简要说明：煤质活性炭对电厂脱汞吸附作用，活性炭脱汞技术

煤质活性炭对电厂脱汞吸附作用， 活性炭在液相吸附方面的应用活性炭在液相中作吸附剂使用是从精制糖的脱色开始的。活性炭表面的疏水性使它能从水溶液中吸附各种物质,因此广泛应用在水溶液的净化中。在液相中使用的活性炭多为粉炭,因为粉状炭吸附速度快、效果好,现在许多使用粉炭的场合要求粉炭的细度更细。使用粉炭应当注意过滤困难的问题。二次大战后颗粒炭开始在液相吸附中使用,50年代开始用在制糖、味精、石油化工等部门的溶液精制中,继而在上、下水和工业废水等水处理领域获得越来越广泛的应用。现在,如果要获得完全合乎人类饮用标准的水或工业废水达标排放的最后把关上几乎没有不使用活性炭的。
4.1 食品工业的液相脱色精制
几乎所有的食品工业都会用活性炭进行脱色精制,甜味剂,如甘蔗糖、甜菜糖、淀粉糖、乳糖、糖蜜、木糖、木糖醇等,为了增白,防止返色和有利于结晶等,在加工过程中都用活性炭进行脱色,大部分用粉状活性炭。我国的甘蔗糖和甜菜糖年产量达600万t以上,但目前仍基本不采用活性炭脱色,认真开发适合我国制糖工业应用的活性炭品种和脱色精制工艺及设备,对推动我国活性炭的应用具有重要意义,仅此一项将增加国内活性炭用量1.8~4.0万t。食品添加剂,如糖精、味精、核酸系列调味品、乳酸、柠檬酸、酒石酸、葡糖酸、抗坏血酸、果胶、明胶等,为了脱色、脱臭、除去胶质和提高产品的稳定性,也采用活性炭进行脱色精制,在这些产品生产过程中大部分用粉状活性炭,有的也用颗粒活性炭。食用油,如菜籽油、花生油、黄豆油、玉米油、椰子油、棕榈油、葵花籽油、棉籽油等,为了精制和脱臭都需采用活性白土和活性炭混合进行脱色精制。
酒类和饮料也用活性炭吸附去除杂质和异味。在酒类中使用活性炭还有加速陈化,除去醛类、杂醇等物质达到改善口味的作用。此外,酿造啤酒和饮料用水经活性炭处理,还可防止产品产生沉淀、避免浑浊,延长保存期。
4.2 制药工业的液相精制
制药工业的原料药都要经活性炭吸附处理,处理的目的除脱色、除臭外还可提高药物的纯度,增加药品的稳定性和减少或避免副作用。抗菌素类、磺胺类、生物碱和激素类等药品都要经活性炭脱色提纯,特别是针剂类注射液不经活性炭处理是不能使用的,其作用主要是去除致“热原”。
4.3 化学工业和其它工业的液相精制
许多石油化工和其他工业产品在加工过程中都不可避免地带有微量的色素和产生臭味以及引起产品在长期存放过程产生质量变化的杂质,为了脱色、除臭和去除杂质,活性炭的使用已越来越引起关注。在石油化工工业中,许多产品如精制汽油、溶剂汽油、高级润滑油、高级矿蜡、制冷用氨水、芳烃等的脱色、去除有机硫化合物,都要用活性炭进行处理。在无机化学工业中,如磷酸、盐酸、硼酸、明矾、碳酸盐、过氧化氢的食用级和医用级产品也必须用活性炭进行处理。在冶金工业中,特别在湿法冶金中,如金、银、镍、钴、钯、铀(特别是从海水中提取铀)等贵金属的提取中,都广泛使用活性炭。在其它工业,如染料工业中的染料中间体溶液、染织物洗涤液等也都用活性炭进行精制或防止已印染的花的色泽受到影响。
5 活性炭在环境保护中的应用
当今世界环境保护和发展已成为人类社会的两大主题。人类在逐渐摆脱饥饿和贫困的同时,环境保护又成了人类共同面临的世界性难题。世界性的水资源告急,甚至有人预言,下一次的大规模武装冲突其起因可能是水;全球气候变暖,旱涝灾害频繁;全球大气层的臭氧空洞增大,人类将面临紫外线灾害。如此等等,无一不是人类在“征服”自然后得到的大自然的报复。环境保护已到了刻不容缓的地步,我国尤其是这样。据统计,我国经济发达地区几乎无一例外地又是环境污染严重的地区。仅以饮用水为例,流经我国大中城市河流的河段有80%不能作为饮用自来水取水的水源,号称江南水乡的长江三角洲,80%的河湖的水质在四类以下。最近我国被联合国列为13个严重缺水国家之一。环境保护离不开活性炭已逐渐成为人们的共识。美国每年的活性炭用量在12~15万t,日本7~9万t,其中用于环境保护(包括水处理和气体处理)的占60%以上。我国虽然有近10万t的产量,但将近一半出口,真正用于自己的环境保护的活性炭用量最多只有生产量的十分之一左右。
