活性碳过滤器内装8-10目颗粒状活性碳，一般石化行业中用于双脱装置、水处理车间等。活性碳有煤质碳、果壳碳或椰壳碳。它主要去除流体中的有机物、胶体化合物和硫化物、余氯等杂质，属于吸附过滤方式。活性碳吸附饱和后无法通过反冲洗再生，必须及时更换。我公司在石油、化工、水处理等行业均有比较成熟的实例。

    采用不同的活性炭作为过滤介质，去除水中有机物、胶体硅、余氯等，对臭味、色度、重金属离子的吸附能力很强。

    活性炭过滤器吸收原理

    一、 活性炭基础知识 活性炭是一种由含碳材料制成的外观呈玄色，内部孔隙结构发达、表面积大，吸 附能力 强的一类微晶质碳素材料。 它是一种常用的吸附剂、 催化剂或催化剂载体， 广泛应用于几 乎所有的国民经济部分和人们的日常生活。?[3]

    1、 活性炭分类－由于原料来源、制造方法、外观外形和应用场合不同,活性炭 品种不 下千 种。 1.1 按原料来源分,可分为木质活性炭(如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭 等)、 矿 物质原料活性炭(各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭)、 它原料制成的活性炭 其 (如废橡胶、废塑料等制成的活性炭)。

    按制造方法分， 可分为化学法活性炭(化学炭) 将含碳原料与某些化学药品混合后进 行热处理， 制取活性炭的方法求乞学法。 化学法生产的活性炭又称为化学法活性炭或化学 用 炭。 可以作为化学法的化学药品又称作活化剂，活化剂有氯化锌、氯化钙、碳酸 钾、磷酸、 磷酸二氢钾、硫化钾、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钠、硼酸等，总之很 多酸、碱、盐都可以用 作活化剂，主要从活性炭的性能和经济性来考虑采用何种 活化剂。 一般说来，化学炭的孔 隙中次微孔、中孔（即孔直径或孔宽大于 1.5 纳米的 孔隙）较发达，主要用于液相吸附精 制和溶剂回收的气相（蒸汽）吸附场合。 化学法制造活性炭由于加进了化学药品在制造过程中应当极其重视环境保 护以及产品 中可能存在微量非原料带进的元素的影响题目。

    物理法活性炭 以炭为原料用水蒸汽、 二氧化碳、 （主要是氧） 空气 或它们的混合物 （烟道 气） 为活化介质， 在高温下 （600～1000℃） 进行活化制取活性炭的方法叫物理 法。 物理法制造的活性炭叫物理法活性炭， 也称作物理炭。 一般说来物理炭的微孔（孔直径或孔宽小于 1.5 纳米的孔隙）发达，主要用 于气相吸附场 合或小分子液相吸附场合。 1.2.3 化学--物理法或物理--化学法活性炭 在了解化学炭和物 理炭的同时， 还应当提及化学--物理法或物理--化学法活 性炭。 选用不同的原料和采用不 同的化学法与物理法的组合可以对活性炭的孔隙 结构进行调控， 从而制取很多性能不同的活 性炭。 这种化学--物理法或物理-化学法是很多年来及今后相当长时期内世界各国活性炭工作 者非常关注的活性 炭制取方法。

    按外观外形分

    粉状活性炭 一般将 90%以上通过 80 目标准筛或粒度小于 0.175mm 的活性炭通称粉状活 性炭或粉状炭。 粉状炭在使用时有吸附速度较快， 吸附能力使 用充分等优点，但 需专有的分离方法。随着分离技术的进步和某些应用要求的出现，粉状炭 的粒度 有越来越细化的倾向，有的场合已达到微米甚至纳米级。

    颗粒活性炭 通常把粒度大于 0.175mm 的活性炭称作颗料活性炭。 颗料活性炭又分为下列几种。

    不定型颗料活性炭 不定型颗料活性炭一般由颗料状原料经炭化、 活化， 然后破碎筛 分至需要粒 度制成，也可以用粉状活性炭加进适当的粘结剂经适当加工而成。 1.3.2.2 园 柱形活性炭 园柱形活性炭又称柱状炭，一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经 炭 化、 活化等工序制成。 也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。 柱状炭又有实 心和中空之分， 中空柱状炭是柱状炭内有人造的一个或若干个有规则的小孔。 1.3.2.3 球形活性炭 球形活 性炭故名思义是园球形的活性炭，它的制取方法与柱状炭类似，但有 成球过程。也可以用液

