Túi than hoạt tính tùy chỉnh

Giới thiệu     

Than hoạt tính than được phát triển thông qua một loạt các quá trình như carbon hóa → làm mát → kích hoạt → rửa. Bề ngoài của nó thường là than hoạt tính hình trụ màu đen, than hoạt tính dạng hạt than không xác định, còn được gọi là than vỡ. Than hoạt tính hình trụ, còn được gọi là carbon cột, thường được làm từ nguyên liệu dạng bột và chất kết dính thông qua quá trình trộn, ép, sau đó là quá trình cacbon hóa và kích hoạt. Nó cũng có thể được tạo ra bằng cách đùn than hoạt tính dạng bột với chất kết dính. Nó có cấu trúc lỗ rỗng phát triển tốt, hiệu suất hấp phụ tốt, độ bền cơ học cao, dễ tái sinh nhiều lần, chi phí thấp, v.v. Nó được sử dụng trong lọc khí độc, xử lý khí thải, xử lý lọc nước công nghiệp và sinh hoạt, thu hồi dung môi , vân vân.

Than hoạt tính dạng cột có thể tùy chỉnh kích thước hạt khác nhau theo yêu cầu của khách hàng

Các ứng dụng

Ngành xử lý nước: nước máy, nước công nghiệp, xử lý nước thải, nước tinh khiết, nước giải khát, thực phẩm, nước dược phẩm

2. Thanh lọc không khí: loại bỏ mảnh vụn, loại bỏ mùi hôi, hấp thụ, loại bỏ formaldehyde, benzen, toluene, xylene, khí dầu và các chất khí độc hại khác

3. Công nghiệp: khử màu, thanh lọc, lọc không khí

4. Nuôi cá: lọc

5. Thuốc thử: chất xúc tác và chất mang xúc tác

nguyên liệu

Lĩnh vực ứng dụng

(1) Xử lý nước thải dầu mỡ

Phương pháp hấp phụ để tách dầu-nước sử dụng vật liệu lipophilic để hấp phụ dầu hòa tan và các chất hữu cơ hòa tan khác trong nước thải. Vật liệu hấp thụ dầu được sử dụng phổ biến nhất là than hoạt tính, có thể hấp thụ dầu phân tán, dầu nhũ hóa và dầu hòa tan trong nước thải. Do khả năng hấp phụ của than hoạt tính đối với dầu hạn chế (thường là 30-80 mg/g), giá thành cao và khó tái sinh nên nó thường chỉ được sử dụng ở giai đoạn cuối cùng của quy trình xử lý nước thải có dầu nhiều giai đoạn, và nồng độ chất lượng của nước thải có chứa dầu có thể giảm xuống 0,1-0,2 mg/L.

Do yêu cầu tiền xử lý cao của than hoạt tính đối với nước và giá than hoạt tính cao, than hoạt tính chủ yếu được sử dụng trong xử lý nước thải để loại bỏ các chất ô nhiễm dạng vết khỏi nước thải nhằm mục đích làm sạch sâu. Nước thải chứa dầu từ các nhà máy lọc dầu trước tiên được xử lý bằng tách dầu, tuyển nổi không khí và xử lý sinh học, sau đó bằng lọc cát và lọc than hoạt tính để xử lý sâu. Hàm lượng phenol trong nước thải giảm từ 0,1 mg/L (sau xử lý sinh học) xuống 0,005 mg/L, hàm lượng xyanua giảm từ 0,19 mg/L xuống 0,048 mg/L và COD giảm từ 85 mg/L đến 18 mg/L.

(2) Xử lý nước thải nhuộm

Nước thải nhuộm khó xử lý do có thành phần phức tạp, chất lượng nước biến động lớn, độ nhiễm màu sâu, nồng độ lớn. Các phương pháp xử lý chủ yếu bao gồm quá trình oxy hóa, hấp phụ, tách màng, keo tụ và phân hủy sinh học. Các phương pháp này đều có ưu và nhược điểm riêng, trong đó than hoạt tính có khả năng khử màu và COD của nước thải rất hiệu quả. xử lý nước thải nhuộm bằng than hoạt tính đã được nghiên cứu trong và ngoài nước, nhưng hầu hết chúng đều được kết hợp với các quy trình khác, và hấp phụ than hoạt tính chủ yếu được sử dụng để xử lý sâu hoặc sử dụng than hoạt tính làm chất mang và chất xúc tác, và có rất ít nghiên cứu về sử dụng riêng than hoạt tính để xử lý nước thải nhuộm có nồng độ cao hơn.

