2h， 600 W微波，再生 10 s后，粒狀活性炭和椰殼活性炭的吸附性能恢復(fù)到原來(lái)的 100％ ，而活性炭纖維的吸附量可達(dá)原來(lái)的 【 48】 。 7 活性炭復(fù)合吸附劑的研究進(jìn)展 甘禮華，劉明賢，張霄英，陳龍武 【 49】 通過(guò)浸漬法將摻鐵 Ti02溶膠負(fù)載到活性炭上制備摻鐵 Ti02一活性炭復(fù)合光催化劑材料 ，并對(duì)其結(jié)構(gòu)特征、吸附特性、可見光光催化活性和蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)論文 12 再生性能進(jìn)行研究．結(jié)果表明，摻鐵 Ti02一活性炭復(fù)合材料具有很大的比表面積，對(duì)有機(jī)污染物具有優(yōu)越的吸附性能，而其比表面積則隨著摻鐵 Ti02一活性炭的質(zhì)量比的增大而逐漸減?。诳梢姽庀?，復(fù)合光催化劑材料由于 Fe3+的引入 Ti02中，對(duì)亞甲基藍(lán)溶液具有高的光催化活性，其中經(jīng)過(guò) 500℃ 熱處理的載鈦量為 5％ (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )的復(fù)合光催化劑材料的光催化活性最佳．復(fù)合光催化劑具有優(yōu)越的再生性能，經(jīng)再生處理可多次重復(fù)使用。 張巧麗，陳旭，袁彪 【 50】 為了得到磁特性和吸附性能比較好的 吸附材料，把活性炭的吸附特性和氧化鐵的磁特性結(jié)合起來(lái)制成復(fù)合吸附劑，在隨后的吸附飽和后用一個(gè)簡(jiǎn)單的磁選工序從介質(zhì)中分離出來(lái)．制備了磁性流體和超細(xì)磁粉，并與活性炭進(jìn)行復(fù)合，加入不同的活化劑制成活性茨／磁性氧化鐵復(fù)合吸附劑．進(jìn)行了磁力、 Fe含量、 BET表面積測(cè)量以及 XRD衍射分析．通過(guò)用碘吸附值法測(cè)定吸附劑的吸附性能，運(yùn)用線性回歸法得到吸附等溫線．研究結(jié)果表明，所得到的復(fù)合吸附劑不僅具有磁性，而且具有良好的吸附性能。 崔振水 【 51】 研究了一定條件下低品位鈣基膨潤(rùn)土／活性炭復(fù)合吸附劑對(duì)土霉素廢水的吸附作用。結(jié)果表 明：活化溫度在 140℃ 、 pH=6． 5時(shí)復(fù)合吸附劑對(duì)土霉素最大吸附容量為 21． 78 mg／ g，明顯大于原土的 ／ g，討論并合理地解釋了影響吸附的因素，適宜條件下對(duì)吸附劑多次再生，最大吸附容量仍可達(dá)到 21 mg／ g以上。 8 國(guó)內(nèi)外活性炭應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) 美國(guó) 美國(guó)活性炭進(jìn)口市場(chǎng)對(duì)中國(guó)活性炭產(chǎn)業(yè)具有十分重要的影響 ,從上世紀(jì) 80年代末開始至今 ,中國(guó)一直是美國(guó)第一活性炭進(jìn)口來(lái)源國(guó) ,主要輸出中、低檔活性炭品種。美國(guó)是目前世界上最大的活性炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)之一 ,其活性炭的主要應(yīng)用領(lǐng)域、使用數(shù)量及未來(lái)幾年需 求量的增長(zhǎng)速度見表 ,這幾年美國(guó)活性炭生產(chǎn)量變化幅度不大，主原因是其再生活性炭產(chǎn)量有了很大增長(zhǎng)，但在未來(lái) 5年其需求量仍將以每年 2%～ ,每年需從中國(guó)、東南亞一帶進(jìn)口大量低價(jià)活性炭。從表 ,水處理是美國(guó)活性炭的主要應(yīng)用領(lǐng)域 ,其中粉狀活性炭用量約占 50% ,其余為顆?；钚蕴浚跉庀囝I(lǐng)域主要采用顆?；钚蕴?。 除表 ,美國(guó)燃煤電廠控制汞排放用粉狀活性炭將是活性炭新的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn) ,美國(guó)從 20xx年開始控制和削減燃煤電廠汞排放量的 70% ,成為世界上 第一個(gè)控制燃煤電廠汞排放的國(guó)家 ,在控制汞排放的方法中 ,活性炭吸附法是最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一 ,預(yù)計(jì)美國(guó)市場(chǎng)該類活性炭的需求量將在 20xx年后達(dá)到 15萬(wàn) t/a。 美國(guó)的活性炭公司都是一些大的聯(lián)合企業(yè) ,生產(chǎn)能力大 ,企業(yè)實(shí)力雄厚 ,有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)的卡爾崗 (Calgon)活性炭公司目前是世界第一大活性炭公司 ,年生產(chǎn)能力超過(guò) 8萬(wàn) t,約占美國(guó)活性炭總產(chǎn)量的 40%。第二大公司是諾瑞特 (Norit)美洲公司 ,年生產(chǎn)能力約 6萬(wàn) t,約占美國(guó)活性炭總產(chǎn)量的 30%。第三是韋斯特維科公司 ,年生產(chǎn)能力約 5萬(wàn) t,約占美國(guó)活性炭總產(chǎn)量 的 20%。 