山渣壳叶壳活性炭处理酒的功能,主要是去除杂色(指白酒)、不良杂质和促使陈化(酯化)。木炭或骨炭用于酒处理在欧洲已有很久的历史,现今均已被活性炭所取代。在应用过程中,活性炭要先制成稀浆状,缓慢地加入和混合,避免大量的空气进入。活性炭质量的加入量根据不同的酒类都应有严格的控制,否则会使番中天然的香味消失,失去了某些酒的特色。某种酒应该加入多少活性炭要经过试验确定,并应严格选择炭种。
制造啤酒时,在加入酒花前,用活性炭处理尚未发酵的浸汁,可以降低其中蛋白质的含量,并能改良其保持泡沫的性质以及熟啤酒的香味。如用活性提处理带苦味的浸汁则更有效。发酵后用活性炭处理,可改善啤酒特有的香味和发泡起沫的性质,也可加速啤酒的陈化。
随着技术的发展,在酒类处理中,已经形成了活性炭品种,如酒精处理活性炭、浓香型曲酒处理活性炭、清香型酒类处理活性炭、渣酒处理活性炭等。活性炭品种的开发和应用不仅丰富了活性炭产品线,也有助于提高其应用性能。
酸枣壳活性炭的活化方法
山渣壳叶壳活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是利用木炭、竹炭、各种果壳和煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、
山渣壳叶壳活性炭引入聚硫脲有利于提高对汞的吸附能力。将椰壳炭吸附聚胺和二硫化碳后,继续反应,可获得固定有聚硫脲的活性炭。当相对分子质量为1800的聚胺在活性炭上的固定率为11.8%时,该活性炭对汞吸附能力佳。超过11.8%时,对汞吸附能力急剧下降,因为固定率越高,活性炭的比表面积就急剧下降。
某厂含汞废水经硫化钠沉淀,以石灰调整pH值,加硫酸亚铁作混凝剂处理后,含汞量为1~3mg/L,远0.05mg/L的允许排放标准。如果再以活性炭处理,采用两个40m静态间歇吸附池,装1m厚的活性炭,交换工作。使进吸附池的废水近满,以压缩空气搅拌30min后,静置2h,该厂每天废水量约1~2m3,经活性炭处理后的出水含汞量符合排放标准,
山渣壳叶壳活性炭可以用于处理低浓度的含汞废水,为我国生产水银温度计工厂所采用,通过饱和炭加热升华、冷凝回收汞。
载有盐酸的活性炭,好其微孔半径<80nm,用<30%的水蒸气活化适用于去除液相碳氢化合物中含有的汞或汞的化合物。
活性炭吸附水溶液中的二价汞与pH值成反比。pH值在酸性范围时,性炭对汞的吸附较高。pH值从9降到酸性范围时,去汞多达两倍。
活性炭去汞效率与活性炭性质和活化工艺有关。由木材、椰子壳和煤通过蒸汽法活化制造的活性炭从pH值低于5的溶液中去汞量高,如pH值提高.去汞量降低;由木材通过氯化锌法活化制造的活性炭去汞量较高,甚至在提高
活性炭能吸附溶液中的四价钒离子和五价钒离子,溶液的pH值和活性炭表面性质对其吸附有一定影响。四价或五价钒离子的被吸附在一定pH值范围内都因pH值增加而增加,在pH值范围2.5~3之间达到大,此后降低;氧化处理后的活性炭对钒离子有较大的吸附率,从偏钒酸钠溶液中以氧化改性的粉状活性炭吸附钒,可从含量50mg/L的溶液中去除90%的钒。
当使用较大量的活性炭或较长吸附时间时,活性炭的吸附率有所提高、即溶液中更多的钒被吸附。例如:以0.5gC/100mL和5.0g C/100mL,同样吸附时间3h比较,溶液中钒的残留百分比:前者约40%,后者约9%。再以