    态含碳原料经喷雾造粒、氧化、炭化、活化制成，还可以 用粉状活性炭加粘结剂成球加工而 成。 球形活性炭也有实心和空心球形活性炭之 分。

    其它外形的活性炭 除了粉状活 性炭和颗粒活性炭两大类外，还有其他外形的，如活性炭纤维、 活性炭纤维毯、活性炭布、 蜂窝状活性炭、活性炭板等等。

    按应用场合分 前已述及活性炭广泛应用于几乎所有国 民经济部分和人们的日常生活， 正由 于如此，按活性炭应用场合进行分类是很困难的，题 目在于同一种活性炭可以应 用于多种场合，而某种场合又可以用多种活性炭达到相同的目 的。人们往往是由 应用来获得对活性炭的熟悉的， 所以往往在活性炭词语前冠似×××活 性炭也作 为的定俗成的活性炭的模糊分类方法。 如糖用活性炭、 针剂活性炭、 味精活性 炭、 净水活性炭等等。

    2、活性炭由于具有吸附、催化和一定的化学反应性能，同时又具有 物理、化学 的相对稳定性。 广泛应用于几乎所有国民经济部分和人们的目常生活。

    活性炭在气 （汽）相吸附中的应用 活性炭在气（汽）相吸附中的大规模应用是从次世界大战中的毒 气防护 开始的。此后，逐渐向其他领域扩展，回纳起来其主要应用如下。

    有毒或有 害气体的防护 防毒面具、口罩和防护服是活性炭应用的典型代表。

    气（汽）体的净 化、精制和分离 空气净化、空气的氮、氧吸附分离和纯化；产业氢的度压吸附分离和提纯； 溶剂回收；烟气中往除二氧化硫和氮氧化合物；空调；航天和深海潜艇的工作环 境的气体净 化等部离不开活性炭。 2.2 活性炭在液相吸附中的应用 活性炭早的应用是从欧洲人精制 糖液开始的。 现在活性炭在液相吸附中的 应用乙遍及很多产业部分和人们的日常生活。

    食品产业中的应用 所有甜味剂、 调味品、 食用油脂、 饮料都使用活性炭进行脱色精制。 到目前 为止，这方面的应用仍然是活性炭广阔的市场，特别是正在实现产业化的 我 国和很多发展中国家。

    制药产业中的应用 所有人工合面和生物制药的原料药，尤其 是西药都采用活性炭进行脱色精 制。 活性炭吸附的主要作用是往除杂质、 进步纯度和往除致 热源。 这是活性炭又 一广大市场。

    活性炭在化学产业和其他产业中的应用 活性 炭在石化产业中的油品精制、脱硫、脱臭、催化剂载体；无机化工中的 含用和医药级制品的 精制提纯；治金产业中特别是湿法冶金中的金、铂等贵金属 的提取以及染织产业中的染料、 媒染剂等都逐渐使用活性炭，是近几十年来活性 炭新开发的市场。

    活性炭在环境保护中的应用 活性炭的应用中，从上世纪六、七 十年代起环境保护逐渐成为活性炭大的 消费领域， 包括气、 液相吸附的环保用活性炭往 往占发达国家总用量的 60%以上。环保中的气相处理是各种产业生活废气的净化和回收有用 溶剂。 环保中的液相汲 附处理中主要用于人们生活的上、下水和产业废水的处理上。发达 国家的人们的 饮用水、 城市生活废水、 产业废水基本上都采用包括活性炭处理在内的三级 净化，发达国家用于水处理的活性炭约占其总用量的 40～50%。我国开始重视环境题目，预 期不远将来， 活性炭在我国水处理中将获得跃式的发展。