西歐 蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)論文 13 歐洲市場(chǎng)也是中國(guó)傳統(tǒng)的活性炭出口地 ,西歐地區(qū)主要有 5大活性炭生產(chǎn)企業(yè) ,20xx年活性炭生產(chǎn)能力達(dá)到 818萬(wàn) t,其中最大的 Norit公司年生產(chǎn)能力為 416萬(wàn) t,占西歐整個(gè)活性炭生產(chǎn)能力的 52%。 表 美國(guó)活性炭應(yīng)用領(lǐng)域和數(shù)量 （萬(wàn) t） 應(yīng)用 領(lǐng)域 1998 年 20xx 年 20xx 年 20xx—20xx年 顆粒炭 粉狀炭 合計(jì) 顆粒炭 粉狀炭 合計(jì) 顆粒炭 粉狀炭 粉狀炭 合計(jì) 預(yù)計(jì)年增長(zhǎng) /% 一、液相 飲用水 3 工業(yè)廢水 3 生活廢水 2 糖脫色 0 地下水 1～ 2 家庭應(yīng)用 2 食品油及飲料 2～ 3 采礦 2 制藥 0～ 1 干洗 02 0 電鍍 0 化工及其它 合 計(jì) % 二、氣相 氣體凈化 3 汽車 2 溶劑回收 2～ 3 香煙 0 其它 2 合計(jì) % 20xx 年西歐各國(guó)活性炭消耗量為 1015萬(wàn) t,主要消費(fèi)國(guó)是德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、意大利、西班蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)論文 14 牙和荷蘭等。西歐各國(guó)活性炭總消耗量 1990—1995 年期間每年以 015%增長(zhǎng)率增加 ,1995—1998年期間增長(zhǎng)率接近 % , 20xx—20xx年期間年平均增長(zhǎng)率達(dá)到 215% ,其中顆粒活性炭增長(zhǎng)較快 ,粉狀活性炭增長(zhǎng)速度趨緩。西歐各國(guó) 20xx年從國(guó)外進(jìn)口活性炭約 t,出口活性炭 t。主要進(jìn)口國(guó)是中國(guó) ,其次是菲律賓和斯里蘭卡 ,出口國(guó) 主要是東歐及遠(yuǎn)東國(guó)家。未來(lái) 5年西歐活性炭需求量預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率為 %～ %。 傳統(tǒng)的活性炭生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)如美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的活性炭生產(chǎn)逐步減少 ,這種態(tài)勢(shì)在近幾年表現(xiàn)得尤為明顯 ,中、低檔品種很少甚至基本不生產(chǎn)。反觀其市場(chǎng)需求 ,由于活性炭應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展 ,活性炭應(yīng)用也不斷深化 ,尤其是在汽車工業(yè)、溶劑與廢氣回收工業(yè)、空氣凈化工業(yè)、食品工業(yè)、水處理等行業(yè) ,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)活性炭的需求過(guò)去幾年里一直保持穩(wěn)步增產(chǎn)的趨勢(shì) 【 52】 ?？梢灶A(yù)測(cè) ,在 21世紀(jì)的前 10年 ,發(fā)達(dá)國(guó)家活性炭需求會(huì)是一個(gè)穩(wěn)步小幅增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì) ,中國(guó)大量 的中、低檔活性炭就有了填補(bǔ)這部分市場(chǎng)空白的機(jī)會(huì)。 中國(guó) 中國(guó)是活性炭生產(chǎn)大國(guó) ,年產(chǎn)量達(dá)到 37萬(wàn) t,但消費(fèi)僅為 10萬(wàn) t。而居世界活性炭產(chǎn)量第二的美國(guó)年產(chǎn)活性炭為 18萬(wàn) t,消費(fèi)卻超過(guò) 20萬(wàn) t,可見中國(guó)活性炭行業(yè)在國(guó)內(nèi)也有較大的市場(chǎng)潛力。未來(lái) 10—20年 ,中國(guó)活性炭國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求將進(jìn)一步加大 ,因此 ,對(duì)于活性炭行業(yè) ,本世紀(jì)前 20a是大有作為的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。根據(jù)活性炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和內(nèi)外部環(huán)境的變化 ,通過(guò)科技創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)優(yōu)化 ,使活性炭產(chǎn)業(yè)步入經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì) “三贏 ”的可持續(xù)發(fā)展之路。