簡述我國活性炭重點應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)標準

摘 要：活性炭在我國各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，且產(chǎn)量和銷量都在不斷增加。文章系統(tǒng)化的整理和分析了現(xiàn)行的水處理用活性炭、氣相用活性炭、載體催化用活性炭等重點應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)標準的適用范圍、主要技術(shù)指標，并通過闡述技術(shù)標準的現(xiàn)狀，提出活性炭技術(shù)標準的發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞：活性炭；應(yīng)用；技術(shù)；標準

引言

活性炭是一種功能性碳材料[1]，具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、表面積大、吸附能力強等特點，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、冶金、軍事防護和環(huán)境保護等各個領(lǐng)域[2]。我國活性炭工業(yè)從本世紀后異軍突起，全國活性炭品種已達上百種，并已形成了初級規(guī)模的工業(yè)體系。作為世界上最大的活性炭生產(chǎn)國和出口國[3]，我國2013年活性炭年產(chǎn)量已超過42萬噸，出口量已超25萬噸。預(yù)測伴隨世界性能源危機和環(huán)境污染問題的日益顯現(xiàn)，我國活性炭年產(chǎn)量將逐年穩(wěn)步遞增。

技術(shù)標準是產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù)，更是評價產(chǎn)品優(yōu)劣、統(tǒng)一貿(mào)易糾紛的重要手段。近年來，國內(nèi)已有許多部門在開展活性炭標準化的研究工作，各標準制定單位已制訂出十幾種和國際接軌的活性炭檢測方法[4]。有鑒于此，文章系統(tǒng)化的整理和分析了目前我國活性炭三大重點應(yīng)用領(lǐng)域的檢測指標及技術(shù)標準。

1 水處理用活性炭

活性炭因其對水中溶解有機物具有較強的吸附能力或回收效果，因而在液相應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛，約占目前世界活性炭年總用量的約60%，其中，水處理領(lǐng)域，尤其是飲用水深度凈化領(lǐng)域使用量最大，約占液相應(yīng)用領(lǐng)域使用量的2/3。

目前水處理用炭的技術(shù)標準中，《凈化水用煤質(zhì)顆粒活性炭》（GB/T 7701.2-2008）[5]是最新的國家標準，2008版本的標準取消了質(zhì)量分級，不再以碘吸附值、亞甲藍吸附值的指標高低進行質(zhì)量分級；更增加了水溶物、腐殖吸附性、丹寧酸吸附性及水溶物的測定[6]。

在此基礎(chǔ)上，建設(shè)部發(fā)布了《生活飲用水凈化廠用煤質(zhì)活性炭》（CJ/T 345-2010）[7]，該標準主要針對生活飲用水凈化廠用煤質(zhì)活性炭，特別增加了酚值、比表面積、孔容積以及鋅、鎘、砷、鉛等重金屬指標，同時對于炭濾池中兩個關(guān)鍵指標有效粒徑和均勻系數(shù)有限值要求。

《木質(zhì)凈化用活性炭》（GB/T 13803.2-1999）[8]是目前現(xiàn)行有效的主要評價凈水用木質(zhì)活性炭質(zhì)量指標的標準。同時，針對特殊加工的載銀凈水用活性炭，林業(yè)部編制了《凈水載銀活性炭》（LY/T 1331-1999）[9]，該標準進一步增加了余氯去除率和載銀量兩個特定指標。

在《火力發(fā)電廠水處理用活性炭使用導(dǎo)則》（DL/T 582-2004）[10]中提出不用碘吸附值值等來選活性炭，對四種典型有機物（腐殖酸、富里酸、木質(zhì)素、丹寧酸）的吸附容量和吸附速度來反映活性炭對天然水中有機物吸附性能的好壞。

2 氣相用活性炭

活性炭用作氣相吸附劑，始于第一次世界大戰(zhàn)的防毒面具，因其能從氣體中除去高分子、高沸點氣體雜質(zhì)，因而在煙氣凈化、油氣回收以及室內(nèi)空氣凈化等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2008版的氣相用煤質(zhì)顆粒活性炭[11]中，全面整合了脫硫用、回收溶劑用、凈化空氣用、防護用4項用途煤質(zhì)顆粒活性炭的主要技術(shù)內(nèi)容，規(guī)范了主要評價氣相用炭的技術(shù)指標為四氯化碳吸附率、四氯化碳脫附率、著火點、飽和硫容量等。

