活性炭

甘氨酸的生产现状及发展趋势

摘要：我国是世界上甘氨酸生产国之一，目前中国甘氨酸的生产技术基本都采用已经被国外淘汰的氯乙酸氨解法工艺，虽然经过持续的改进，提高了反应的收率和产品的质量，但与国外技术相比较，仍有生产成本高，产品质量差的劣势，且只能生产工业级甘氨酸。文章分析了国内外甘氨酸的生产现状及市场情况，对制约我国甘氨酸发展的重要因素进行了讨论，建议重点发展以羟基乙腈为原料的直接Hydantion工艺，生产纯度在99.5%以上的甘氨酸产品，进一步拓展其在食品加工业中的应用。
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1前言

　　现代农业以大量化肥代替原有农家有机肥的使用，以人工饲料代替农业废弃物饲料的使用，加之现代农业集约化和规模化的发展，打破了传统农业中废弃物的循环利用环节，结果造成了农业废弃物的大量积累，进而产生了较为严重的环境问题和资源浪费问题。因此，农业废弃物资源的合理利用已日益成为当前世界大多数国家共同面临的问题。国内外实践表明，农业废弃物的资源化利用和无害化处理，是控制农业环境污染、改善农村环境、发展循环经济、实现农业可持续发展的有效途径。

　　活性炭是一种具有特殊微晶结构、发达孔隙结构、巨大比表面积和较强吸附能力的含碳材料。其化学稳定性好，具有耐酸、耐碱、耐高温等特点。作为一种优良的吸附剂，人们对活性炭的应用开发研究越来越多。20世纪70年代前，活性炭在国内的应用主要集中于制糖、制药和味精工业：后来又扩展到水处理和环保等行业；20世纪90年代，除以上领域外，扩大到溶剂回收、食品饮料提纯、空气净化、脱硫、载体、医药、黄金提取、半导体等众多应用领域[1-5]。

活性炭材料在环境保护中的应用

摘要：随着绿色化学的发展，活性炭材料在环境保护方面有着巨大的应用前景。本文综述了其在环境治理中的一些应用，以指明其未来的发展方向。

关键词：活性炭材料；水处理；气体污染防治

1   前言
活性炭材料是一种重要的无定形碳素材料，为黑色多孔固体，孔隙结构发达，具有巨大的比表面积，一般可高达1000-3000 m2/g，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有很强的吸附能力。作为一种性能优良的吸附剂，活性炭材料具有独特的孔隙结构和表面活性官能团，化学性质稳定，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水和有机溶剂，并且能够再生循环使用，被广泛地应用于环保、化工、食品加工、湿法冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域。[1]世界发达国家从20世纪70年代开始，环保逐渐成为活性炭的主要消费市场，美国用于环保的活性炭占其总用量的66.22%，日本是75.41%。活性炭在我国的环境保护中已有广泛的应用，但是由于经济成本等种种因素，与发达国家相比仍有很大的差距。目前生态环境日益恶化，人们对保护地球，绿色技术及绿色产品的呼声越发高涨，以活性炭为代表的炭材料在环保领域中的应用将会进一步发展，其主要表现为污水处理、大气污染防治等各个方面的应用。[2]
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活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体,还用于对空气的净化处理、废气回收、贵重金属的回收及提炼。随着科学的发展,活性炭的用途与作用也越来越广泛。因此利用不同的工艺与资源制备活性炭已成为当今世界各国十分关注的研究课题,近年来微波制备活性炭成为各国学者研究的热点之一。
 1活性炭的性质与应用
 1.1活性炭的特性
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亚甲基兰法评价活性炭滤料的研究
　　摘　要:　采用亚甲基兰法对已使用一段时间的活性炭滤料和新炭进行评价。试验结果表明:当用于处理微污染地表水时,长期运行后的煤质活性炭对亚甲基兰的吸附曲线的1/n值与新炭相比变化不大,果壳炭1/n值与煤质炭相差较大,活性炭微孔吸附竞争对有机物的吸附影响明显。煤质活性炭比果壳炭更适于处理北方地区微污染地表水,果壳炭则更适合作为生物滤料用于高负荷生物滤池。
　　关键词:　活性炭滤料,评价,亚甲基兰,失效

　　随着地表水污染的日益严重,传统水处理工艺已难以将水净化到满足饮用水标准[1]。近年来,活性炭滤池作为深度处理工艺单元得到越来越多的关注[2-6]。处理不同水质的活性炭滤池工艺经过长期运行后,都会出现活性炭逐渐达到最大吸附容量,滤料吸附能力变差的情况,而对此类已用滤料的评价却很不完善。笔者通过采用亚甲基兰标准化试验,以期达到对活性炭滤料进行科学评价的目的。
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活性炭净化废水处理研究

