嘉祥褐煤活性炭厂家-货好价实惠

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褐煤活性炭制备
褐煤活性炭是以褐煤前驱体，通过不同方法制得的一种新型活性炭，其具有成型性好，耐酸、碱，电导性与化学稳定性好等特点，褐煤活性炭不仅比表面积大，孔经适中，分布均匀、吸附速度快，而且具有多种形态。活性碳纤维在催化、吸附方面表现出特的性能特征，加之本身所具有的孔幼构、孔分布、微孔表面积以及表面化学等特征，使之具有的开发价值，
褐煤活性炭是由不规则的结构与碳基组成的体系，由于其特性，与被吸附物的接触面积大且均匀，吸附材料可以得到充分利用，褐煤活性炭吸附，且具有纤维、毡、布和纸等各种纤细的表态，孔隙直接开口在纤维表面，缩短了吸附质到达吸附位的扩散路径，且该材料本身的外表面积较内表面积高出两个数量级。纳米活性碳纤维具有微孔形结构，孔径分布窄，特殊的细孔呈单分散分布，由不同尺寸的微细孔隙组成其结构，中孔、小孔扩散呈现出多分散型分布，在各细孔结构中的差别较大，其主要原因是由于原料的不同。在褐煤活性炭中无大孔，只有少量的过渡孔，微孔分布在纤维表面，因此吸附速率较快，褐煤活性炭的空间起大孔作用，可以对气相与液相物质进行较好的吸附作用，褐煤活性炭外比表面积大，吸脱速度快，为粒径活性炭10~100倍。细孔的平均孔径和细孔容积随着比表面积增大而增加，吸附容量也随之增大。




褐煤活性炭基本上是非结晶性碳，它由微细的石墨状微晶和将它们连接在一起的碳氢化合物部分组成。 褐煤活性炭初的原料煤，经炭化、活化等过程后，活性炭中部分碳原子之间已形成了微晶碳(活性炭的基本结晶)，但是其面网结构却没有采取石墨那样规则性的积层结构，而是形成图1-1(b)那样的乱层结构。除微晶碳外，活性炭前驱体经炭化、活化等过程后仍然有部分未晶化的碳，活性炭被认为是由微晶群和其他未组成平行层的单个网状平面以及无规则碳组成的多相物质[。
目 前，在X射线衍射分析的基础上，已发现 褐煤活性炭的微晶碳有两种不同的结构，一种是类石墨结构的微晶碳，其大小随炭化温度而变化，大小约由三个平行的石墨层所组成，其宽度约为一个碳六角形的九倍，它与石墨相比，微晶碳中平面面网之间排列不整齐，称为“乱层结构”，与石墨结构的比较如图1-1所示;另外一种微晶碳是由于石墨网结构之间的轴向不同，面网之间的间距也不整齐，或石墨层间扭曲，可能因杂原子(如氧、氮等)的进入而稳定，碳六面网被空间交联而形成无序的结构。Riley认为，在大部分碳材料中(包括活性炭)均含有这两种结构类型，而活性炭的终特性则取决于它是以哪种类型的结构为主

褐煤活性炭的孔隙结构
①孔隙结构的形态。活性炭的孔隙是在活化过程中，基本微晶之间清除了各种含碳化合物和无序碳(有时也从基本微晶的石墨层中除去部分碳)之后产生的孔隙，孔隙的大小、形状和分布等因制备活性炭的原料、炭化及活化的过程和方法等不同而有所差异，不同的孔隙结构能够发挥出相应的功能。1960年杜比宁把活性炭的孔分为大孔(孔径大于50nm)、中孔(或称过渡孔，孔径2微孔 50nm)和微孔(孔径小于2nm)三类，
褐煤活性炭中的微孔是活性炭微晶结构中弯曲和变形的芳环层或带之间的具有分子尺寸大小的间隙。孔隙的形状是形态各异的，使用不同的研究方法发现:有些是一端封闭的毛细管孔或两端敞开的毛细管孔，有些孔隙具有缩小的入口(瓶状孔)，还有一些是两平面之间或多或少比较规则的狭缝状孔、V形孔等。
根据制造方法、外观形状、用途功能以及孔经大小的不同，可以将 褐煤活性炭分为不同种类。从形态来看，可以分为颗粒活性炭和粉状活性炭，而颗粒活性酸叉可分为无定形和定形两大类;依据原料的不同，可以将活性炭分为焦木质、石油、煤质和树脂活性炭;根据使用功能的不同又可以分为液体吸附、催化性能、气体吸附活性炭;从制造方法来划分，又分为物理法、化学法和物理化学生活性炭。具体分类和主要用途。