    活性炭在高新技术领域中的应 用进展 近二十年来高新技术已成国世界各国经济发展的竞技物。科技的迅速发展促 进了活 性炭的发高比表面、高孔容、高吸附容量的高性能活性炭、超细活性炭、 活性炭各种各样的 制品不断涌现。而这些活性炭新品系在高新电子电极、新型催 化剂截体、电能和高能量密度 物质（如压缩或液化氢气、自然气等）和贮存。电 动汽车、功能性绿色环保等诸多领域的应 用都屡见有关文献，不少已投放市场。 我国的活性炭工作者也在不懈努力，有些方面已取得 ，可以预期在新世纪里 我国活性炭在高新技术领域将占有一席之地。

    二、 活性炭材料 活性炭材料分颗粒炭、纤维炭、粉炭。 传统的颗粒活性炭有煤质炭、木质炭、果壳炭、骨炭。 纤维活性炭由含碳有机纤维制成。它的孔径小（<50） 、吸附容量大、吸附快、 再生快。

    常用的纤维基材有酚醛、植物纤维、聚丙烯腈、沥青。有时，人们将粉 炭或纤维炭粘在其它 材料上或混进其它材料中，再加工成型。 普通木炭和焦炭本身就是多孔物质， 人们初使用的吸附材料就是那些普通炭。 为了增 加吸附性能，人们对普通炭进行“活化” ，使材料中的微孔更多、更小， 活化后的炭就是活 性炭。 除活性炭之外，硅胶、氧化铝、沸石等也是吸附材料，但与活性炭相比，那些材 料或吸 水、或本钱高、或比表面积小而不宜被用来作空气过滤材料。对于被我们 污染了的自然界， 大地是好的吸附材料。 三、 活性炭的吸附性能及应用 吸附容量。 单位活性炭所能吸附污染物的大量称吸附容量。 不同材料的吸附容 量会不 同；同一材料对不同气体的吸附容量会不同；温度、背景浓度改变，吸附 容量也会变化。

    滞留时间。空气在活性炭层中逗留的时间称滞留时间。滞留时间越长，吸附越充 分。为 保持足够的滞留时间，炭层要足够厚，过滤风速要尽可能低。 使用寿命。新的活性炭吸附效率高，使用中效率不断衰减，当过滤器下游有害气 体接近 答应的浓度极，过滤器报废。报废前的使用时间就是使用寿命，也称 有效防护时间。 选择性。一般说来，在物理吸附中易被吸附的有：分子量大的气体、沸点高的气 体、挥 发性有机气体。若活性炭经化学浸渍，还可以清除平时难以对付的气体， 或突出对某类气体 的吸附能力。 活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭（精制脱硫 醇） 、乙 烯脱盐水（精制填料） 、催化剂载体（钯、铂、铑等） 、水净化及污水 处理；电力行业的电厂 水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净 化、 溶剂回收及油脂等的脱色、 精制； 食品行业的饮料、 酒类、 味精母液及食品 的精制、 脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收；环保行业的污水处理、废气及 有害气体的治理、气 体净化；以及相关行业的香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽 车汽油蒸发污染控制，各种浸渍 剂液的制备等。 活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭（精制脱硫 醇） 、乙 烯脱盐水（精制填料） 、催化剂载体（钯、铂、铑等） 、水净化及污水 处理；电力行业的电厂 水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净 化、溶剂回收及油脂等的脱色、精 制；食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品 的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回 收；环保行业的污水处理、废气及 有害气体的治理、气体净化；以及相关行业的香烟滤嘴、 木地板防潮、吸味、汽 车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等。 [replyview]活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面， 如石化行业的无碱脱臭 （精制 脱硫醇） 、乙烯脱盐水（精制填料） 、催化剂载体（钯、铂、铑等） 、水 净化及污水处理；电 力行业的电厂水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载 体、气体净化、溶剂回收及油脂 等的脱色、精制；食品行业的饮料、酒类、味精 母液及食品的精制、脱色；黄金行业的黄金 提取、尾液回收；环保行业的污水处 理、 废气及有害气体的治理、 气体净化； 以及相关 行业的香烟滤嘴、 木地板防潮、 吸味、 汽车汽油蒸发污染控制， 各种浸渍剂液的制备等。 活 性炭广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭（精制脱硫 醇） 、乙烯脱盐 水（精制填料） 、催化剂载体（钯、铂、铑等） 、水净化及污水 处理；电力行业的电厂水质处 理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净 化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制；食 品行业的饮料、酒类、味精母液及食品 的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收；环 保行业的污水处理、废气及 有害气体的治理、气体净化；以及相关行业的香烟滤嘴、木地板 防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等。