摘　要:　通过动态实验优选出粒状活性炭水处理工艺,设计出适合于家庭和饮食摊、店餐具洗涤废水处理的净化装置“净化节水器”,并进行了试运行。实验表明,洗餐具净化水处理单元操作的最佳工艺参数为:混凝剂投加量30mg·L-1,反应池流速0.03m·s-1,消毒剂用量25mg·L-1~30mg·L-1。“净化节水器”初步使用效果良好,为水资源重复利用和消毒灭菌提供了途径。
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活性炭碘化处理技术与试用研究
摘　要:针对活性炭水处理工艺存在的水质二次污染的问题,提出碘化处理活性炭的方法,采用不同浓度的复合碘溶液处理活性炭,并进行了碘化后的载碘活性炭与普通活性炭的比较实验.经过碘化处理的活性炭用在给水净化工艺中,可明显降低因活性炭表面微生物繁殖所造成的吸附效率下降和水质二次污染的弊病,与非碘化活性炭相比可显著提高活性炭的使用周期.
关键词:活性炭;碘化处理;水质二次污染

　　活性炭过滤在饮用水的深度处理中是最为显效和常用的技术之一.在美国、德国等发达国家,活性炭的水处理技术是作为应急或水质把关的首选工艺[1].但是,活性炭水处理工艺存在着水质的二次微生物污染问题.一般活性炭失效时其吸附能力仅消耗40% ~60%.这是因为在处理水的过程中,被活性炭吸附的微生物在活性炭表面“坐床”后迅速地繁殖而覆盖活性炭表面[2].微生物大量繁殖后将不断地脱落造成处理后水质的二次污染[3].为此,本文提出采用活性炭的“碘化”处理方法,将活性炭用复合碘试剂进行预处理,在活性炭的表面吸附定量的碘,经过载碘处理后的活性炭不会影响其吸附能力和效率.当活性炭表面吸附微生物后,由于微生物的微电负性,即可与活性炭表面的微量碘离子发生卤化,造成菌体蛋白的沉淀,从而起到抑制细菌繁殖的作用[4].随着处理水量和吸附微生物量的增加,载碘活性炭表面上的碘会逐渐消耗,最后“空出”所有的活性表面,空出的活性表面可以继续起到吸附的作用,从而就可避免水质二次污染,提高活性炭的吸附效率.
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世界活性炭大国的国际竞争力比较研究
摘要：
文章界定出世界上5个主要活性炭出口大国，采用业绩指标和质量指标对1998~2007年5国活性炭国际竞争力的演变进行实证分析与比较；得出中国活性炭业绩竞争力很强、质量竞争力很低和贸易条件不断恶化，日本活性炭质量竞争力最高、质量提高幅度最大和贸易条件改善程度最大等结论；针对问题，提出中国活性炭国际竞争力提升的高级生产要素培育与出口数量控制战略对策。
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粉末活性炭的投加点一般设在吸水井处、快速混合处或滤池的进水口处。在吸水井处投加，炭水混合接触时间充分，但与混凝相干从而增加了粉末活性炭的使用量;在快速混合处或絮凝过程中投加，有可能存在
絮凝体对粉末活性炭颗粒的包裹作用;在滤池前投加，虽然避免了粉末活性炭与混凝的相干和絮凝体的包裹，但粉末活性炭的细小颗粒很容易穿透滤层而漏失至清水池或配水管网中，并且很容易堵塞滤料层。因此，选择粉末活性炭最仕投加点的原则应是与混凝的相干降至最低程度、被絮凝体包裹的可能性小和有足够的炭水接触时间，一般也应根据具体情况通过试验确定。
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活性炭因其孔隙形状大小分布、表面官能团布局以及灰分组成和含量等性质的不同，而表现出不同的吸附特性。活性炭可由含碳物质(如:木材、椰壳、果壳、果核、煤以及焦炭等)经炭化活化制成。制造活性炭的原料不同，决定了最终产物性质的不同。如果初始原料通过炭化具有广泛的细孔分布结构，那么制成的活性炭也有很大的比表面积和细孔容积。另外，活化程度对活性炭的表面化学性质、细孔容积和比表面积也具有很大的影响。活性炭表面化学性质和孔隙组成的不同，会影响有机物在活性炭孔隙中的迁移和扩散速度，并使活性炭对有机物的吸附具有一定的选择性。因此，在水处理中，对于不同的水质，其采用的最佳活性炭炭种可能不同，应在大量试验的基础上，选择适合该水源水质的高效、经济的炭种。
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