5.1 水处理
如前所述,水处理是环境保护的重点。发达国家,水处理方面的活性炭用量占其总用量的40%左右。活性炭在水处理方面的应用最早是美国于1932年底开始的,用于芝加哥的自来水处理,并很快在各地自来水厂普及。然后又推广到工业用水、城市下水和工业废水等方面。
5.1.1 上水处理
水质标准最严格的是饮用水和上水源水。它对水中的微量有毒成分、pH、大肠杆菌、生物耗氧量、臭域等都有相应的严格要求,随着科技的进步,饮用水的质量指标越来越严格,越来越细化。原来意义上的城市自来水已经不适合人类饮用,越来越多的国家和地区已对自来水的经营企业作出更加严格的规定。例如美国就严格规定城镇自来水厂如不采用活性炭处理就不准卖水。自来水用活性炭处理,可以除去有机杂质、各种臭味,这比用氯和漂白粉处理好,它不会造成含氯碳氢化合物(如氯甲烷)的形成。卤化甲烷现已证明是生物细胞的致突变物前驱体,也就是可能引起致癌。此外,活性炭处理自来水不会导致Ca、Mg的损失,人类长期生活在地球的自然状态,饮用水不是越纯越好,而要求有一定的钙、镁和其它微量元素,一般而言饮用水的Ca、Mg含量为3 mg/L(即德国硬度8.4°)。医药统计表明人类心血管病与水的软度成正相关统计关系。这就提醒人们,饮用水并不是需要纯水、超纯水。因此,从科学角度看,人类饮用水或自来水上水源水经一般自来水工艺和活性炭处理是最有效也是最经济的。结合我国的国情,笔者认为以城镇居民小区或楼群为单位将自来水进行活性炭处理是解决我国居民饮用水净化的切实有效方法。
5.1.2 工业用水的处理
工业用水因使用目的不同而有不同的标准。高纯度水主要应用于电子工业、化学工业和医药工业。无论采用何种方法获得高纯度水,活性炭处理必然是不可缺少的一个环节。活性炭处理主要是除去有机物、胶质、农药残留物、游离氯、致“热原”和少量的二氧化碳和氧等气体(去除气体对高压或临界状态运行的发电锅炉尤为重要)。为了缓解乃至解决工业用水的矛盾,努力做到工业用水封闭和半封闭循环显得更为重要。
5.1.3 城市居民生活污水的处理
随着人类文明的进步和经济的发展,城市化进程必然加速。这就使城市(镇)居民生活污水对水源的污染问题变得严重。为了治理城市居民生活污水,一般采用“二级”或“三级”处理,活性炭通常用于三级处理中的第三级处理,经过三级处理的水质可达到TOC<5 mg/L,CODMn<10 mg/L。为了降低处理成本,活性炭都进行反复再生重复使用,每次再生活性炭损失约为5%~7%。城市居民生活污水一般采用集中处理方式。
5.1.4 工业废水的处理
工业废水的处理,是环境保护的重大课题之一。由于工业企业的门类很多,不同工厂(企业)生产的产品不同,工业废水的水量和所含污染物也千差万别,绝大多数都分别进行处理。工业废水处理通常也分为“二级”和“三级”处理。工业废水处理净化后,不仅能防止对江河湖海的污染,同时可以回收部分有用物质,可以部分或全部将生产用水回用,对能源和资源都是莫大的节约。特别是对严重缺水的国家和地区尤为值得重视。活性炭在工业废水处理上绝大多数用在第三级,也有少量用于只有二级处理的第二级。

