高品质活性碳纤维膜 在制药及化工领域的应用

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2020-08-25   环球过滤分离技术网   mfiltration2

   活性碳的分类（3类）

1.粉末状活性碳（活性碳、活性炭）

2.颗粒状活性碳（颗粒炭）

3.纤维状活性碳（活性碳纤维）

活性碳纤维的特点：

(1)孔径分布范围窄（优势）；

(2)比表面积大（优势）；

(3)吸附与解吸速度快（优势）；

(4)重量轻，流体阻力小（优势）；

(5)成型性好（优势）。




活性炭纤维              活性炭纤维模块


活性碳纤维的应用



(1)用于尾气吸附（VOCs处理）；

如吸附苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯等。具体案例：



(2)用于分离水溶液中的少量有机物(降低COD)；

高浓度废水经一系列处理后，COD约为100mg/L，需要进一步处理到 50mg/L以下，直接排放。



(3)用于将废水中的有机物与盐分离；

采用活性碳纤维将含盐废水中有机物与盐分离用活性碳纤维将含盐废水中的污染物（COD的来源）尽可能地吸附，得到低COD的含盐废水，再用MVR法（用电为动力，压缩蒸发过程产生的二次蒸汽（低热焓蒸汽）， 使其热焓增加从而升温，作为进一步蒸发过程的热源。)脱盐，将使盐的回收纯化易于进行。对达到吸附饱和的活性碳纤维用少量的蒸汽进行脱附再生，实现活性碳纤维的长期利用。脱附得到少量的高浓度（COD）废水，由于不含盐，可以直接进行生化处理。

(4)用于液体脱色（减少固废、危废）；

液体脱色：采用物理学或化学方法将液体中的发色基团和助色基 团除去。

液体脱色的方法：蒸馏法、膜分离法及吸附法。

蒸馏法：根据发色基团和助色集团是否沸腾、或其与主成分沸点 的不同，通过蒸馏过程实现脱色；在特定的情况下采用。

膜分离法：不同的膜截留不同分子量的粒子，能够实现液体脱色。

吸附法：传质分离中扩散分离的一种，其传质推动力是偏离平衡 状态的浓度差；被广泛采用。

(5)用于去除无色液体中溶解性杂质；



(6)用于固定贵重金属催化剂；

(7)用于特定的手性化合物的分离；

(8)用于脱腥，脱臭。



活性碳纤维用于液体脱色工艺流程图



案例分析









活性碳纤维用于液体脱色的具体流程

1、小试筛选活性碳纤维

通过小试筛选出对待脱色料液最适宜的活性碳纤维。取800ml待脱色的料液，分为均等的8份：

（1）原液（100ml）：待脱色料液；

（2）对照号（100ml）：按生产投料配比加入粉末活性碳，模拟生产 过程进行脱色试验，将脱色后的混合物通过滤纸用布氏漏斗抽滤，滤纸上 截留废碳，滤出澄清的料液；

（3）~（8）试验号：布氏漏斗最下层用滤纸，上面放若干层活性碳纤维，抽滤，将待脱色料液倒入（注意：不要有短路现象），一 般来说，由于料液与活性碳纤维接触时间很短，滤出液的 颜色应介于原液（待脱色料液）与对照号（脱色后料液）之间；最多重复上述过程6次，有效的活性碳纤维型号所 对应的试验号的滤出液颜色将逐渐趋近直至达到对照号滤 液的颜色。

（3）试验号1（100ml）：使用bjrxyw-01号活性碳纤维脱色的料液；

（4）试验号2（100ml）：使用bjrxyw-02号活性碳纤维脱色的料液；

（5）试验号3（100ml）：使用bjrxyw-03号活性碳纤维脱色的料液；

（6）试验号4（100ml）：使用bjrxyw-04号活性碳纤维脱色的料液；

（7）试验号5（100ml）：使用bjrxyw-08号活性碳纤维脱色的料液；

（8）试验号6（100ml）：使用bjrxyw-09号活性碳纤维脱色的料液。

条件允许的情况下，应该用上述过程所得滤液制得成品，对其质量指标进行检验，以比较试验号所得产品与对照号所得产品的质量，及哪一种活性碳纤维的效果最好。

以某药品的重结晶精制脱色过程为例小试筛选出bjrxyw-01号活性碳纤维效果最好，待脱色料液经活性碳纤维5次吸附达到对照号效果。

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2、工业化应用

待脱色料液：7000L/批，16批/天。原工艺—采用粉末活性碳作为脱色吸附剂粉末活性碳用量为30kg/批 搅拌脱色时间为30分钟除碳过滤时间为50分钟。

工业化装置：串联安装的3台装置（每台内装5支20英寸活性碳纤维模块）。待脱色料液从第1台装置进入，从第3台装置出来即实现了脱色过程。

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