活性炭國家專精特新“小巨人”企業活性炭產學研合作

　　橄欖核已被廣泛用作可再生能源生物廢料來源。由于它們富含元素碳(自身重量的40-45%)，所以很多研究都集中在將橄欖核作為前體來生產活性炭吸附劑。然而，只有少數研究集中在總結用于從橄欖核生產活性炭的各種技術。并講述了關于活性炭作為吸附劑用于廢水處理的生產和應用的研究。

　　活性炭可以由任何含碳材料生產制造，一般主要材料為無煙煤和煙煤?；钚蕴渴浅Ｓ玫奈�附�?，用于處理廢氣、廢水和排放物。由于環境意識的提高可以通過引入含碳量高的普通日常廢物(例如農業副產品和舊輪胎)代替常用材料來生產活性炭，擴大了活性炭的來源。具有高的碳含量和低含量的無機物任何低成本的材料可以被用作前體以產生活性炭。

　　經過對很多生物質廢物的研究，有很多合適的材料。其中的一些可以用于生產具有高表面積和孔體積，一系列孔徑分布，適當硬度和堆積密度的活性炭的合適前體。選擇含碳原料時使用的標準包括獲得具有低無機物含量，原料的體積和成本，原料的可加工性，在小規模的環境影響和原料的儲存壽命的高質量活性炭的潛力。由于廢料代表活性炭工廠的原料，因此原料成本非常低。橄欖核是橄欖油提取工業中產生的重要副產品。就生產規模而言，橄欖核是迄今為止規模很大的產品，廣闊的市場包括銷售無核橄欖產品。它代表大約10%重量的橄欖果實，橄欖核中固定和元素碳含量分別約為16和47%，被認為是各種核果中碳含量很高的一種。

　　從橄欖核生產優質活性炭的標準

　　高質量活性炭的定義是相對的，應包括術語：它對需要除去/吸附的吸附物或吸附物具有高去除能力。需要評估以滿足該定義的性質是表面官能度，表面電荷，zeta電位和零電荷點，表面積，孔徑，孔徑分布，密度，硬度和再生性。用于活性炭生產的合適原料來源的特征應包括高碳含量、灰分低、低硫含量、其他雜質含量低，如氯化物和重金屬、可用性、又便宜。橄欖核具有一系列高質量的特性，表明其適合活性炭生產。為了使工藝條件的評估，以實現表的高表面積活性炭的制造。對于表化學活化，既有酸處理，特別是磷酸和堿處理，特別是KOH和K 2 CO 3，產生的1100的區域的表面區域1200米2/g甚至更大。但是，進一步的檢查表明，其他因素會影響表面積。因此，溫度-時間依賴性很重要：對于700℃的研究，熱反應接觸時間應為4小時或更長。對于800°C或以上的研究，熱接觸時間超過2小時。堿反應在比酸活化過程稍短的時間內完成。另一個影響因素是活化化學浸漬率。在1：1的比例下，通常沒有足夠的活化化學品來完成表面功能和孔隙度的發展，表面區域位于低側。因此，報道用于化學活化的高表面積使用2：1或更大的比例。一般來說，2：1就提供高表面積而言，似乎是浸漬比的合適范圍，并且對于活化化學品仍然相對便宜。如果反應接觸時間太長，則較高的化學浸漬比可能導致表面積的損失，因為微孔轉變成中孔并且中孔轉變成大孔。僅在物理活化處理的情況下，需要更高的溫度>800℃，并且通常具有更少的表面功能。

　　活性炭在廢水處理中吸附的優點

　　在將吸附技術應用于廢水處理的情況下，第一步是針對污染物的合適吸附劑，包括容量，吸收速率和特定吸附劑成本。此外，在精心設計的吸附系統中，對于在突破發生之前處理的大量廢水，可以完全去除污染物。這些性質與活性炭成本和是否與再生操作成本再生活性炭的能力相關。商業規模吸附系統(通常是含有顆?；钚蕴康墓潭ù仓?的資本投資和安裝成本不高，而且運行成本主要是用于泵送過程，通過顆?；钚蕴康膲航迪鄬�較低也是合理的，并且通常下流的重力可以進一步降低這種成本。因此，關于吸附系統的大多數批評是關于再生吸附劑。然而，取決于吸附質-活性炭，選擇好的再生方法可以克服許多困難。

　　針對不同吸附物的處理方法

　　如果吸附物是一種劇毒物質，例如砷酸鹽，亞砷酸鹽，鉻酸鹽，汞，鎘等，不能再生再利用，因此需要就地處理，應選擇成本極低的高容量活性炭。這可以穩定或玻璃化，并送到危險廢物填埋場。

　　揮發性溶劑可以蒸汽汽提或熱氣從原位剝離活性炭，然后冷凝以便回收和再利用。重金屬可以與離子交換柱相同的方式再生。溶劑汽提可以應用于各種吸附物質。

　　一種新方法是使微生物發酵液通過廢吸附柱，其含有一種微生物，其將生物降解吸附物-原則上類似于生物吸附過程。對于更耐火的穩定有機物，例如染料，需要更昂貴的熱再生過程，這通常需要將異性運輸到熱再生設備并且損失大約10%的吸附劑。

　　研究了橄欖核作為生產用于廢水處理應用的活性炭的合適前體。為了將橄欖核衍生的活性炭開發到下一個發展階段，需要進行更多的動力學研究，并且需要對實驗室規?；蛐⌒椭性嚬�廠規模的固定床柱進行更多研究以及相關的再生研究。此外，目標污染物需要進行優化研究，并應進行初步模擬過程設計和成本估算。

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