山东 临朐县海源活性炭厂,位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村,建厂多年来,经不断发展,现已成为一家综合性滤料厂家,产品有:型号用途滨州活性炭,广泛应用于工业废气吸附、水质净化,工业产品脱色 提纯,建厂20年来,以活性炭为主业;不断加大科研投入,产品种类,质量稳定,深受广大客户好评。
糠醛活性炭制造与应用技术
维生素 E
维生素E,是一种脂溶性维生素,溶于脂肪和乙醇等有机溶剂中,能够改善血液循环、促进性激素分泌。维生素E存在于芝麻油中,在用活性炭对芝麻油进行脱色处理的时候,会吸附部分维生素E。采用活性炭处理芝麻油时,维生素E的损失小,损失量约为5%。
维生素 G
维生素G,又叫核黄素,是体内黄酶类辅基的组成部分,缺乏时会影响机体生物氧化和新陈代谢。应用吸附剂从乳清中制备维生素G的浓缩物。乳清中的维生素,先在低温下用白土吸附,然后用热水洗涤出来,洗涤液中的维生素用活性炭吸附聚集,然后用乙醇-苯混合液解吸,之后蒸去乙醇和苯而得到维生素G。
维生素 H
维生素H,是水溶性的维生素,是脂肪和蛋白质正常代谢不可缺少的物质,维持人体生长、发育和健康,利用糠醛活性炭从米糠中获得增浓60~90倍的维生素 H(后来证明其为维生素B6和维生素B5的混合物)。这个过程之所以获得成功,是依赖于预先的几个步骤。经酸化的米糠提取液用白土来吸附维生素 B,滤液经中和后加以蒸干,进而用无水乙醇来萃取此固体干物质,萃取物利用水稀释后使用活性炭来吸附其中的维生素H。后再用正丁醇或其他适当的溶剂将活性炭上的维生素H洗涤出来。
抗生素
青霉素是抗生素的一种,具有抗菌杀菌的作用。早期提取青霉素的方法主要是采用糠醛活性炭吸附,然后使用有机溶剂洗提。将青霉素菌种接种在灭菌的适当肉汁培养基内,在无菌条件下经70~80h的发酵,当发酵完成后将肉汁过滤,此肉汁中含青霉素百万分之三十左右,冷却到可操作的低温度,以防止青霉素被破坏。然后加入足量的活性炭来吸附青霉素。此混合料搅拌10min后过滤,炭滤饼用适当的溶剂洗涤青霉素。洗涤时,应先将炭滤饼从滤机上取下,然后与溶剂混合搅拌20min过滤,这样效果好些。可用真空蒸馏法将丙酮分离,所得之青霉素浓缩液冷却至0℃并酸化至pH=2,再溶于某些有机溶剂中,例如乙酸乙酯、醇、醚、戊酸乙酯、环己烷、三氯甲烷等。将含有青霉素的有机溶剂与稀碳酸氢钠溶液混合,形成的青霉素钠盐溶于水相,经与有机溶剂分离后,在冷冻和高真空下去水。活性炭也用于青霉素生产中的过滤环节。
山东 临朐县海源活性炭厂,位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村,建厂多年来,经不断发展,现已成为一家综合性滤料厂家,产品有:型号用途活性炭,广泛应用于工业废气吸附、水质净化,工业产品脱色 提纯,建厂20年来,以活性炭为主业;不断加大科研投入,产品种类,质量稳定,深受广大客户好评。
诸多研究表明,糠醛活性炭在液相中的吸附过程是放热的,降低温度有利于吸附性能的提高。但是,在液相中,升高温度可以有助于促进液相分子的活度和扩散,增强其在活性炭孔隙结构中的吸附。在实际应用过程中,温度的确定不仅考虑上述因素,还需要兼顾液体自身特性,比如黏度大的液体需要通过提高温度来增加其流动性,对于某些熔点高的物质也需要确保温度熔点,而热敏性差的物质就需要考虑温度对其有效成分的影响。总之,温度对于活性炭应用的影响,不仅需要考虑吸附性能也需要考虑应用状况,无法通过温度变化来提高其吸附量,也难以规定统一的操作温度,需要视情况而定。表5-2中的数据亦可资参考。三种色素的吸附量随温度变化的情况(时间为60min)。活性炭液相吸附性能的一个重要因素。增大活性炭的添加量。有助于增加吸附活性位。提高吸附效果,但是也会增加吸附过程中的吸附阻力。因此,要确定合理的添加量,大限度地发挥活性炭的吸附性能,达到理想的吸附效果。
佳添加量可以通过实验研究确定,但实践证明,生产过程中的实际使用量通常比实验室获得的添加量要少,原因尚不明确,需要进一步研究。因此,对于活性炭添加量的确定,通常是根据实践经验来确定。由于每次使用的工况不一样,且每批活性炭的性能也不同,这就需要构建一个实验研究和实践使用之间的比例关系,同时辅以操作者的成熟经验。一般来说,在添加炭样5~10min 后进行取样观察,判断是否正确[9])。
二、时间
脱色或精制所需的时间,受许多因素影响,如炭的粒度、炭的用量、液体温度和黏度等,一般需要10~60min(10,11]。炭越细或用炭量越多则时间越短,当液体黏度大或用炭量很少时则时间就长些。对给定的色素和给定的活性炭种类,在同一条件下,随着时间的延长,单位质量的活性炭对色素的吸附变化并不大。表5-1为三种色素在溶液的平衡浓度为0.1mmol/L时,在25℃时,活性炭对色素的吸附量随时间变化的情况。