5.0gC/100mL的吸附时间1h和3h比较溶液中钒的残留量百分比:前者约22%,后者约9%,
有人对水中痕量钒用活性炭进行预富集,研究了水中痕量钒的吸附和解吸条件以及活性炭对钒的吸附容量。50mg活性炭可对500mL的水中80μg以内的钒进行定量回收,回收率在93%~104%之间。本法对合成海水样品痕量钒量进行分析测试,结果满意。
活性炭在液相中的应用
含有机酿废水
山渣壳叶壳活性炭对有机酸具有良好的吸附性能,能吸附各种脂肪酸、芳香酸、氨基酸及其取代衍生物。含微量乙酸的废水可用活性炭吸附处理,饱和活性炭可用加热法再生回收乙酸,为了获得更佳的处理效果,可将活性炭吸附法和氧化法联用、处理含主要污染物乙酸的废水。总有机碳(total organic carbon, TOC值为120mg/L,可加入5g/L活性炭和3400mg/L的过氧化氢,然后用氢氧化钠调整为pH值8.6,在35℃下以400r/min的速度搅拌,搅拌时间分别为20min、60min及90min,TOC的去除率分别为35%、84%及90%。
含乙酸及苯酚的食盐溶液,可用活性炭吸附回收。吸附饱和的活性炭可用氯氧化钠溶液淋洗加以再生,精制后的食盐溶液可生产氯气及烧碱。连续蒸馏制备糠醛的废水可用活性炭处理,吸附后可减压回收乙酸。
含邻苯二甲酸、硝基对苯二甲酸、硝基苯甲酸及若味酸等的废水(例如生产对苯二酸的废水),可用活性炭精制。
活性炭在有机合成中的作用主要有脱色、吸附和助滤,通常在活性炭的一次操作过程中,主要表现其中一个方面,其它方面的作用是次要的。
活性炭常见的作用是脱色,根据与极性分析,活性炭可以视为非极性物质,可以用来吸附非极性和小极性色素,适合在大极性溶剂中使用。物质中含有的色素大多属于非极性或小极性色素,所以在常用脱色剂中常用的就是活性炭,常用的溶剂是水和醇类。一般在需要脱色时,不需要考虑色素的极性,直接以活性炭脱色,通过观察溶液在脱色前后的变化来判断脱色效果。
一般的操作过程如下:
待脱色物质加入到一定量溶剂中,加热全溶,加入一定量活性炭,搅拌一段时间,热滤,滤液浓缩。待脱色物质为含有可见色素的固体或液体,以固体居多;溶剂量一般为3-10倍,太少不易操作,在热滤时损失大;太多成本过高,也没有必要;溶剂一般为大极性溶剂,甲醇、乙醇和水等,如果脱色后需要结晶,一般需要筛选出适合的溶剂;活性炭加入量一般为溶质(即待脱色物质)的5-10%,视情况可以增减;搅拌时间一般在30分钟到2小时不等,视情况可以增减;滤液视情况处理,如果脱色前后外观颜色变化不大,可以再加活性炭重复脱色;如果需要重结晶,直接冷却结晶或适当浓缩后冷却结晶;如果待脱色物质是液体,一般浓缩至干。
这里的杂质主要指不溶物,如无机盐、灰尘和物理杂质等,活性炭脱色其实也属于除杂,只是脱色除的是有机可见光吸收杂质。除杂的过程非常简单,和脱色过程类似,全溶后加活性炭搅拌后直接过滤,浓缩。单纯除杂其实可以不加活性炭,直接全溶过滤即可,加活性炭主要是利用其有助滤的作用,对过滤有利。
吸附主要针对焦油和粘性杂质,这一类物质如果不加活性炭,直接过滤则堵塞过滤介质,以活性炭吸附后一般作用明显。主要利用吸附作用时,活性炭可以用硅胶或硅藻土代替,区别不大。通常在活性炭的使用过程中,活性炭同时表现出脱色、除杂和吸附三种作用,有色杂质进入活性炭分子内部,焦油和粘性杂质存在于活性炭颗粒之间,在过滤时活性炭助滤了不溶杂质的过滤过程。三种作用不可割裂来看。