活性炭脱汞技术烟道喷入活性炭吸附剂技能首要应用烟气湿法脱硫安装，能有用地节制汞排放，并且放射系统简略，除汞本钱低。独一值得留意的脱除的汞都进入烟气湿法脱硫排出的石膏或废水里，需求二次处置。但因为除汞本钱低，这一技能对现今配备了SCR和湿法脱硫安装的电厂吸引力十分大。

烟道喷入活性炭吸附剂是将含有卤化物的活性炭在静电除尘器或布袋除尘器前喷入，烟气里的汞和活性炭中的卤化物反响并被活性炭吸附，然后被静电除尘器所捕集。飞灰里被搜集下来的汞不会再次释放，然后到达除汞的目标吸附剂占粉煤灰中的比例取决于放射率和燃煤的灰分含量，普通为0.1%~3%

烟道喷入活性炭吸附剂技能包罗选择和出产吸附剂、吸附剂储存和放射、汞测量3个环节。含卤化物的活性炭吸附剂从出产工场输送到电厂，储存于贮料罐中。紧缩空气将吸附剂辨别压到放射器的进料注入导管，再经过喷嘴放射到烟气中，延续汞监测仪将烟气中的汞含量记载下来。

吸附剂是这一技能的中心。优化的放射系统可以将活性炭颗粒平均地放射在烟气中，让活性炭颗粒涵盖一切的烟道空间，以最快的速度和烟气夹杂，使活性炭颗粒与汞化合物最大限制地接触和反响，大大进步吸附剂的脱汞效率并降低本钱。
活性炭规格
活性炭粗看只是一种经活化的炭，细分则是型号数以百计的有活性的炭。
活性炭的质量随生产原料、生产方法和后处理等的不同而异。质量也随应用的不同而异。一般各种用途的活性炭制订相应的质量规格和检验方法。
中外各种用途活性炭质量规格的项目汇总起来有：
（1） 物理项目：形状、外观；目数、粒度、粒度分布；表观密度、装填密度；耐磨强度；硬度；比表面积；孔容积；漂浮率；强度；热容量；导热率。
（2） 化学项目：pH值；灰分；水分、干燥减重；着火点；未炭化物、灼烧残渣；硫化物；氯化物；氰化物；硫酸盐；酸溶物、硝酸可溶物；醇溶物；铁含量；铜含量；锌含量；钾含量；钙镁含量；重金属含量；水提取；镉含量；砷含量；总氮；磷酸盐；锰；荧光物质；多环芳香化全物；焦油产物。（植物性原料）
（3） 微生物项目：微生物限度。
（4） 吸附项目；亚甲蓝吸附值；碘吸附值；苯酚吸附值；四氯化碳吸附值；焦糖脱色率；脱色指数；硫酸奎宁吸附值；糖蜜值；饱和硫容量；穿透硫容量；苯蒸气防护时间、苯活动性；氯乙烷蒸气防护时间；水容量；丁烷工作容量；ABS值；甲苯平衡活性。
活性炭商品常以用途表示质量，例如：糖用、味精用、药用、针剂用、黄金用、净水用、载体用等等。有的商品列出规格项目，有的不列出，有的这个用途和那个用途所列的项目相同，可能有的关键项目属于内控，不予标示。
活性炭在应用中有时会发生合格或不合格的问题。对策在于：活性炭的质量项目，尤其是专用炭，要讲求适用性项目，同时也要强调可行性的用法。国外号称有40种或150种以上型号的活性炭公司，就用不同质量迎合不同需求，多质量便拥有了多型号——品种繁多的代码型号。例如椰炭有多种质量和相应型号：一类供去除低浓度有机物的水处理应用，一类供一般液相或气相应用，一类供提取黄金应用；每类再细分，使椰壳具有十多种型号；又如从废炭再活化的再生炭，其质量是突出高密度、高表面积、耐用性，反复再生性，约有十个型号。可见从质量变出多品种，大有可为。
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