同時，隨著國家除強制脫硫脫硝政策的影響，在煙氣脫硫、脫硝、脫汞具有突出凈化效果的活性炭法技術(shù)日益受到關(guān)注。2014年最新出臺的《脫硫脫硝用煤質(zhì)顆粒活性炭》國家標準，規(guī)范了脫硫脫硝用活性炭產(chǎn)品質(zhì)量，為相關(guān)煙氣凈化領(lǐng)域提供了有力的技術(shù)保障。

3 載體催化用活性炭

活性炭本身有各種催化作用，可作為催化劑單獨使用，同時可與附載的其他物質(zhì)形成絡(luò)合物催化劑，使二者的組合催化活性急劇增大。活性炭被用作鹵代加成、鹵化替換、脫鹵化氫、氧化、氧化脫氫、脫氫、聚合等反應(yīng)的催化劑。

我國現(xiàn)行的載體用活性炭標準，主要是《煤質(zhì)顆粒活性炭載體用煤質(zhì)顆粒活性炭》（GB/T7701.3-2008），其主要的技術(shù)指標包括四氯化碳吸附率水容量等。

附載醋酸鋅的活性炭因具有特異的催化功能而得到廣泛應(yīng)用。《乙酸乙烯合成觸媒載體活性炭》（GB/T13803.5-1999）中增加了乙酸吸附量和乙酸鋅吸附值這兩個指標，通過該兩個指標可有效表示活性炭其負載催化劑性能的活性。

4 討論與展望

目前我國大部分活性炭生產(chǎn)企業(yè)均屬于資源型初級產(chǎn)品加工企業(yè)，存在產(chǎn)品質(zhì)量無序競爭、缺乏生產(chǎn)規(guī)程標準體系等問題，不少企業(yè)在競爭激烈的國內(nèi)外市場中處于劣勢地位。近年來，隨著我國活性炭生產(chǎn)的高速發(fā)展和出口量的增加，有關(guān)產(chǎn)品的檢驗方法和技術(shù)標準已有呈現(xiàn)向美國ASTM和日本JIS標準靠攏的趨勢。

隨著發(fā)達國家對高品質(zhì)活性炭的需求量逐年激增，我國活性炭技術(shù)標準無法滿足世界先進水平和總體發(fā)展趨勢的要求的矛盾日益突出。因此，通過深入研究活性炭重要應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)標準，不僅能與國際通用的活性炭檢測方法接軌，更能增強我國活性炭產(chǎn)品的國際競爭力，占領(lǐng)市場的先行者地位。

參考文獻

[1]李艷芳，梁大明，劉春蘭.國內(nèi)活性炭應(yīng)用發(fā)展趨勢分析[J].潔凈煤技術(shù)，2009，15（1）：5-8.

[2]梁大明.中國煤質(zhì)活性炭[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008（9）：186-187.

[3]李艷芳，孫仲超.國內(nèi)外活性炭產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及我國活性炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2012，11：4-9.

[4]戴偉娣，孫康.我國活性炭技術(shù)標準研究現(xiàn)狀及發(fā)展需求分析[J].生物質(zhì)化學工程，2010，44（3）：40-44.

[5]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.GB/T7701.2-2008煤質(zhì)顆粒活性炭試驗方法凈化水用煤質(zhì)顆粒活性炭[S].北京：中國標準出版社，2008.

[6]張旭，元以棟，遲廣秀，等.煤質(zhì)顆粒活性炭寄試驗方法2008版國家標準綜述[J].中國個體防護裝備，2009（3）：31-36.

[7]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.CJ/T345-2010生活飲用水凈水廠用煤質(zhì)活性炭[S].北京：中國標準出版社，2010.

[8]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB/T13802.2-1999木質(zhì)凈水用活性炭[S].北京：中國標準出版社，1999.

[9]國家林業(yè)局.LY/T1331-1999凈水用載銀活性炭[S].北京：中國標準出版社，1999.

[10]中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會.DL/T582-2004火力發(fā)電廠活性炭使用導(dǎo)則[S].北京：中國電力出版社，2004.

[11]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.GB/T7701.1-2008煤質(zhì)顆粒活性炭試驗方法氣相用煤質(zhì)顆粒活性炭[S].北京：中國標準出版社，2008.

作者簡介：汪燁蕊（1984，2-），女，江蘇吳江人，工學碩士，研究方向：活性炭檢測技術(shù)。