褐煤活性炭制造与应用技术
1.孔分布结构
褐煤活性炭，其孔隙结构呈三分散系统，即它们的孔径很不均匀，主要集中在三类尺寸范围:大孔、中孔和微孔。
大孔又称粗孔，是指半径100~200nm的孔隙。在大孔中，蒸汽不会发生毛细管凝缩现象。大孔的内表面与非孔型碳表面之间无本质的区别，其所占比例又很小，可以忽略它对吸附量的影响。大孔在吸附过程中起吸附通道的作用。
中孔也称介孔，是指蒸汽能在其中发生毛细管凝缩而使吸附等温线出现后回环线的孔隙，其半径常处于2~100nm。中孔的尺寸相对大孔小很多，厚管其内表面与非孔性碳表面之间也无本质的差异，但由于其比表面已占一定的比例，所以对吸附量存在一定的影响。但一般情况下，它主要起粗、细吸附通道的作用。
微孔有着与被吸附物质的分子属同一量级的有效半径(小于2nm)，是活性炭重要的孔隙结构，决定其吸附量的大小。微孔内表面，因为其相对避免吸附力场重叠，致使它与非孔性碳表面之间出现本质差异，因此影响其吸附机制。
物理吸附发生在尺寸小、势能高的微孔中，然后逐渐扩展到尺寸较大、势能较低的微孔中。微孔的吸附并非沿着表面逐层进行，而是按溶剂填充的方式实现，而大孔、中孔却是表面吸附机制。所以，活性炭的吸附性能主要取决于它的孔隙结构，特别是微孔结构，存在着的大量中孔对吸附也有一定的影响。
物理形态
褐煤活性炭的粒度大小也会影响其吸附性能。例如，用同一种活性炭从溶液中吸附同量亚甲基蓝的时间，因其粒度大小而快慢不同。例如，粒度325目(直径 0.043mm)的活性炭的吸附速率为粒度20目(直径为0.833mm)的吸附效果的 375 倍。
但是，不能认为研细的活性炭其表面积要大于等量的粒度大的活性炭的表面积。因为表面积存在于广大的、丰富的内孔结构中，研磨不影响活性炭的表面积，但影响其达到平衡吸附值的时间。
表面化学官能团
褐煤活性炭的吸附特性不但取决于它的孔隙结构，而且取决于其表面化学性质，比表面积和孔结构影响活性炭的吸附容量，而表面化学性质影响活性炭同极性或非极性吸附质之间的相互作用力[1]。活性炭的表面化学性质主要由表面化学官能团、表面杂原子和化合物确定，不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附质有明显的吸附差别。

褐煤活性炭在适当的条件下经过强氧化剂处理，可以提高其表面酸性基团的相对含量，增加表面极性，从而增强其对极性化合物的吸附能力。常用的氧化剂有 HNO₃、H2O2等。实验研究，通过对活性炭进行强氧化表面处理后，对11种不同气体和蒸汽进行吸附，结果表明，改性活性炭对苯、乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因为活性炭表面经过强氧化后缺失了大量的微孔;而对氨水和水的吸附能力却大大增强，这主要是因为活性炭表面氧化物的增加。因此，随着活性炭表面氧化物的增加，其对极性分子的化学吸附也增强。
通过还原剂对活性炭进行表面还原处理，可以提高活性炭表面碱性基团的相对含量，增加表面的非极性，提高活性炭对非极性物质的吸附能力。常用的还原剂有 H2、N2、NaOH等。表面还原后的活性炭，在对染料处理时表现出不一样的特性。对于阴离子染料，活性炭表面碱度和吸附效果间有着密切的联系，吸附机理是活性炭表面无氧Lewis碱位与被吸附染料的自由电子的交互作用。而对于阳离子染料，活性炭表面的含氧官能团起到了积极的作用，可是经过热处理的活性炭依然对阳离子染料有良好的吸附效果，这说明静电吸附和色散吸附是两种相当的吸附机制[32]
通过液相沉积的方法可以在活性炭表面引入特定的杂原子和化合物，利用这些物质与吸附质之间的结合作用，增加活性炭的吸附能力。在液相沉积时，浸渍剂的种类是影响活性炭吸附效果的主要因素。针对不同的吸附质，可以采用不同的浸溃剂对活性炭进行处理，以得到良好的吸附效果。
值得注意的是，在对活性炭进行表面官能团的改性时，也伴随着活性炭表面化学性质的变化。其表面积、孔容积以及孔径分布都会有一定的变化，这也会影响活性炭的吸附。所以，在进行表面官能团的改性时，针对不同的吸附条件和吸附质采取不同的改性，要综合考虑物理结构和化学结构双重变化引起的影响[33.34]。