    四、 活性炭过滤原理

    1、撞上—粘住 空气中的尘埃粒子，或随气流作惯性运动，或作无规则运动，或受某种 场力的作 用而移动。 当运动中的粒子撞到障碍物时， 粒子与障碍物表面间的引力使它粘在 障碍物上

    2、纤维过滤材料 过滤材料应能：既有效地拦截尘埃粒子，又不对气流形成过大的阻力。 非织造纤 维材料和特制的纸张符合这一要求。 杂乱交织的纤维形成对粒子的无数道屏障，纤 维间宽广的空间答应气流顺利通过。

    3、惯性碰撞与扩散碰撞 效率随尘粒大小而异，过滤器 捕集粉尘的量与未过滤空气中的粉尘量之比为 “过滤效率” 。小于 0.1mm（微米）的粒子主 要作扩散运动， 粒子越小， 效率越 高； 大于 0.5mm 的粒子主要作惯性运动， 粒子越大， 效 率越高。 0.1mm 与 0.5mm 在 之间，效率有一处低点。

    4、阻力 纤维负气流绕行，产生微小阻力。无数纤维的阻力之和就是过滤器的阻力。 过 滤器阻力随气流量的增加而进步，通过增大过滤材料面积，可以降低穿过 滤料的相对风速， 以减小过滤器阻力。 5、动态性能 被捕捉的粉尘对气流产生附加阻力，于是，使用中过滤器 的阻力逐渐增加。被捕 捉到的粉尘形成新的障碍物，于是，过滤效率略有改善。 被捕捉的 粉尘大都聚集在过滤材料的迎风面上。 滤料面积越大， 能容纳的粉 尘越多， 过滤器寿命越长。

    6、静电 若过滤材料带静电或粉尘带静电，过滤效果可以明显改善。其原因：静电使粉尘 改 变运动轨迹并撞向障碍物，静电力参与粘住的工作。 五、 活性炭过滤器的选用 影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有： 污染物的种类和浓度、 流在过 气 滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。 实际选用时，要根据污染物种类、浓度和处理风 量等条件，确定过滤器形式 和活性炭种类。 通过比较过滤器中活性炭材料的多少可以粗略 估计过滤器的能力。 例如， 一只迎 风面为 610×610mm 过滤器中含 30kg 普通的颗粒活性 炭， 另一只所谓高科技新 产品中含 2kg 活性炭， 那个新产品的活性炭可能比颗粒炭的单位 吸附容量大很 多， 但它的使用寿命也就是那只普通颗粒炭过滤器的十分。 通过监测过滤器前后污 染物的浓度变化，可以判定活性炭是否应更换。但目前国 内尚无实用、方便的监测手段，因 此，用户只能按规定周期或凭经验决定活性炭 过滤器的使用寿命。

    使用过程中，活性炭过 滤器阻力不变，但重量会增加，有经验的专业职员可 根据重量变化估计过滤器的使用寿命。 活性炭过滤器的上下游均应有好的除尘过滤器，其效率规格应不低于 F7。上游 过滤器防止 灰尘堵塞活性炭材料；下游过滤器拦住活性炭本身的发尘。

    矿泉水、纯净水、食品饮料的水质净化、脱色、除异味，作为纯净水、高纯水的除盐装置的前期保护，也用于污水处理、中水回用、泳池循环水处理系统的深度处理。

    在水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同?还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证SDI<5，TOC<2.Oppm。

    活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。水通过炭床，水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧官能团，使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。

    影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有：污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。

    实际选用时，要根据污染物种类、浓度和处理风量等条件，确定过滤器形式和活性炭种类。

    活性炭过滤器的上下游均应有好的除尘过滤器，其效率规格应不低于F7。上游过滤器防止灰尘堵塞活性炭材料；下游过滤器拦住活性炭本身的发尘。