活性炭行业清洁生产指标研究.doc
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4、行业现状,从生产工艺与装备、资源能源利用、产品、污染物产生、废物回收利用等5个方面来分析木质活性炭行业的清洁生产水平,确定清洁生产指标限值。其中,工艺路线、炭活化尾气处理装置的确定可以推动落后工艺淘汰、降低污染物产生量;磷酸消耗、水耗指标、磷酸回用率可以推动企业实现节能减排;单位产品酸雾、单位产品废水产生量可以降低污染物产生和排放强度。因此,这些限值的确定对木质活性炭企业提高清洁生产水平,进行清洁生产审核有着重要的借鉴意义。关键字:木质活性炭 清洁生产 指标限值 磷酸法1 前言活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和极大比表面积的炭质吸附材料,与其他具有同类功能的材料相比,获取途径广、制备容易、成
5、本低廉,因此在化工、石油、医药、食品、废水处理、大气净化等领域得到广泛的应用。活性炭的种类按原料分可分为木质、煤质和其他含碳材料。我国煤质活性炭产业分布主要在产煤大省内蒙、宁夏、山西等地,而木质活性炭主要分布在江南森林覆盖率高的福建、江西等省份。木质活性炭生产工艺主要可分为物理法和化学法,物理法得率较低,因此一般企业生产活性炭均用化学法。化学法主要可以分为氯化锌法、磷酸法和其他化学法。氯化锌法因污染大、回收困难,已逐渐淘汰 唐志红 朱文魅 张双全. 磷酸法木质活性炭的研究现状J. 炭素技术. 2004,23(1)。随着近年来磷酸法技术的成熟,我省主要活性炭企业均以磷酸法为主,其他化学法(如KO
6、H法)一般只用以生产特殊用途、特殊品种的活性炭,因此应用不广。木质活性炭生产设备方面,早期的平板炉也已经淘汰,目前主要以转炉为主。生产原料方面,近年逐渐由原来的原木转为木材加工的“三剩物” 李 梅. 利用林木废弃物生产木质活性炭的生产工艺探讨J. 林业科学. 2011,(10)。本文将根据木质活性炭行业现状,从生产工艺与装备、资源能源利用、产品、污染物产生、废物回收利用等5个方面来分析木质活性炭行业的清洁生产水平,确定清洁生产指标限值。2 活性炭行业概况尽管我国木质活性炭行业较之以往,不管是从技术还是在市场规模上,有了很大的进展,但相比国外,仍然存在不小的差距,纵观我们木质活性炭行业的发展,主
7、要存在以下四大问题 百度百科. 活性炭生产厂EB/OL. Z3dZyWWoymoimJ2Br8bC1hsesNGpPEgNtlO9kRUUyL3_KGr8Dew_SVErtTByTHcsynca:(1) 木质活性炭企业规模小、生产装备落后、劳动生产率低、市场竞争力不强我国活性炭工业尽管已是世界上的生产和出口大国,但还不是活性炭强国。我国的90%的木质活性炭厂是年产几百吨到上千吨的小企业,虽然目前全国有大大小小四五百家活性炭企业,年生产能力真正达到万吨规模的几乎没有。而我国的木质活性炭企业大多数遍布于林区和乡镇企业,规模较小,生产装备既不先进而且较难更新,主要设备是大同小异,劳动生产率一般在几十
8、吨/人年或更低。而国外,像美国、日本活性炭生产主要集中于万吨以上的大企业,这些大企业不但产量大,生产装备先进,大都实现了生产流水线的全盘自动化和计算机管理控制,故劳动生产率很高,达到几百吨/人年。(2) 森林资源浪费,环境污染严重我国是少林国家,生产活性炭只能采用林业加工剩余物为原料,而前几年,福建、江西等林区的整片山林承包或出租给个人,个体企业主为获取更大利润,只顾眼前利益,置森林保护和生态环境保护于不顾,成片砍伐林木烧炭后再经土法水蒸气活化而制取活性炭(一般薪炭材制成活性炭,采用物理活化法需要1520吨/吨),已经造成这些地区的森林破坏、水土流失,个别从未发生过洪灾的地区也出现了前所未有的
9、洪水泛滥。而采用锯木屑经过化学法生产活性炭的企业,大多是土法的平板炉,既没有废气回收装置,也没有废水处理设备(一般生产一吨成品化学炭需要化学活化剂0.30.5吨,工业盐酸0.51.0吨),由于高温活化和酸、水后处理,生产中产生大量的酸性废气和废水,给当地的生态环境造成污染极为严重。可以说中国的化学活性炭所取得的一点不大的经济效益,是以沉重的环境为代价换取的。近几年,有些生产厂家虽然在治理环境污染上也做了不少工作,但终因经费、技术、设备等原因尚未得到根本治理。(3) 我国木质活性炭产业技术基础薄弱,科学研究起步晚,科研经费不足,科研力量分散,科技对生产力发展贡献不大我国对活性炭的科学研究起步于2
10、0世纪的六十年代,而真正开始工作是文化大革命结束后的七十年代下半期。从那时起,许多科技工作者对活性炭的原料、制造、应用、孔隙结构和吸附理论都作了不少工作,对我国活性炭工业的快速发展做出了很大贡献。目前我国不少大专院校和科研单位涉足活性炭的科技工作,并取得了一批成果,但由于经费、体制等问题,大多停留在“纸上成果”上,而真正转化为生产力的不多。据各方了解和查询,至今我国木质活性炭还没有标准的生产工艺规程,普遍存在着生产工艺单一,产品品种不多,应用面狭窄,通用产品多,专用品种少等问题。最近二十几年,美国化学文摘每年刊登500多条有关活性炭的文摘,其中活性炭应用方面的文摘占50%以上,在水处理和废气处
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