活性炭的吸附效果跟吸附质本身的性质有着很大的关联性。通常，在不考虑活性炭自身孔径结构对大分子的“筛滤”作用时，由于大分子物质吸附能较高，所以大分子物质更易被吸附。对于水体中的小分子有机物，分子量大的更易被活性炭吸附。
对于挥发性有机化合物，分子量越大，其去除率就越高，而可提取有机物则恰恰相反，其吸附效果是随着分子量的减小而增强。这是由于挥发性有机化合物的极性较小，而可提取的有机化合物的极性比较大，由于活性炭本身的性质，可以将其看做一个非极性吸附剂。


褐煤活性炭在制药领域的应用
一、维生素
1.维生素 A
利用褐煤活性炭能吸附胡萝卜素的性质，可将维生素A从胡萝卜素中分离出来，也可利用活性炭将维生素A和维生素D分离，将从鱼肝油制得的浓缩物那解在庚镐里，并通过活性炭吸附柱过滤，然后，以新鲜庚烷洗提吸附物，则椎生素D被洗脱，其次为维生素A。
2. 维生素B(硫胺素)
维生素B:对维持人体正常的糖代谢具有重要的作用，也是抗神经炎的因素，将酵母用水抽提，加入中性乙酸铅使一些杂质沉淀，过滤后滤液用氢氧化钡处理使胶质沉淀出来，过量的氢氧化钡用硫酸除去，溶液中的其他杂质用硫酸汞除去，并将活性炭加入滤液吸附硫胺素，后用0.1mol/L盐酸的50%乙醇溶液来洗涤硫胺素，近年来也合成了结构和维生素Bi相似的呋喃硫胺，又称“新B┐"。
3.维生素 B3
维生素Ba，也称为烟酸或维生素PP，是人体必需的13种维生素之一对于维持神经系统健康和脑机能的正常运作有着重要的作用。褐煤活性炭对维生素 B:有着较强的吸附能力，吸附量可达100mg/g;同时也具备良好的缓释性能，在较长的时间内药物缓释平稳，从而实现长效的治疗目的。
4.维生素 C
维生素C，即抗坏血酸，易被氧化成为去氢抗坏血酸，是一种强还原剂工业上由山梨醇为原料制造，但粗品要经褐煤活性炭脱色后再结晶。维生素C液的脱色是一个很重要的程序，说它重要是因为维生素C太容易被氧化转成去氢抗坏血酸，降低成品的品质。而这一转化程度又往往与炭的类型关系切，所以对炭的选择就显得特别关键，因活性炭本身是促使转化的催化剂，如含氮元素的炭具有很强的氧化能力，而只有含氧官能团的炭才具有还原性另外，脱色时介质的氛围也很关键，在溶液中脱色时充氮或使用硫化钠、硫硫酸钠浸渍活性炭也可减弱抗坏血酸的氧化。也有将活性炭制成湿炭使用，活性炭浸水后可以将炭孔隙中的空气排走，但好还是选择一种称为“抗氧活性炭”的制品。除了炭的性能外，炭中含有的杂质也很关键，特别是含铁很低，好是100mg/kg以下。近年在开发使用颗粒活性炭装填吸附塔进行续脱色。
5.维生素D
维生素D，为类固醇类衍生物，有五种化合物，存在于部分天然食物中具有抗佝偻病的作用。利用褐煤活性炭将维生素D从自溶酵母中
6.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，在用褐煤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%。
7.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。
8.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。
二、抗生素
1.青霉素
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。
链霉素
1943年，美国科学家塞尔曼·A·瓦克斯曼从销等菌中提取获得了销霉菌，该菌是一种从灰链霉菌培养液中提取的抗生素，属于氨易带资操性化会物，易溶于水，不溶于大多数有机溶剂，活性炭在销霉需的生产过程中主要配到脱色的作用。纯净的淡灰链丝菌接种在无蕖培养基上，保持无需条件下与空气在25~30℃下接触发酵数天，将此培养肉汁过滤，滤液调节传度至pH0=7。然后加入活性炭，褐煤活性炭的添加量影响脱色过程，应该严格控制，添加量不够吸附不完全，但添加量大多则降低洗涤产量，过滤将炭与溶液分离。用乙醇洗涤炭饼，以除去吸留于炭上的杂质，然后用已经酸化过的甲酶将链霉素从观上洗涤下来(在酸性环境活性炭无法吸附链霉素)，将此洗涤液中和后严格控制条件，采用真空蒸发得到纯度为25%~30%的粗品。后利用活性炭在pH-2时不吸附链霉素而可吸附杂质的特性来精制，再利用活性炭在pH=7时可吸附链霉素的特性，将它分离出来，炭上的链霉素用酸度调节到pH=2.5的新丙酮洗涤出来，经浓缩析出纯品，
三、去致热原
凡不经人和动物肠胃吸收的药物，而采用静脉灌注或皮下注射的药物。其水溶液消毒灭菌显然是极重要的。药液中虽然不存在微生物，但仍不能用作注射液，这是由于在消毒时溶液中的细菌形成了某种副产物，某些细菌还产生耐热性的物质，这些物质总称为热原(pyrogen)，当注射液(针剂或大输液)中含有热原时，注射到动物体内在15min~8h内即发生一系列生理反应，其特征是发热、发抖又伴随着体温降低，还可能发生恶心、呕吐、头痛和蛋白尿等。
普通蒸馏水中可能存在大量的致热原，如采用蒸馏法去除致热原，则需要特殊设计的蒸馏装置。但只要在水中加入很少的粉状活性炭(如0.1%)接触数分钟就可除去致热原。要滤去活性炭要有的滤器，既要固态物完全滤去又要有灭菌要求，
当加入右旋糖等药物于经过制备的水中时，还能导入致热原，因此不能采用蒸馏法净化而应用活性炭吸附。然而有些药物会被活性炭吸附而使有效成分降低，因此要考虑这一因素而适当加大投药量，以抵消被吸附的药物量，很奇怪，颗粒活性炭是无效的，只有粉状活性炭才适用。


