活性炭是傳統(tǒng)而現(xiàn)代的人造材料。自從問(wèn)世一百年來(lái),活性炭應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)展,應(yīng)用數(shù)量不斷遞增?;厥鎏繎?yīng)用的歷史,記載如下:
(1)公元前1550年,埃及又作為醫(yī)用的記載;
(2)公元前460~359年,希臘醫(yī)生Hippocrate用以治羊癲瘋;
(3) 1518~1593年,中國(guó)李時(shí)珍的本草綱目中提及用于治病
(4) 1993年有外用于潰瘍;
(5) 1794年,英國(guó)有家糖廠(chǎng)用于脫色。
上述例證應(yīng)用的都是木炭,不是活性炭。
活性炭作為人造材料,使在1900年和1901年才發(fā)明的,發(fā)明者使Raphael von Ostrejko,取得英國(guó)專(zhuān)利B.P.14224(1900);英國(guó)專(zhuān)利B.P.18040(1900)德國(guó)專(zhuān)利Ger.P.136792(1901)。
他發(fā)明將金屬氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸氣與炭化材料反應(yīng)制造活性炭。1911年在維也納附近的工廠(chǎng)首次用于工業(yè)生產(chǎn),當(dāng)時(shí)產(chǎn)品使粉狀活性炭,商品名使Epomit;同年在荷蘭有Norit上市;1912年在捷克斯洛伐克又Carboraffin出售。(Ger.Pat.290656)。
回顧百年來(lái)世界活性炭應(yīng)用的歷史,不妨粗略劃分為三個(gè)階段:
(1)第一階段,從20世紀(jì)初到約20世紀(jì)20年代為萌芽階段:
(2)第二階段,從約20世紀(jì)20年代中期為中期為成長(zhǎng)階段;
(3)第三階段,從20世紀(jì)中期到20世紀(jì)末期為發(fā)展階段,發(fā)展成為環(huán)保大應(yīng)用階段。
這三個(gè)階段可用活性炭應(yīng)用歷程中兩件歷史性大事。作為劃分的界限。
第一件大事使活性炭防毒面具,在20世紀(jì)20年代在第一次世界大戰(zhàn)中的應(yīng)用??梢源巫鳛閯澐只钚蕴繎?yīng)用歷史的第一階段和第二階段的界限。
活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑,它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料,通過(guò)物理和化學(xué)方法對(duì)原料進(jìn)行破碎、過(guò)篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性,可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì),以達(dá)到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)可按照中國(guó)國(guó)標(biāo)GB,或按照其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如:美國(guó)ASTM,日本JIS,德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)等。
活性炭在初期主要應(yīng)用使粉炭在糖業(yè)中逐步代替了原來(lái)的骨炭。在20世紀(jì)20年代的第一次世界大戰(zhàn)中出現(xiàn)的顆粒大量應(yīng)用于防毒面具。這是工業(yè)化學(xué)史輝煌的一頁(yè)。當(dāng)時(shí)荷蘭的Norit和捷克斯洛伐克、德國(guó)=法國(guó)=瑞士等國(guó)的制造商和批發(fā)商曾成立一個(gè)聯(lián)合公司,說(shuō)明在歐洲萌芽的活性炭也是廣為看好的新興產(chǎn)業(yè)。
通過(guò)防毒面具應(yīng)用的推動(dòng),活性炭歷史進(jìn)入了第二階段,活性炭市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,活性炭的吸附和催化功能在眾多行業(yè)的精制、回收、合成上的應(yīng)用陸續(xù)開(kāi)發(fā),美國(guó)等的活性炭廠(chǎng)陸續(xù)開(kāi)設(shè)。在20世紀(jì)中葉不斷拓展應(yīng)用面的活性炭,被視為“萬(wàn)能吸附劑”。
第二件大事是活性炭除臭作用,在20世紀(jì)40年代數(shù)以百計(jì)的自來(lái)水廠(chǎng)中采用了活性炭除臭。以此作為劃分活性炭應(yīng)用歷史的第二階段與第三階段的界限。
1927年美國(guó)芝加哥自來(lái)水廠(chǎng)發(fā)生了廣大居民難以接受的自來(lái)水惡臭事故,這是由于原水中的苯酚和消毒用的氯生成異臭所致。德國(guó)等地的自來(lái)水廠(chǎng)也發(fā)生了同樣的事故,這些事故都是用活性炭來(lái)解決的。
此后,隨著環(huán)境保護(hù)日益受到重視,政府法令的日趨嚴(yán)格?;钚蕴坎粌H在凈水方面,而且在凈氣等方面的用量劇增,使得在20世紀(jì)的后半葉,環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為活性炭應(yīng)用的大戶(hù)。由此活性炭歷史進(jìn)入了第三階段,即發(fā)展階段。
我國(guó)活性炭在應(yīng)用歷史簡(jiǎn)分為三個(gè)階段。
(1)第一階段使20世紀(jì)40年代以前,我國(guó)制藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中使用活性炭量大,都用進(jìn)口貨,例如用Carboraffin牌的活性炭。
(2)第二階段自20世紀(jì)50年代初開(kāi)始,國(guó)產(chǎn)活性炭上市。1951年沈陽(yáng)和撫順的單管爐廠(chǎng)、青島的反射爐悶燒法廠(chǎng)、上好的電熱活化法廠(chǎng),接著又氯化鋅活化法廠(chǎng),1958年附件、杭州、廣州、煙臺(tái)、東北等地紛紛建廠(chǎng),1966年太原開(kāi)創(chuàng)斯列普活化法廠(chǎng),隨后我過(guò)陸續(xù)開(kāi)設(shè)數(shù)以百計(jì)的斯列普爐廠(chǎng)。此外,還有不少的轉(zhuǎn)爐、粑式爐等工廠(chǎng)??偵a(chǎn)能力從1951年的三五十噸猛增到20世紀(jì)80年代的近十萬(wàn)噸。
生產(chǎn)與應(yīng)用相互促進(jìn),活性炭的應(yīng)用范圍被迅速開(kāi)拓。從原來(lái)單一的通用炭向多種的專(zhuān)用炭發(fā)展,例如凈水炭、糖炭、味精炭、油脂炭、黃金炭、載體炭、藥用炭、針劑炭、試劑炭等等,足見(jiàn)活性炭因國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)蒸蒸日上而應(yīng)用量速增,又因產(chǎn)量擴(kuò)大、陳本降低而使出口量上升。我國(guó)活性炭的應(yīng)用,不僅在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展,而且進(jìn)入了國(guó)際市場(chǎng)
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