[科普中国]-粉末活性炭

粉末活性炭以优质木屑、椰壳、煤质为原料，经系列生产工艺精加工而成。粉末活性炭具有过滤速度快、吸附性能好、脱色除味能力强、经济耐用等优点，产品广泛应用于食品、饮料、医药、自来水、糖、油脂等行业，在酿酒、污水处理、电厂、电镀等领域应用也较为普遍。

应用领域1．饮料用活性炭

以木屑为原料，采用磷酸法生产工艺精制而成，具有发达的中孔结构，吸附容量大，快速过滤等特点。主要适用于各种可乐、果汁、酒类等饮料以及饮用水的净化处理。

2．水处理用活性炭

粉末活性炭因其优异的空隙结构，较强的吸附脱色能力，在自来水处理、污水处理领域应用广泛。

3．食品及食品添加剂用活性炭

以木屑为原料，采用磷酸法生产工艺精制而成，拥有较大的比表面积，具有极强的吸附能力，各项指标性能稳定。主要应用在糖类、油脂、食品添加剂、化学助剂、燃料中间体、药品制剂的高色素溶液的脱色、提纯、除臭、除杂等。

4．氨基酸（味精）用活性炭

空隙结构合理、吸附容量大、脱色能力强、过滤速度快，广泛应用于各种氨基酸工业，如谷氨酸钠、苯丙氨酸以及其它氨基酸的产品的脱色、提纯、除臭、除杂等。

5．针剂、药用活性炭

杂质少、纯度高、过滤速度快，具有优良的脱色、净化、提纯性能，主要用于各种注射药剂的脱色、精制和出去热源，也用于维生素及其它原料药、中间体的脱色和精制。

6．电镀用活性炭

选用木质或椰壳为原料，以物理法水蒸气高温活化精制而成，有颗粒状和粉末状2种，具有比表面积大、吸附能力强、机械强度高、表面含氧基因多、积极性强等优点，可用于电镀溶液的净化处理，电镀铬废水的处理，含氰废水的处理等多种用途。

7．垃圾焚烧活性炭

选用木质或煤质为原料，孔隙结构合理，对垃圾焚烧产生的二噁英等污染气体具有很好的吸附能力，在垃圾焚烧发电和固废垃圾焚烧处理领域广泛使用。1

制备方法物理法以优质果壳和木屑为原料，经蒸汽活化后，精制处理，粉碎而成，外观为黑色细微粉末状，无毒、无味，具有比表面积大，吸附能力强。

化学法以优质木屑和果壳为原料，氯化锌、磷酸为活化剂，经碳化、活化精制而成，成品吸附能力优异，杂质含量低。1

注意事项1、活性炭为多孔型吸附剂，所以在运输储存和使用过程中，都要绝对防止水浸，因水浸后，大量水充满活性空隙，使其失去作用。

2、活性炭在使用过程中应禁止焦油类物质带入活性炭床，以免堵塞活性炭空隙，使其失去吸附作用。

3、活性炭在储存或运输时，防止与火源直接接触，以防着火。1

制约使用的瓶颈依据我们的研讨标明：自来水厂中使用粉末活性炭吸附技能，是一项十分有前景的技术。然则，因为未能很好地处理该技能在使用方面存在的局限性，难以发扬粉末活性炭技能的优势，导致使用技术达不到实践结果。在自来水厂中的使用必需处理理论根据和使用两大类问题。2

理论上应处理的问题（1）依据水厂原水的水质情况，特殊是有机物分子量的散布情况，确定投加粉末活性炭的炭种。

（2）依据水厂的实践水质状况，确定合理、经济的投加量。

（3）依据水厂现有的出产工艺，确定适宜、合理的投加点及投加方法，以处理粉末活性炭与混凝剂吸附竞争的矛盾，进步粉末活性炭运用效率。

在一样前提下，分歧的粉末活性炭炭种对有机物吸附处置的才能相差较大（去除率相差16%）。相同，依据水厂制水工艺的特点，分歧投加点的影响也较大，这首要是因为原水的特征以及混凝与吸附竞争的后果，而投加量确实定在工程使用中应依据目的希冀值（出厂水CODMn）以及运转本钱来综合思索。