褐煤活性炭在酒类生产领域的应用
褐煤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，现今均已被褐煤活性炭所取代。在应用过程中，褐煤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。褐煤活性炭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。

褐煤活性炭在食品工业中的应用
蔗糖
我国是世界第四大产糖国，每年的食糖总产量约为1300t。澄清工艺是制糖生产的环节，也是关键环节，对于提高产品质量和糖分回收具有重要作用。吸附脱色是一种重要的澄清工艺。在活性炭未出现时，主要是用骨炭来处理。骨炭是由牛骨干燥破碎后，于600~850℃下隔绝空气干馏制得，收率为65%左右。由于骨炭的灰分含量大，含碳量低，脱色效果比较差。之后逐渐被褐煤活性炭所取代。
从20世纪初成功制造褐煤活性炭开始，首入应用领域的是蔗糖脱色精制，蔗液的精制有许多步骤。以石灰来澄清，再浓缩结晶出初步精制的糖，称粗糖，纯度约96%。经洗涤的结晶再溶解在水中，成为50%~60%的糖液，再下一个步骤就是澄清，主要是加入石灰使糖液成微碱性，再用磷酸中和，生成的磷酸钙可吸附杂质，用过滤法除去，然后用活性炭脱色。
我 国蔗糖盛产于华南地区，其生产方法很少采用由红糖加工精制成白糖，所以没有大量使用骨炭或褐煤活性炭。糖厂都采用二氧化硫漂白，将色素还原，这就有可能在以后同空气接触的过程中，颜色会泛黄，但大部分的有色胶体都能被所形成的亚硫酸钙吸附除去。不过当糖色重时，以活性炭脱色还是很必要的，并还有脱臭作用。而二氧化硫漂白，既不环保又对人体有危害，应加以改进。
利用活性炭脱色时，糖液的pH值至关重要。偏酸性时易引起糖的转化，但脱色效果好，因此控制pH=7为佳。糖液稀有利脱色。