糠醛活性炭原料的影响
(1)木屑树种的影响 实验证明,活性炭的吸附性能与木屑树种有密切的关系,多数情况下,认为杉木屑较松木屑好,松木屑较硬杂木屑好,软杂木屑较硬杂木屑好,材质硬的木屑会影响氯化锌溶液的渗透速度。但通过选择适当的生产条件,采用混合木屑作原料,也可以克服由原料所引起的不利影响,生产出合格的活性炭。
(2)木屑含水率的影响木屑含水率对炭活化过程没有直接影响,但会影响氯化锌溶液的渗透速度,因而影响氯化锌溶液浸渍的时间。对连续浸渍或混合过程尤为重要。含水率高(在纤维饱和点以上)的木屑不仅会降低氯化锌溶液的渗透速度,而且要降低氯化锌溶液浓度,从而影响炭活化效果。因此,当木屑含水率超过30%时,浸渍时间要求在8h以上,当木屑含水率在纤维饱和点以下时,氯化锌溶液的渗透速度要快一些。木屑含水率在15%以下时,混合时间短(15min)。木屑含水率还影响其对氯化锌溶液的吸收量。例如,生产颗粒活性炭,吸收一定数量的浓度较低的氯化锌溶液,因此要求木屑含水率不超过 5%。当生产糖用活性炭时,吸收足够数量的高浓度的氯化锌溶液,如果木屑含水率过高,就会降低氯化锌溶液的浓度,从而影响锌屑比,终影响活性炭的孔径分布。
活性炭
虽然活性炭的吸附能力强,但是它的吸附是被动的,不会挑选吸附对象。所以,当活性炭在吸附甲醛等有害气体的同时,也吸附了空气中的水分。
“特别是在重庆的秋冬季节,空气比较潮湿,活性炭容易被水分‘堵塞’。”吕长富说,随着活性炭吸附的水分增多,吸附能力也随之减弱,逐渐失去活性。因此,建议活性炭使用5天,就要“复活”一次,清空活性炭里的水分。
如何让活性炭“复活”?常用的阳光晾晒方法不仅耗时,而且对光照和温度要求较高。尤其是在秋冬季节,重庆阴雨天气较多,这种方法更加不奏效。
吕长富和研究团队通过科学实验,研究出了一个让活性炭快速“复活”的新方法——用微波炉加热活性炭。
为了验证这个新方法的可行性,吕长富进行了现场实验。他将一汤勺未使用过的干燥活性炭倒入碗中,然后往碗中倒入清水。浸泡1分钟后,吕长富将碗中的清水沥干,模拟活性炭受潮的情况。
“现在碗里的活性炭已经失去活性了。”吕长富说,碗中活性炭的孔隙结构已经被水分“塞满”,无法再吸附。
之后,吕长富将装有受潮活性炭的碗放入微波炉加热90秒。待活性炭冷却后,再将这些活性炭倒入清水中,水中立刻出现了大量细小气泡。吕长富分析说,清水中出现气泡,是因为清水浸入活性炭的孔隙结构中,迫使孔隙中的空气排出,从而产生气泡。这说明之前“堵塞”在活性炭孔隙结构中的水分已经被清除,活性炭恢复了活性。
微波炉加热为什么可以让活性炭“复活”?吕长富解释说,微波炉可以加热极性分子,无法加热非极性分子。而水是极性分子,活性炭是非极性分子。所以当微波炉加热时,水受热从活性炭的孔隙结构中蒸发出来。
加热“失活”活性炭1至2分钟
实验证明,用微波炉加热因吸水而“失活”的活性炭,可以让活性炭再次“复活”。
吕长富结合实验,总结了用微波炉“复活”活性炭的方法。
“要把微波炉放在阳台等通风区域,避免加热带来的二次污染。”吕长富说,使用过的活性炭里除了有水分,还可能会有甲醛等有害气体,在加热时,这些有害气体也会散发出来。
准备好之后,将活性炭放入可微波加热的碗中,然后在微波炉里加热1分钟。然后取出碗,并打开微波炉的门,让水气尽快散尽。
吕长富提醒说,在加热活性炭时,要注意观察微波炉出风口的水气散发情况。如果加热到1分钟时还有水气散发出来,说明活性炭中的水分很可能还没有被完全蒸发。
如果出现这样的情况,建议等到微波炉的水气散尽后,再将活性炭放入微波炉加热30秒到1分钟,直到出风口没有再出现水气,便可停止加热。
辨别真假活性炭有简单方法
如何辨别真假活性炭?吕长富和他的团队通过科学实验,研究出了不少现场快速识别活性炭的方法。
掂重量:要想提高活性炭的吸附性能,只有尽可能多地在活性炭上制造孔隙结构。孔隙越多,活性炭越酥松,相对密度也就会越轻,因此好的活性炭手感会比较轻。
在同等重量包装的情况下,性能好的活性炭会比劣质活性炭体积大许多。还可以称量同样体积的活性炭,凡是重量轻、密度小的,活性炭孔隙就越多,吸附性能也就越高。
看气泡:将一小把活性炭投入水中,由于水的渗透作用,水会逐渐浸入活性炭的孔隙结构中,迫使孔隙中的空气排出,从而产生一连串的极为细小的气泡,在水中拉出一条细小的气泡线,同时有的还会发出丝丝的气泡声。现象越剧烈,持续时间越长,活性炭的吸附性就越好。