Than hoạt tính có tác dụng khử màu tốt đối với nước thải nhuộm. Tốc độ khử màu của nước thải nhuộm tăng khi nhiệt độ tăng, trong khi pH không ảnh hưởng nhiều đến quá trình khử màu của nước thải nhuộm. Trong các điều kiện quá trình hấp phụ tối ưu, tốc độ khử màu của nước thải đỏ tươi có tính axit và đỏ tươi có tính kiềm là>97%, độ pha loãng màu của nước thải là ≤50 lần và COD là <50 mg/L, đạt tiêu chuẩn xả thải cấp quốc gia.

(3) Xử lý nước thải chứa thủy ngân

Thủy ngân là chất độc hại nhất trong các chất ô nhiễm kim loại nặng, khi xâm nhập vào cơ thể con người, nó sẽ phá hủy chức năng của các enzym và các protein khác, đồng thời ảnh hưởng đến quá trình tái tổng hợp của chúng. Than hoạt tính có đặc tính hấp phụ thủy ngân và các hợp chất chứa thủy ngân, nhưng khả năng hấp phụ bị hạn chế và chỉ thích hợp để xử lý nước thải có hàm lượng thủy ngân thấp. Nếu nồng độ thủy ngân cao, trước tiên có thể xử lý bằng phương pháp kết tủa hóa học, chứa khoảng 1 mg / L thủy ngân sau khi xử lý và lên đến 2 ~ 3 mg / L ở mức cao, sau đó xử lý thêm bằng kích hoạt carbon.

(4) Xử lý nước thải chứa crom

Có một số lượng lớn các nhóm chứa oxy như hydroxyl (-OH) và carboxyl (-COOH) trên bề mặt than hoạt tính, có chức năng hấp phụ tĩnh điện và tạo ra sự hấp thụ hóa học đối với crom hóa trị sáu, có thể hấp thụ hiệu quả crom hóa trị sáu trong nước thải, và nước thải bị hấp phụ có thể đạt tiêu chuẩn xả thải quốc gia.

Xử lý nước thải chứa crom bằng than hoạt tính là kết quả tác dụng tổng hợp của quá trình hấp phụ vật lý, hấp phụ hóa học và khử hóa học crom hóa trị sáu trong dung dịch bằng than hoạt tính. Việc xử lý nước thải chứa crom bằng than hoạt tính có hiệu suất hấp phụ ổn định, hiệu quả xử lý cao và chi phí vận hành thấp, đồng thời mang lại những lợi ích kinh tế và xã hội nhất định. Do đó, việc xử lý nước thải chứa crom bằng than hoạt tính đã được sử dụng rộng rãi.

(5) Sử dụng y tế lâm sàng

Than hoạt tính có thể được sử dụng trong cấp cứu giải độc cấp tính đường tiêu hóa trên lâm sàng do đặc tính hấp phụ tốt, có ưu điểm là không bị hấp thụ qua đường tiêu hóa, không gây kích ứng, có thể uống trực tiếp, đơn giản và tiện lợi, v.v. , than hoạt tính còn được ứng dụng trong lọc máu và điều trị ung thư. Ung thư đại trực tràng là một khối u ác tính phổ biến. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng than hoạt tính nano làm chất đánh dấu có thể làm tăng hiệu quả số lần phát hiện hạch ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng. Sợi than hoạt tính có hai đặc tính: thứ nhất, đặc tính hấp phụ; và thứ hai, năng lượng phóng xạ hồng ngoại xa. Bạc hấp phụ trên sợi than hoạt tính được sử dụng để điều trị cho bệnh nhân có vết thương mãn tính mà không có bất kỳ phản ứng bất lợi nào ở vết thương trong vòng vài tháng sau khi điều trị. Một số học giả đã sử dụng than hoạt tính gáo dừa làm chất mang để nạp gatifloxacin, và kết quả cho thấy nó có khả năng nạp gatifloxacin tốt và có thể được sử dụng làm chất mang giải phóng chậm cho gatifloxacin. Một nghiên cứu về việc lựa chọn paracetamol và ibuprofen làm thuốc mẫu và sử dụng than hoạt tính làm chất mang thuốc cho thấy các hạt than hoạt tính thể hiện khả năng gây độc tế bào rất thấp và nghiên cứu này hỗ trợ cho việc sử dụng than hoạt tính làm chất mang thuốc vô định hình.