活性炭在有机合成中的作用其实很简单,但活性炭的使用中经常出现其它问题。常见的问题有:
活性炭脱色效果不佳,多次脱色后滤液颜色仍较重;活性炭脱色损失大,脱色一次损失10%以上;活性炭穿透滤纸滤布,产品中含有少量活性炭;加活性炭过滤时过滤很慢,总堵滤纸滤布;用完活性炭后的反应釜非常难洗,怎么洗都洗不干净;
活性炭脱色效果不佳通常与色素的极性有关,同一种脱色剂不可能适用所有的色素;脱色损失大,一般是由于产品在活性炭上吸附过大有关;活性炭穿透滤纸滤布,主要原因是活性炭型号选择有误;堵塞滤纸滤布除与活性炭型号有关外,还与不溶物粒度有关;至于反应釜难洗,与活性炭本身性质有关。
在活性炭的吸附中,由于活性炭的非性的性质,只有范德华力中的弥散力的作用引起物理吸附。这种弥散力的产生是由于在任何分子之间负电荷在电子云不同点上发生偶然的瞬时集聚而引起的。这特点使活性炭较适合于对有机化合物的吸附,特别是芳香族化合物。因此,活性炭吸附有如下规律: 1、对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附,如对苯的吸附优于对环己烷的吸附; 2、对带有支链的烃类吸附,总是优于对直链烃类的吸附; 3、对有机物中含有和不含有无机基团的吸附不一样,凡含有无机基团的总是低于不含有无机基团的化合物。如对吡啶的吸附总是低于对苯的吸附; 4、对分子量大的和沸点高的化合物的吸附总是分子量小的和沸点低的化合物。 (二)、比表面积大 活性炭的比表面积,而平均孔径小,说明活性炭主要是微孔。活性炭的比表面积不同,吸附性能也不同,一般比表面积大的,吸附能力也大,但是,比表面积相同的活性炭,吸附能力也可能有很大差别,这是由于活性炭的孔隙形状和孔径分布、表面化学性质和灰分含量不同等原因所放。 (三)、有较发达的孔隙结构 活性炭具有发达的孔隙结构,除活性炭分子筛以外,孔径分布范围较广,因此,能吸附分子大小不同的各种物质,但选择性的吸附分离效果较差。吸附质分子的大小与活性炭孔隙大小相对应时有利于吸附。有人认为,当活性炭的孔隙半径比吸附质分子的半径大3-4倍时,有利于吸附。液体分子一般比气体分子大,一般过渡孔较发达的活性炭有利于液相吸附,例如,糖用炭适用于除去糖液个的大分子杂质;微孔发达的活性炭适用于气相吸附,对于低浓度的和低沸点的气体和蒸汽的吸附能力也是很大的。 孔径大小相近,比表面积相同的两种活性炭,对分子虽相同的化合物进行吸附时,吸附能力往往不同,这可能与活性炭的孔隙形状、表面性质和活性炭与吸附质的亲合力有关。 (四)、活性炭的表面特性 由于活化条件不同,活件炭的表面性质也有所不同。例如,在高温下用水蒸汽活化制得的颗粒活性炭,表面多合碱性氧化物,而用氯化锌法制得的活性炭,表面多合酸性氧化物。由于表面氧化物的性质不同,吸附性质也有差别。
活性炭过滤器根据采用的工艺和封装形式,又分为罐式和管式两种。罐式直接采用活性炭颗粒,下铺石英砂,出水,但再生相对较麻烦。管式则是将活性炭颗粒加入粘结剂如加温烧结而成。使用和再生都比效方便。
活性炭过滤网可广泛用于处理含有苯等苯类、酚类、酯类、醇类、醛类等有机气体及恶臭气体和含有微量重金属的低浓度、大风量的各类气体。对废气进行吸附浓缩、净化后可直接排放。
活性炭过滤材料是于处理空气中的异味及污染,同时也广泛用于空调通风场所的空气过滤;其中活性炭滤材含有表面吸附能力,能有效除去大量的臭气及有害气体。