粉末活性炭投加作为一种应急性的办法，在一些水厂曾经获得了测验，但对该技能的使用成效褒贬纷歧。研讨标明：针对水厂各别的实践状况，必需很好地探究处理上述三个问题的适宜方法；特殊是针对分歧的处置工艺流程，选择合理的投加点和投加方法是至关主要的。因而在该技能的使用方面，必需引起足够的注重，才能经济、有效地发扬粉末活性炭去除污染的效果。2

工程使用中应处理的问题（1）使用中粉尘飞扬的污染问题。在自来水厂使用中，因为粉末活性炭在诸多环节如装卸、拆包、配制、投加进程中劳动强度大、轻易惹起粉尘飞扬，形成任务情况恶劣，操作人员冲突心情较强，也成为制约粉末活性炭技术使用的一个要害的、本质性的问题。

依据材料报道，有些自来水厂采用负压配制投加方法进行粉末活性炭投加。该方法曾经根本处理了粉尘污染的问题，但仍难以防止粉末活性炭（20 kg/袋）在搬运、拆包进程中形成的粉尘飞扬以及劳动强度大的问题，每小时的粉末活性炭用量普通在60 kg左右（以投加量15 mg/L核算）。

（2）使用中准确制备和定量投加粉末活性炭的问题。为不变粉末活性炭吸附除污染的结果，应在必然局限内尽量包管投加计量的精确，这不只关系四处理结果，也与制水本钱亲密相关。依据适宜的参数建造的整个粉末活性炭贮存、配制、投加设备或系统必需能很好地避免在各个环节形成的不不变要素，如在保送投加进程中的梗塞问题，会形成流量不不变，然后影响除污染的结果。

（3）设备或系统的主动化节制。为进一步降低粉末活性炭投加设备的操作强度，若何完成主动化操作、与水厂原有主动化节制系统相配以及若何依据水质转变状况主动追踪调整，以知足不变出水水质的目标，这也是制约该技术使用的要害要素。

（4）投资、本钱节制。粉末活性炭技能的使用最为要害的问题是投资以及本钱的节制，为满足新的《生活饮用水卫生标准》（首要是CODMn粉末活性炭>颗粒活性炭

滤芯的成型方法对吸附量有很大影响：活性炭纤维与粉末活性炭因为堆积密度小，在同样的空间内只能装下远少于颗粒状的活性炭，所以不能单纯的认为比表面积大效果就一定好。理论上来说，烧结滤芯的效果好于挤出，因为烧结过程中由于温度高，会将树脂粘结剂逐步碳化而不堵塞活性炭表面，但事实上国内的烧结活性炭没有达到相应的温度，效果与挤出无异。吸附活性炭滤芯和卷绕活性炭滤芯，在造浆过程中添加了有机粘合剂，很可能会消耗一部分活性炭的微孔，且其粘合剂不一定符合食品卫生标准，从这个角度来看还不如烧结和挤出。

好的活性炭滤芯，应该滴水在其表面时，能够很快的渗透进去，放入水中时，因液体的置换，表面有大量气泡放出，对家用净水机来说，不使用非食品级的粘合剂。似乎最理想就是盒装颗粒碳滤芯了，但事实上，因为过水时间短，颗粒活性炭的吸附速度没有理想中那么好，不一定起到很好的效果。这也是为什么很多时候应用活性炭要多级串联，无非是增加其与水的接触时间罢了。基于以上原理，市面上的所谓简易活性炭口罩，非常的薄，活性炭含量又少，其效果可想而知。

有个应用活性炭的好法子就是将其制备成小盒装能放置于水杯或水壶中，经过约10分钟的吸附，效果才能很好体现出来。。如果是粉炭，当然是粒度越细越好，因为单纯看，表面积越大，吸附能力越强，而且吸附速度越快，因为根据活性炭吸附时间段进行分析，关键吸附时间是杂质从活性炭表面到内部的时间，也就是穿刺时间，当然粒度越小越好了。在这里要求的是活性炭的均匀度，也就是活性炭的粒度越匀越好。而且活性炭的过滤主要靠自身来过滤（滤饼），而且无论多好的活性炭，在使用过程中，不可避免的会出现碎炭。

对于物理吸附，吸附能力和吸附速度是两码事，低温有利于吸附能力，高温有利于吸附速度，简单的热运动的道理，设计到具体工艺的吸附效率，还是使用者自己来选择。2

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学