(6) Đối với điện cực siêu tụ điện

Siêu tụ điện chủ yếu bao gồm vật liệu hoạt động điện cực, chất điện phân, chất lỏng thu và màng ngăn, trong đó vật liệu điện cực quyết định trực tiếp hiệu suất của tụ điện. Than hoạt tính có ưu điểm là diện tích bề mặt riêng lớn, lỗ chân lông phát triển tốt và dễ chuẩn bị, và nó đã trở thành vật liệu điện cực carbon sớm nhất được sử dụng trong siêu tụ điện. Vật liệu điện cực than hoạt tính mới và hiệu suất cao có thể được chuẩn bị bằng cách biến đổi than hoạt tính thông thường. Điện dung riêng cao nhất là 262F-g-1, mật độ điện cực khoảng 0,8g-cm-3 và điện dung riêng theo thể tích lên tới 214F-cm-3, đây là vật liệu điện cực đầy hứa hẹn cho siêu tụ điện. vật liệu. Trong một nghiên cứu khác, than hoạt tính với đặc tính vô định hình được điều chế bằng cách đốt cháy lá chè phế thải sau đó được kích hoạt bằng KOH, có cấu trúc xốp với diện tích bề mặt riêng trong khoảng từ 2245 đến 2184 m2-g-1 và điện dung riêng lên tới 330F-g-1 khi được sử dụng làm điện cực siêu tụ điện với dung dịch nước KOH làm chất điện phân, và điện dung giảm nhẹ sau 2000 lần sạc và xả, còn 92% so với điện dung ban đầu. Điện dung giảm nhẹ xuống 92% so với điện dung ban đầu sau 2000 lần sạc và xả, cho thấy hiệu suất đạp xe tốt. Nếu các hạt than hoạt tính được điều chế bằng cách sử dụng phấn hoa sen làm nguồn cacbon và mẫu tự và CO2 làm chất kích hoạt, thì than hoạt tính đã chuẩn bị có cấu trúc rỗng xốp bao gồm khung lưới nano ba chiều,

(7) Để lưu trữ hydro

Các phương pháp lưu trữ hydro thường được sử dụng bao gồm lưu trữ hydro dạng khí áp suất cao, lưu trữ hydro hóa lỏng, lưu trữ hydro hợp kim kim loại và lưu trữ hydro hydride lỏng hữu cơ và vật liệu carbon để lưu trữ hydro, trong đó vật liệu carbon chủ yếu bao gồm siêu hoạt tính, sợi nano carbon và carbon ống nano, v.v. Than siêu hoạt tính đã nhận được sự quan tâm rộng rãi vì nguồn nguyên liệu dồi dào, diện tích bề mặt riêng lớn, biến đổi tính chất hóa học bề mặt, khả năng lưu trữ hydro lớn, tốc độ giải hấp nhanh, vòng đời dài và công nghiệp hóa dễ dàng. Một số học giả đã điều chế cacbon xốp bằng cách sử dụng các mẫu kích hoạt CO2 và thu được vật liệu siêu than hoạt tính với các lỗ siêu nhỏ từ 0,7 đến 1,3 nm, các lỗ trung tính từ 2 đến 4 nm, diện tích bề mặt riêng là 2829 m2-g-1 và thể tích lỗ xốp là 2,34 cm3-g- 1,

Kể từ thế kỷ 21, các vật liệu rắn xốp tương tự như khung kim loại-hữu cơ đã mở ra hướng mới cho việc hấp thụ và lưu trữ hydro. Một số học giả đã đưa than hoạt tính vào vật liệu khung kim loại-hữu cơ trong điều kiện ôn hòa và tổng hợp vật liệu khung than hoạt tính-kim loại-hữu cơ lai với diện tích bề mặt riêng cao và khả năng hấp phụ hydro tăng từ 8,2% lên 13,5% ở 77 K và 10 MPa . Kiểm soát quy trình điều chế than siêu hoạt tính để có được diện tích bề mặt riêng, kích thước lỗ xốp và sự phân bố phù hợp để lưu trữ hydro, tiếp theo là điều chỉnh bề mặt để tăng khả năng lưu trữ hydro ở nhiệt độ phòng và áp suất vừa phải là chìa khóa của nghiên cứu và ứng dụng siêu kích hoạt carbon để lưu trữ hydro.

(9) Xử lý khí thải

Vật liệu than hoạt tính rất đáng chú ý trong quá trình khử lưu huỳnh và khử nitrat vì hiệu quả xử lý tốt, chi phí đầu tư và vận hành thấp, tháo vát, tái tạo và sử dụng dễ dàng, nhưng quá trình khử lưu huỳnh bằng than hoạt tính đơn lẻ chậm và hiệu quả thấp. Trong quá trình cải thiện hiệu suất khử lưu huỳnh bằng than hoạt tính, than hoạt tính biến tính đã thu hút sự chú ý, có thể khắc phục những thiếu sót và hạn chế nhất định của than hoạt tính thông thường và được coi là một trong những tác nhân khử lưu huỳnh hứa hẹn nhất; một nghiên cứu khác cho thấy than hoạt tính được xử lý bằng công thức muối sắt và đồng có hiệu suất hấp phụ tốt đối với amoniac.