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磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團(tuán)為主 ,對(duì)堿性物質(zhì)吸附較好;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團(tuán)為主,適合于吸附酸性物質(zhì);而采用CO2、H2O等物理活化方法制備的活性炭表面官能團(tuán)總體呈中性?;钚蕴课绞侵咐没钚蕴康墓腆w表面對(duì)水中的一種或多種物質(zhì)的吸附作用,以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),顆粒越小,孔隙擴(kuò)散速度越快,活性炭的吸附能力就越強(qiáng)。吸附能力和吸附速度是衡量吸附過(guò)程的主要指標(biāo)。吸附能力的大小是用吸附量來(lái)衡量的,吸附速度是指單位時(shí)間內(nèi)單位重量的吸附劑所吸附的量。在水處理中,吸附速度決定了吸附劑與污水的接觸時(shí)間。將有機(jī)原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱。管城回族區(qū)活性炭廠家
化學(xué)活化法就是通過(guò)將各種含碳原料與化學(xué)藥品均勻地混合后,一定溫度下,經(jīng)歷炭化、活化、回收化學(xué)藥品、漂洗、烘干等過(guò)程制備活性炭。磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硫酸、碳酸鉀、多聚磷酸和磷酸酯等都可作為活化試劑,盡管發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不同,有些對(duì)原料有侵蝕、水解或脫水作用,有些起氧化作用,但這些化學(xué)藥品都可對(duì)原料的活化有一定的促進(jìn)作用,其中**常用的活化劑為磷酸、氯化鋅和氫氧化鉀?;瘜W(xué)活化法的活化原理還不十分清楚,一般認(rèn)為化學(xué)活化劑具有侵蝕溶解纖維素的作用,并且能夠使原料中的碳?xì)浠衔锼械臍浜脱醴纸饷撾x,以 H2O、CH4等小分子形式逸出,從而產(chǎn)生大量孔隙。此外,化學(xué)活化劑能夠***焦油副產(chǎn)物的形成,避免焦油堵塞熱解過(guò)程中生成的細(xì)孔,從而可以提高活性炭的收率。鞏義粉末活性炭廠家具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學(xué)基團(tuán),特異性吸附能力較強(qiáng)的炭材料的統(tǒng)稱。
各類形狀的活性炭的分類符號(hào),以形狀名稱英文單詞的首字母大寫(xiě)表示,若形狀名稱首字母重復(fù),在英文單詞首字母后綴一個(gè)小寫(xiě)英文字母,該字母來(lái)源于該形狀的英文單詞(輔音優(yōu)先)。對(duì)于破碎狀活性炭來(lái)講,除木質(zhì)破碎狀活性炭外,煤質(zhì)破碎狀活性炭現(xiàn)有三類,這三類破碎狀煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)工藝不同,質(zhì)量指標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域也有較大差別,為方便廠商和應(yīng)用客戶對(duì)破碎狀煤質(zhì)活性炭加以區(qū)別, 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)破碎狀活性炭的形狀命名分類符號(hào)做了如下規(guī)定:破碎狀活性炭的形狀分類符號(hào)由G和具體各類破碎狀活性炭的名稱英文單詞的首字母大寫(xiě)表示在 G 后下腳標(biāo)處,共同表示,如:壓塊破碎活性炭(煤質(zhì))表示為GB [1] 。 形狀命名具體分類見(jiàn)2016年發(fā)布的中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 32560-2016 《活性炭分類與命名》。
活性炭?jī)?nèi)部具有晶體結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu),活性炭表面也有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)?;钚蕴课叫阅懿粌H取決于活性炭的物理(孔隙)結(jié)構(gòu),而且還取決于活性炭表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在活性炭制備過(guò)程中,炭化階段形成的芳香片的邊緣化學(xué)鍵斷裂形成具有未成對(duì)電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學(xué)鍵,能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環(huán)原子反應(yīng)形成不同的表面基團(tuán),這些表面基團(tuán)的存在毫無(wú)疑問(wèn)地影響到活性炭的吸附性能。X 射線研究表明,這些雜環(huán)原子與碳原子結(jié)合在芳香片的邊緣,產(chǎn)生含氧、含氫和含氮表面化合物。當(dāng)這些邊緣成為主要的吸附表面時(shí),這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質(zhì)?;钚蕴勘砻婊鶊F(tuán)分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團(tuán)有羰基、羧基、內(nèi)酯基、羥基、醚、苯酚等,可促進(jìn)活性炭對(duì)堿性物質(zhì)的吸附;堿性表面官能團(tuán)主要有吡喃酮(環(huán)酮)及其衍生物,可促進(jìn)活性炭對(duì)酸性物質(zhì)的吸附。表面被侵蝕,產(chǎn)生微孔發(fā)達(dá)的結(jié)構(gòu) (此過(guò)程稱為活化)。
活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭,將有機(jī)原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過(guò)程稱為炭化),然后與氣體反應(yīng),表面被侵蝕,產(chǎn)生微孔發(fā)達(dá)的結(jié)構(gòu) (此過(guò)程稱為活化)。由于活化的過(guò)程是一個(gè)微觀過(guò)程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點(diǎn)狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無(wú)數(shù)細(xì)小孔隙?;钚蕴勘砻娴奈⒖字睆酱蠖嘣?~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2,活性炭的一切應(yīng)用,幾乎都基于活性炭的這一特點(diǎn)?;钚蕴渴怯赡举|(zhì)、煤質(zhì)和石油焦等含碳的原料經(jīng)熱解、活化加工制備而成。金水區(qū)凈化用活性炭生產(chǎn)
產(chǎn)生新的和擴(kuò)大原有的孔隙,改善微孔結(jié)構(gòu),增加活性。管城回族區(qū)活性炭廠家
在制備過(guò)程中,具有氧化性的高溫活化氣體無(wú)序碳原子及雜原子首先發(fā)生反應(yīng),使原來(lái)封閉的孔打開(kāi),進(jìn)而基本微晶表面暴露,然后活化氣體與基本微晶表面上的碳原子繼續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng),使孔隙不斷擴(kuò)大。一些不穩(wěn)定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體,從而產(chǎn)生新的孔隙,同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去,**終得到活性炭產(chǎn)品?;钚蕴堪l(fā)達(dá)的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加,形成的大孔、中孔和微孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對(duì)環(huán)境污染較小,而且**終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、應(yīng)用范圍廣,因此世界范圍內(nèi)的活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。炭活化過(guò)程中產(chǎn)生大量的余熱,可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產(chǎn)品的洗滌烘干等所需熱能。管城回族區(qū)活性炭廠家
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