在進(jìn)行活性炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí) ,加 快活性炭企業(yè)向規(guī)模化、自動(dòng)化和符合環(huán)保要求的方向發(fā)展 ,提高企業(yè)的技術(shù)含量 ,爭(zhēng)取再形成若干優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、內(nèi)外結(jié)合、增值率高、創(chuàng)新能力強(qiáng)的活性炭經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)群。在保持活性炭產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的前提下 ,走出一條科技含量高、環(huán)境污染小、比較優(yōu)勢(shì)大、人力資源得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化之路。 目前 ,中國(guó)產(chǎn)量最大的煤基活性炭產(chǎn)品主要采用物理活化法 ,活化裝置則主要采用斯列普爐 ,生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展主要經(jīng)歷了單種煤生產(chǎn)活性炭、配煤生產(chǎn)活性炭及催化活化生產(chǎn)活性炭3個(gè)階段 【 53】 。 單種煤生產(chǎn)活性炭是中國(guó)最早開發(fā)的一種生產(chǎn)工藝 ,但受原料煤性質(zhì) 的限制 ,活性炭產(chǎn)品性能很難大幅度提高。為了彌補(bǔ)單種煤生產(chǎn)活性炭的缺陷 ,把性質(zhì)不同的煤按一定比例配合 ,從而在一定范圍內(nèi)使活性炭性能得到改善和提高。為了生產(chǎn)某些具有特殊吸附性能的高檔優(yōu)質(zhì)活性炭 ,在炭化、活化過(guò)程中加入催化劑 ,改變活化成孔機(jī)理 ,提高產(chǎn)品吸附性能。目前煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院，配煤生產(chǎn)活性炭及催化生產(chǎn)活性炭方面已經(jīng)完成了很多開發(fā)性的研究工作 【 54】 。 在活性炭生產(chǎn)用原料煤處理方面 ,中國(guó)正在研究開發(fā)煤的深度脫灰技術(shù)、新型成型技術(shù)。原煤經(jīng)過(guò)特殊洗選處理灰分可降到 2%以下 ,以這種特低灰煤為原料 ,可生產(chǎn)出性能優(yōu)異的活性炭產(chǎn)品 【 55】 。采用新型成型技術(shù)可生產(chǎn)多種性能優(yōu)異的活性炭新產(chǎn)品 【 56】 。 由于配煤技術(shù)、催化活化技術(shù)、原料煤處理技術(shù)及新型成型技術(shù)在中國(guó)活性炭廠的廣泛推廣應(yīng)用 ,使得中國(guó)活性炭產(chǎn)品正在向著質(zhì)量越來(lái)越好、品種越來(lái)越多的方向發(fā)展 ,以滿足國(guó)內(nèi)外不同用戶的需求。 近十幾年來(lái)中國(guó)活性炭工業(yè)雖然有了很大發(fā)展 ,但和工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比 ,在產(chǎn)品質(zhì)量、品蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)論文 15 種方面仍存在許多問(wèn)題。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的煤基活性炭普遍品質(zhì)不高 ,孔容小、比表面積低、吸附性能差 ,而且品種單一、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。從而使得中國(guó)活性炭產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng) 上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力 ,售價(jià)低。同時(shí) ,由于中國(guó)活性炭出口多頭經(jīng)營(yíng)、競(jìng)相壓價(jià)造成活性炭?jī)r(jià)格偏低。因此 ,中國(guó)活性炭行業(yè)急需提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量 ,增強(qiáng)活性炭產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力 【 57】 ?；钚蕴孔鳛樾虏牧虾吞妓夭牧系囊粋€(gè)重要分支 ,其優(yōu)良的吸附性能和在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的廣泛應(yīng)用 ,必將在新世紀(jì)里繼續(xù)顯示其旺盛的生命力 ,同時(shí)也將面臨更多的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 活性炭具有吸、脫附速度快 ,可再生等優(yōu)點(diǎn) ,在環(huán)保領(lǐng)域日益