活性炭知识介绍

发布时间:2024-12-16 18:21:27
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活性炭是一种经过特殊处理的炭,具有多孔结构和巨大的表面积,这使得它具有出色的吸附能力。活性炭的制备过程包括炭化和活化两个步骤。

在炭化过程中,有机原料(如木材、煤、果壳等)在隔绝空气的条件下进行加热,以减少非碳成分。随后,在活化过程中,炭材料与气体反应,导致其表面被侵蚀,从而产生微孔发达的结构。

活性炭是一种具有多种用途的重要材料,它在环境保护、水质净化、空气净化和医学领域等方面发挥着重要作用。选购活性炭时,需要注意以下几点:

一、活性炭材质

1.木材

木材活性炭是以优质的木材(如薪材、木屑、木块等)为原料,经过炭化、活化等物理或化学加工处理而制成的活性炭。这种活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的内表面积,因此具有优异的吸附性能,可以吸附水中的细菌、微细颗粒、有毒有害物质等,从而起到净化水质的作用。

2.煤

煤质活性炭是采用优质煤为原材料,经过炭化→冷却→活化→洗涤等一系列工序研制而成。

其外观普遍为黑色圆柱状活性炭,不定形煤质颗粒活性炭,又称破碎炭。圆柱形活性炭又称柱状碳,一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。

也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。具有发达的孔隙结构,良好的吸附性能,机械强度高,易反复再生,造价低等特点。

3.果壳

果壳活性炭是一种由果壳(如杏壳、桃壳、核桃壳、枣壳等)为原料制成的活性炭。它经过炭化、活化等工艺精制而成,外观为黑色不定型颗粒。

这种活性炭具有耐磨强度好、空隙发达、吸附性能高、强度高、易再生、经济耐用等优点。

二、活性炭类型

1.粉末活性炭

粉末活性炭以优质木屑和果壳为原料,采用氯化锌法生产,具有发达的中孔结构,吸附容量大、快速过滤等特性。主要被用于制糖、制药、饮料等水质的净化,也应用于酿酒、污水处理、电厂、电镀等领域。

此外,粉末活性炭具有过滤速度快、吸附性能好、脱色除味能力强、经济耐用等优点。

2.颗粒活性炭

颗粒活性炭主要分为定型和不定型颗粒,主要以椰壳、果壳和煤质为原料,经过系列生产工艺精加工而成。

这种活性炭具有发达的孔隙结构、良好的吸附性能、机械强度高、易反复再生、造价低等特点。它被广泛应用于饮用水、工业用水、酿酒、废气处理、脱色、干燥剂、气体净化等领域。

3.蜂窝活性炭

蜂窝活性炭是一种新型环保活性炭废气净化产品,能有效降低异味和污染物,达到国家废气一级排放标准。

这种活性炭的原料主要是高级煤质活性炭粉、高碘值椰壳活性炭粉、超强脱色木质活性炭粉等。蜂窝活性炭的特性包括耐水型和普通型,其中耐水型可用于水汽较大的环境中,而普通型则用于湿度小的废气处理。

三、活性炭主要参数

1.吸附性能

活性炭作为一种常用的吸附材料,其吸附性能既关系到其使用效果,也关系到其经济性和环保性。吸附性能主要指其对目标污染物的吸附能力,包括吸附速率和吸附容量。常用参数指标有:标准吸附值、灰份、碘值、苯吸附值、气相色谱保留值等。

2.颗粒度

活性炭的颗粒度决定了其在使用过程中的适用范围和效果。过大颗粒容易造成“空隙率”较大,过小颗粒则容易堵塞孔隙或难以填充。常用参数指标有:目数、孔隙度、饱和度、均匀系数等。

3.比表面积

活性炭的比表面积是其吸附性能的重要指标,直接关系到其吸附性能的优劣。常用参数指标有:BET比表面积、总孔体积、比活度等。

4.孔径分布

活性炭的孔径分布对其吸附特性和机理具有重要影响。孔径主要分为宏孔、中孔、微孔和超微孔。常用参数指标有:孔径分布函数、中孔比、平均孔径等。

综上所述,活性炭的参数指标是其吸附性能、颗粒度、比表面积和孔径分布等多方面的综合表现。在实际应用中,根据具体的污染物种类、浓度和温度等条件选择合适的活性炭是十分重要的。

四、活性炭用途

1.空气净化

活性炭可以吸附废气中的污染物,对于空气净化具有良好的效果。因此,活性炭被广泛用于空气净化器、香烟过滤嘴等领域。

2.净化水质

在水的生产过程中加入一定量的活性炭可以有效降低废水的排放浓度并改善出水品质。活性炭可以吸附水中的细菌、微细颗粒、有毒有害物质等,从而起到净化水质的作用。

3.废气处理

活性炭废气处理主要利用活性炭的吸附作用来去除废气中的有机物和某些无机物质。

不同种类的活性炭对不同的有机物和无机物质具有不同的吸附效果,因此需要根据废气中有害成分的特点来选择合适的活性炭材料。

活性炭废气处理装置的处理效果受到废气中有害成分的浓度、流量、温度和湿度等因素的影响,需要根据废气的具体情况来确定处理装置的规格和操作参数。










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