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        什么是活性炭?活性炭有哪些应用?

        • 来源:皓泉水处理 作者:www.jinriwumi.com 日期:22-04-28 浏览:
        导读:    活性炭 是一种黑色多孔固体炭。在早期,它是由木材、硬壳或动物骨经炭化和活化制成的,然后由煤经粉碎和成型制成,或经炭化和活化制成均匀的煤颗粒。主要有机成分为碳,含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500~1700m2/g之间,吸附性能强,是一种用途广泛的工业吸附剂。结构活性炭具有微晶结构。基本微晶的排列是完全不规则的。晶粒高度为9~12a(o);宽度(圆形截面的直径)约为20~23a(o)。由于高温处理,其尺寸通常会显著增大。通常,活性炭在活化过程中会产生微孔、过渡孔或大孔。微

            活性炭是一种黑色多孔固体炭。在早期,它是由木材、硬壳或动物骨经炭化和活化制成的,然后由煤经粉碎和成型制成,或经炭化和活化制成均匀的煤颗粒。主要有机成分为碳,含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500~1700m2/g之间,吸附性能强,是一种用途广泛的工业吸附剂。结构活性炭具有微晶结构。基本微晶的排列是完全不规则的。晶粒高度为9~12a(o);宽度(圆形截面的直径)约为20~23a(o)。由于高温处理,其尺寸通常会显著增大。通常,活性炭在活化过程中会产生微孔、过渡孔或大孔。微孔的有效半径小于20A(o);过渡孔的有效半径在20~1000A(o)范围内;大孔的有效半径一般在1000~100000A(o)之间。活性炭的主要性能是吸附,这与活性炭的孔结构有关。微孔的比表面积和比体积积很大。因此,微孔在很大程度上决定了活性炭的吸附能力。在固体活性炭表面,主要有两种吸附方式,即物理吸附和化学吸附。化学吸附是单层吸附,可以去除废水和废气中的极性污染物和一些金属离子。物理吸附可形成多分子层吸附,能有效吸附废水和废气中的有机污染物。当吸附剂与吸附剂表面接触时,物理吸附还是化学吸附取决于吸附剂的表面活性、吸附剂的性质、温度和其他因素。

          除吸附能力外,工业活性炭还需要:①机械强度高,耐磨性好;②解吸所需能量小,易于再生;③其结构稳定,再生生产过程中碳损失小:首先在隔离空气条件下加热含碳材料,去除挥发物(水和部分焦油),形成吸附容量小的大孔碳材料。为了获得大量微孔,碳材料需要进一步活化。活化方法包括气体或蒸汽氧化和化学处理。①蒸汽和气体活化常用的活化剂是二氧化碳和水蒸气。二氧化碳的活化过程在900℃左右进行;蒸汽的活化过程为850℃。在活化过程中,碳的燃烧损失百分比被称为燃烧损失率。在50%的点火率损失下,形成了优异的微孔炭;当失火率为50%~75%时,可获得多孔活性炭;当失火率超过75%时,可获得大孔活性炭。②化学活化法的活化剂为碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等,可在高温下释放气体(如二氧化碳、氧气),也可使用硝酸、硫酸、磷酸等酸性氧化剂。用浓缩氯化锌溶液处理碳材料的方法也得到了广泛应用。化学活化温度因活化剂而异,一般为200~650℃。化学活化过程的特征是浸渍系数,即无水活化剂与干燥含碳原料的质量比。开始时,随着浸渍系数的增大,炭的微孔结构发达,总孔体积增大。在高浸渍系数下,微孔体积减小,大孔发育。煤制碳质分子筛是一种碳质吸附剂,含有特殊开发的超微孔和细微孔(孔径<8A(o))。它可以用来分离空气中的氮和氧,并从含氢气体中回收氢。

          用途活性炭主要用于以下方面:①气体净化。例如,使用活性炭从含有溶剂蒸汽的空气中回收溶剂;通过活性炭过滤对空气进行除臭;用于防毒面具和工业呼吸器,以防中毒。②气体分离。例如:从城市燃气中回收苯;从天然气中回收汽油、丙烷和丁烷;用于处理费托合成废气,回收烃类等。③液相吸附。例如,在制糖工业中,活性炭吸附法用于糖液脱色;化学工业中有机物的活性炭脱色;采用活性炭净化电镀液中的有机杂质,保证电镀表面质量,去除废水中的苯酚。④活性炭也可用作某些反应的催化剂或催化剂载体。例如,它被用作工业气体脱硫和光气生产的催化剂。更多活性炭相关问题请咨询我们。

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