活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　橄榄核已被广泛用作可再生能源生物废料来源。由于它们富含元素碳(自身重量的40-45%)，所以很多研究都集中在将橄榄核作为前体来生产活性炭吸附剂。然而，只有少数研究集中在总结用于从橄榄核生产活性炭的各种技术。并讲述了关于活性炭作为吸附剂用于废水处理的生产和应用的研究。

　　活性炭可以由任何含碳材料生产制造，一般主要材料为无烟煤和烟煤。活性炭是常用的吸附剂，用于处理废气、废水和排放物。由于环境意识的提高可以通过引入含碳量高的普通日常废物(例如农业副产品和旧轮胎)代替常用材料来生产活性炭，扩大了活性炭的来源。具有高的碳含量和低含量的无机物任何低成本的材料可以被用作前体以产生活性炭。

　　经过对很多生物质废物的研究，有很多合适的材料。其中的一些可以用于生产具有高表面积和孔体积，一系列孔径分布，适当硬度和堆积密度的活性炭的合适前体。选择含碳原料时使用的标准包括获得具有低无机物含量，原料的体积和成本，原料的可加工性，在小规模的环境影响和原料的储存寿命的高质量活性炭的潜力。由于废料代表活性炭工厂的原料，因此原料成本非常低。橄榄核是橄榄油提取工业中产生的重要副产品。就生产规模而言，橄榄核是迄今为止规模很大的产品，广阔的市场包括销售无核橄榄产品。它代表大约10%重量的橄榄果实，橄榄核中固定和元素碳含量分别约为16和47%，被认为是各种核果中碳含量很高的一种。

　　从橄榄核生产优质活性炭的标准

　　高质量活性炭的定义是相对的，应包括术语：它对需要除去/吸附的吸附物或吸附物具有高去除能力。需要评估以满足该定义的性质是表面官能度，表面电荷，zeta电位和零电荷点，表面积，孔径，孔径分布，密度，硬度和再生性。用于活性炭生产的合适原料来源的特征应包括高碳含量、灰分低、低硫含量、其他杂质含量低，如氯化物和重金属、可用性、又便宜。橄榄核具有一系列高质量的特性，表明其适合活性炭生产。为了使工艺条件的评估，以实现表的高表面积活性炭的制造。对于表化学活化，既有酸处理，特别是磷酸和碱处理，特别是KOH和K 2 CO 3，产生的1100的区域的表面区域1200米2/g甚至更大。但是，进一步的检查表明，其他因素会影响表面积。因此，温度-时间依赖性很重要：对于700℃的研究，热反应接触时间应为4小时或更长。对于800°C或以上的研究，热接触时间超过2小时。碱反应在比酸活化过程稍短的时间内完成。另一个影响因素是活化化学浸渍率。在1：1的比例下，通常没有足够的活化化学品来完成表面功能和孔隙度的发展，表面区域位于低侧。因此，报道用于化学活化的高表面积使用2：1或更大的比例。一般来说，2：1就提供高表面积而言，似乎是浸渍比的合适范围，并且对于活化化学品仍然相对便宜。如果反应接触时间太长，则较高的化学浸渍比可能导致表面积的损失，因为微孔转变成中孔并且中孔转变成大孔。仅在物理活化处理的情况下，需要更高的温度>800℃，并且通常具有更少的表面功能。

　　活性炭在废水处理中吸附的优点

　　在将吸附技术应用于废水处理的情况下，第一步是针对污染物的合适吸附剂，包括容量，吸收速率和特定吸附剂成本。此外，在精心设计的吸附系统中，对于在突破发生之前处理的大量废水，可以完全去除污染物。这些性质与活性炭成本和是否与再生操作成本再生活性炭的能力相关。商业规模吸附系统(通常是含有颗粒活性炭的固定床柱)的资本投资和安装成本不高，而且运行成本主要是用于泵送过程，通过颗粒活性炭的压降相对较低也是合理的，并且通常下流的重力可以进一步降低这种成本。因此，关于吸附系统的大多数批评是关于再生吸附剂。然而，取决于吸附质-活性炭，选择好的再生方法可以克服许多困难。

　　针对不同吸附物的处理方法

　　如果吸附物是一种剧毒物质，例如砷酸盐，亚砷酸盐，铬酸盐，汞，镉等，不能再生再利用，因此需要就地处理，应选择成本极低的高容量活性炭。这可以稳定或玻璃化，并送到危险废物填埋场。

　　挥发性溶剂可以蒸汽汽提或热气从原位剥离活性炭，然后冷凝以便回收和再利用。重金属可以与离子交换柱相同的方式再生。溶剂汽提可以应用于各种吸附物质。

　　一种新方法是使微生物发酵液通过废吸附柱，其含有一种微生物，其将生物降解吸附物-原则上类似于生物吸附过程。对于更耐火的稳定有机物，例如染料，需要更昂贵的热再生过程，这通常需要将异性运输到热再生设备并且损失大约10%的吸附剂。

　　研究了橄榄核作为生产用于废水处理应用的活性炭的合适前体。为了将橄榄核衍生的活性炭开发到下一个发展阶段，需要进行更多的动力学研究，并且需要对实验室规模或小型中试工厂规模的固定床柱进行更多研究以及相关的再生研究。此外，目标污染物需要进行优化研究，并应进行初步模拟过程设计和成本估算。

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